SU1723497A1

SU1723497A1 - Способ определени локальной плотности твердых тел

Info

Publication number: SU1723497A1
Application number: SU894734839A
Authority: SU
Inventors: Олег Георгиевич Епанчинцев
Original assignee: Научно-производственное объединение по технологии машиностроения
Priority date: 1989-06-09
Filing date: 1989-06-09
Publication date: 1992-03-30

Abstract

Использование: металлурги , машиностроение , приборостроение. Сущность изобретени : последовательно взвешивают тело в воздухе и в рабочей жидкости. Отбирают пробу из анализируемой части тела и взвешивают оставшуюс часть тела в воздухе и в жидкости, а плотность определ ют по формуле.

Description

Изобретение относитс к испытани м материалов и измерени м и может быть использовано дл определени плотности твердых тел.

Известен способ определени плотности твердого тела, включающий взвешивание исследуемого тела в воздухе, а затем в жидкости с известной плотностью и определение искомой величины по результатам взвешивани .

Наиболее близким к изобретению вл етс способ определени плотности твёрдого тела, включающий последовательное взвешивание исследуемого тела в воздухе и во вспомогательной жидкости, плотность и коэффициент объемного расширени которой определены с достаточной точностью, после чего искомую величину определ ют по формуле

„ Ptdt-P2g

А Р1 - Р2

где pt - плотность твердого тела при температуре t;

Pi - вес тела в воздухе;

Р2 - вес тела в жидкости при температуре t;

d.t - плотность вспомогательной жидкости при температуре t;

и- плотность воздуха.

Известные способы не позвол ют с достаточной точностью и надежностью определ ть локальную плотность, т.е. плотность в заданном участке объема твердого тела, так как вес извлекаемой дл анализа пробы обычно во много раз меньше веса исходного образца, а погрешность определени плотности методом гидростатического взвешиXI Ю СХ Јь Ю VI

вани обратно пропорциональна весу исследуемого образца.

Кроме того, при определении локальной плотности по известным способам требуетс извлечь неповрежденную пробу из заданного участка в объеме образца, что затруднено или невозможно, если проба имеет малый объем (пор дка 1 мм3), извлекаетс из хрупкого или высокотвердого материала , или из участка сложной геометрической формы, или из участка, прилегающего к поверхности раздела с высокой прочностью св зей.

В р де случаев известные способы вообще не пригодны дл определени локальной плотности, например при необходимости извлечени пробы сложной формы (пространственной).

Цель изобретени - повышение точности и надежности определени локальной плотности при одновременном упрощении способа.

Дл достижени поставленной цели согласно способу определени плотности твеодого тела, включающему последова- телькое взвешивание исследуемого тела в воздухе и во вспомогательной жидкости и определение искомой величины, осуществл ют отбор материала из анализируемой части объема твердого тела в воздухе и во вспомогательной жидкости при обеспечении посто нства температуры и давлени обеих сред в процессе взвешивани до и после отбора материала образца и определ ют искомую величину по формуле

0 - (P-Pi)(dt-g) +g (P-P1)-(R-P.1)

где/91 - локальна плотность заданной части объема и испытуемого твердого тела при температуре t;

dt - плотность жидкости при температуре t;

о- плотность воздуха;

Р и Рч - вес тела в воздухе и в исходном состо нии соответственно после отбора материала из анализируемого объема;

Р1 и Pi1 - вес тела в жидкости при температуре t в исходном состо нии и после отбора материала из анализируемого объема .

Предлагаемый способ предусматривает взвешивание в воздухе и в жидкости всего твердого тела, из анализируемого объема которого отбираетс небольшое количество материала, что позвол ет на несколько пор дков повысить точность определени локальной плотности. Кроме того,

0

5

0

5

предлагаемый способ не требует отбора неповрежденной пробы, что упрощает способ и повышает надежность определени локальной плотности. Отбор материала из анализируемого объема можно проводить любым известным способом: сверлением, шлифованием, резанием и т.д.

Предлагаемый способ осуществл ют следующим образом.

Последовательно взвешивают исследуемое твердое тело в воздухе и в жидкости с известной плотностью (определение значений Р и Pi соответственно). Измер ют температуру и давление воздуха и температуру t жидкости, после чего по стандартным таблицам определ ют плотность воздуха плотность жидкости dt. Отбирают материал из анализируемой части объема названного твердого тела, которое вновь взвешивают в воздухе и в жидкости (определение значений Pi и Pi1 соответственно, обеспечива посто нство температуры воздуха и жидкости на прот жении всего процесса взвешивани ). Определ ют величину локальной плотности, pt в анализируемой части объема твердого тела по формуле

А

(P-Pi)(dt-g

(p-pV(pi-pi)

О,

5

0

5

0

5

где о плотность воздуха;

dt - плотность жидкости при температуре t;

Р и PI - вес тела в воздухе в исходном состо нии и после отбора материала соответственно

Р и PI - вес тела в жидкости при температуре t в исходном состо нии и после отбора материала соответственно.

П р и м е р. Из спеченной цилиндрической прессовки, изготовленной из порошковой хромистой стали, вырезан темплет диаметром 55 мм и толщиной 12 мм, ориентированный перпендикул рно к продольной оси прессовки. Результаты гидростатического взвешивани темплета: вес в воздухе Р 219,156 г, вес в дистиллированной воде при 20,5°С Р1 . 190,860 г. Средн плотность теплета, определенна по способу-прототипу, составила 7,7223 г/см3.

По данным металлографического анализа в структуре темплета присутствуют поры, локализованные преимущественно вблизи его центра, что должно привести к уменьшению плотности центральной части темплета . Дл оценки величины этого эффекта определена с использованием предлагаемого способа локальна плотность центральной части темплета. С этой целью в центре темплета в направлении, совпадающем с нормалью к его плоской поверхности, высверлено углубление диаметром 5 мм на глубину 5 мм, после чего проведено повторное взвешивание темплета в воздухе (Pi 218,400 г) и в дистиллированной воде при 20.5°С (Pi1 190,200 г). Локальна плотность , определенна по предлагаемому

материала из анализируемой части объе твердого тела, после чего производ т допо нительное взвешивание твердого тела воздухе и во вспомогательной жидкости п обеспечении посто нства температуры давлени обеих сред в процессе взвешив ни до и после отбора материала образца определ ют искомую величину по формул

способу, составила 7,3900 г/см3, т.е. была 10 . р()+а,

на 4% ниже, чем средн плотность темплета , определенна известным способом.

Claims

Формула изобретени

Способ определени локальной плотности твердых тел, включающий последовательное взвешивание исследуемого тела в воздухе и во вспомогательной жидкости с известной плотностью и определение искомой величины, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и надежности определени , осуществл ют отбор

15

20

где pi - локальна плотность части объе твердого тела;

dt - плотность жидкости;

о1-плотность воздуха;

Р и Pi - вес тела в воздухе в исходно состо нии и после отбора материала соо ветственно:

Р1 и Pi - вес тела в жидкости в исхо ном состо нии и после отбора материа соответственно.

материала из анализируемой части объема твердого тела, после чего производ т дополнительное взвешивание твердого тела в воздухе и во вспомогательной жидкости при обеспечении посто нства температуры и давлени обеих сред в процессе взвешивани до и после отбора материала образца и определ ют искомую величину по формуле

где pi - локальна плотность части объема твердого тела;

dt - плотность жидкости;

о1-плотность воздуха;

Р и Pi - вес тела в воздухе в исходном состо нии и после отбора материала соот- ветственно:

Р1 и Pi - вес тела в жидкости в исходном состо нии и после отбора материала соответственно.