Установка для изучения влияния жидкостей на материалы
Test unit to study the effect of liquids on materials

Изобретение относится к испытательной технике, предназначенной для изучения влияния разных жидкостей на свойства различных материалов, в том числе для изучения коррозионной стойкости материалов.
6
Известно устройство для оценки стойкости сталей и сплавов к межкристаллитному коррозионному растрескиванию, содержащее слой электролита, воздействующий на полированную поверхность образца исследуемого материала, а именно, шлифа, приготовленного из сварного соединения таким образом, чтобы плоскость среза, являющаяся плоскостью шлифа, была перпендикулярна сварному шву и включала метал шва и зону термического влияния, а также микроскоп для просмотра шлифа. Стойкость стали определяется по характеру расположении питтингов по границам зерен. О стойкости к межкристаллитному коррозионному растрескиванию судят по величине относительной протяженности карбидов и питтингов в цепочке из трех любых смежных границ зерен. Оценка качества по предлагаемому устройству позволяет надежно разграничить сварные соединения, стойкие к межкристаллитному коррозионному растрескиванию, от сварных соединений, не стойких к межкристаллитному коррозионному растрескиванию (патент RU 2137110, МПК G01N 17/00).
Однако, описанное устройство исключает возможность изменения условий проведения исследований, так как испытание на коррозионное растрескивание осуществляется локально при нормальных условиях внешней среды.
3
Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является установка для коррозионных испытаний материалов при периодическом погружении в агрессивную среду, предназначенная для изучения влияния агрессивной среды на подверженные коррозии материалы. Установка содержит емкость, выполненную в виде основной камеры, установленной вертикально, наполненную агрессивной средой, приспособление для размещения образцов исследуемого материала, выполненное в виде крепежных захватов и установленное вертикально в емкости, нагревательный элемент, тягу, соединенную с захватами, устройство для перемещения тяги и дополнительную вертикальную камеру, сообщенную с основной вертикальной камерой. Нагревательный элемент установлен на дне дополнительной камеры. Устройство для перемещения тяги выполнено в виде стакана, установленного вверх дном в дополнительной камере на нагревателе с возможностью вертикального перемещения и соединенного с тягой упруго-жесткой связью. Тяга размещена внутри трубки, концы которой прикреплены соответственно ко дну основной камеры и ко дну дополнительной камеры. При завершении проведения испытаний образцы одновременно все извлекаются из захватов, расположенных в верхней части камеры, (авторское свидетельство SU 970193, М. Кл. G01N 17/00).
Основным недостатком данной установки является узкий спектр технологических возможностей вследствие отсутствия с необходимой периодичностью извлечения образцов без изменения для оставшихся образцов условий проведения исследований. Кроме того, эксплуатация данной установки связана с большими тепловыми потерями вследствие нагрева агрессивной среды в дополнительной камере и передачи ее через трубку.
Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении изобретения, заключается в создании установки для изучения влияния жидкостей на материалы, расширяющей спектр технологических возможностей использования путем обеспечения изменяемости условий проведения исследований при повышении технологичности и экономичности.
Решение этой технической проблемы достигается тем, что в установке для изучения влияния жидкостей на материалы, содержащей емкость с жидкостью, приспособление для размещения образцов исследуемого материала и нагревательный элемент, согласно изобретению емкость выполнена в виде стальной прямоугольной ванны, установленной горизонтально и покрытой кислотостойким составом, с крышкой, имеющей рабочие отверстия для размещения и выемки образцов исследуемого материала. Приспособление для размещения образцов исследуемого материала выполнено в виде поддерживающей сетки. При этом установка снабжена уровнемером для контроля высоты жидкости, соединенным с ванной, и крюком монтажным, предназначенным для извлечения с заданной периодичностью образцов исследуемого материала, а нагревательный элемент расположен в нижней части ванны по всей ее площади.
Предлагаемое выполнение установки относит ее к универсальной, позволяющей проводить исследования образцов различных форм и размеров в разных жидких средах с требуемой температурой.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, на котором изображен разрез установки для изучения влияния жидкостей на материалы.
Установка для изучения влияния жидкостей на материалы содержит емкость с жидкостью, выполненную в виде ванны 1 прямоугольной формы, установленной горизонтально, изготовленной из стали и покрытой кислотостойким составом. Размер ванны 1 определяется программой исследований и видом образца или образцов исследуемых материалов. Высота жидкости 2 в ванной 1 контролируется введенным уровнемером 3, соединенным с ванной 1. Ванна 1 закрыта крышкой 4 с рабочими отверстиями 5, через которые заливается жидкость 2 и отводится воздух.
Полное погружение образцов 6 исследуемого материала обеспечивается за счет размещения их на приспособлении для размещения образцов исследуемого материала, выполненном в виде поддерживающей сетки 7, что позволяет проводить исследование образцов различной формы и количества.
Извлечение с необходимой периодичностью образцов 6 исследуемого материала осуществляется с помощью введенного крюка монтажного 8, предназначенного для извлечения с заданной периодичностью образцов исследуемого материала. Конфигурация крюка монтажного 8 определяется конфигурацией образца 6 исследуемого материала.
Исследования проводятся в жидкостях с различной температурой, что обеспечивается нагревательным элементом, в частности трубчатым ТЭНОМ 9, расположенным в нижней части ванны 1 по всей ее площади.
Ванна 1 снабжена краном 10, через который при завершении проводимого исследования жидкость 2 сливается из ванны 1 и утилизируется соответствующим образом.
Таким образом, использование предлагаемой установки позволяет проводить исследования по влиянию различных жидкостей требуемой температуры на образцы различных форм, размеров и количества. При этом экономичность установки обусловлена снижением тепловых потерь, которые имеют место при эксплуатации установки, выбранной в качестве прототипа.