合金低温弹性模量与泊松比的测量

．} ‘ ‘ l t t 甚 譬 辣7中时阿亡，村 圈12 温度比(T(O．tp)一T。]』tTex(O，tp)一T o]和 (0，tp)一T )／(T(0，t )一T。]目 日 1日]tp的测量结果 热驰豫时间接温宦比的 5／6瞻定 结 论 我们研制成了一种实际的多用途低温敏感元件。这种敏感元件是在一块较厚且机械性能 强、热导好的氧化铝基片上，以沉积膜的碳涂层为基础制成的。其灵敏度约为300QK～。在 低温下，膜阻是温度的平滑函数，可用双对数方程描述。敏感元件的热响应时间优于 J_mso 碳膜上涂有薄玻璃膜。没观察到气体、液氮和湿度对膜阻的影响。 当选用尺寸较小的基片，或使用单晶蓝宝石基片代替烧结氧化铝基片肘，碳薄膜温度计， 的特性会变得更好。 参、考 文 献 (共lO篇，略) 核工业部585所 阵荣光 译自；Cryogenics，Vo1．24，No．3 P．159~16fi(1984)，辽宁省计量测试技术研究所 宋曩华 校 合金低温弹性模量与泊松比的测量 赵雏娟 张春堂 于利军 舟龋了具有亚稳定组蛔的1CnBN堋T 奥氏体不锈钢和热轧16Mn钢板的低温 一196。C) 弹性模量 (E)和泊橙比 ( )的静态铡量方祛及存在的一个重要问题· 前 言 ● 低温弹性模量和泊松比是低温工程设计选材及材料低温性能研究中的两个重要参数。在 素本文工柞是在化工部光明化工研究所完成的，作者现已儡桎大连市产品质量检验所工作。 一 81 — 维普资讯 http://www.cqvip.com 工程测量中，应力一应变分析时往往采用电测法，其应力和应变的关系为 ’ 。 ￡E 或 。一 T ‘￡I十 ) F 其中， 和E分别代表材料在工作温度下的泊松比和弹性模量，gl和Bj分别代表材科在工作温 度下，承受应力 (外应力)后在不同方向 (i或j)上的变形量。虽然这两个参数在工程实际 和理论研究中很重要，但具体材料在低温下的精密测量数据却难以查到，即使查 一 些 数 据，往往因材料戚份和所处状态等不同而无法应甩所查到的这些数据。尤其对具有亚稳态组 织的 ICrI8Ni9T{奥氏体不锈钢说来，不同方法测得的数据差异较大，所以，人们往往根据 其需要，随时测量所用材料的E和 值。而对于具有稳态组织的一些台金 (如16Mn钢等)， 由于钡I试方法带来的差踟不明显，所以，人们往往采用手册中给出的数据。 试 验 装 置 及 条 件 30吨 液 压 万 艟 材 料 试 验 机 选用航天部702所研制的专用低温应变片，适用温度范围是从室温到一269。C (液氨沸 点)，阻值120~9，76号片适用于ICr18N{gT{奥氏体不锈钢，120号片适用于普通低台金锕。 采用YJ一5i9态应变仪{I]P20R--5预调平衡箱，WxD4—23多圈电位器做平衡调节。 采用El本进口的CC一15A低温专用胶牯剂 此胶的优点是干得怏，贴片后施指压并赶 出气拖即可，不必醍计专用夹具加压。为防止贴片后吸潮，用2 或3’真空脂封闭片子。 采用液氮 (一196。C)做冷源。 试验用恒温槽见文献⋯。 ’ 试 验 程 序 样品表面较租植时，首先甩砂轮或锉刀打平，再用适当粒度的砂布与样品轴成4 。角打 磨，交叉打磨时最好在一个方向上，然后用丙酮或乙醚及乙醇洗净并吹干 如果样品温度较 低，应加热到302 C左右，再在片子和样品贴片处涂一薄层胶，片子贴到样品上后，放上一 小块塑料膜，用指压等办法赶出气泡，使片子垒面与样品牢固粘接。样品贴片后应搁置2小 时以上，令其胶充分固化，保证贴片质量。 贴片后应做样品与片子之闾的绝缘检查。再次检查片子阻值是否匹配和焊接是否有 毛 病，联成桥路后检查是否各臂能正常工作． 片子的灵敏系数是温度的敏感函数，所以，当有人选常温用片子做低温试验时，必须在 试验温度下标定片子的灵敏系数，否则，测出的结果就失去了意义 为防止由于弯曲变形带来的测量误差，在试片的两对称面上贴片串联后组成桥路。 试验前，首先对应变仪空载调零，并检查其灵敏度，谓试列台格为止。贴好片的样品桥 路接入应变仪，并把样品放到一196。C的恒温槽中。由于样品和片子的冷收缩系数不同，产 一 82— 维普资讯 http://www.cqvip.com 善 _ { 生一定的热输出应变量。当样品和片子均处于一196。C后，再把这一热输出应变调掉，以便 于数据处理。 本试验所用应变片的灵敏系数随温度变化，由室温降到 一196。C，灵敏系数提高5 左 右。 在测定E、‘ 和o ．。时，首先要给样品一个预载荷。本试验所加预载荷，对1CrlSNi9Ti 奥氏体不锈钢加100kgf；对16Mn钢加 200kgf。此时，又有一个预应变输出。为计算方便， 把此预载变形的输出值再调到零，然后开始正常测量工作。 结 果 与 讨 论 试验结果的部分典型值列于表1。 寰 1 两种钢撮在一196。C下的测量值 (--段记景) 载 荷 应变 ( ，1Cr18Ni9Ti) 应变 ( e，1eMn) 载 荷 kgf 组 向 楷 向 嫩 向 l横 向 1 00 0 0 2200 905 l 一252 200 99 —20 2400 1059 l 一29O 300 182 —60 2600 抬 0 一33O 400 320 — g 鹪 00 1361 —380 500 440 一125 8000 1485 l 一418 600 616 一】58 3200 】6 J 一461 50O 608 —157 1Cr18NigTi奥氏体不锈 钢 40O 525 —150 在一196。C下用动态法{刚得的 8O0 467 —122 E=2．2×10‘kgf／mm 200 368 ‘一82 左开数据是进程+回程+进 10O 295 —5d 程重复测量结果 2O0 354 一60 800 434 一B4 400 528 —104 500 613 —124 由表1可见，具有亚稳定组织的1CrlsNigTi奥氏体不锈钢，在一196。C下用静态法测得 的弹性模量E和泊橙比H明显较动态法测得值低。这是由于组织不稳定，在由奥氏体向马氏 体转变时，出现不均匀的局部组织膨胀引起的。从表1可见，在预应力100kgf时，e=0，而 经一个进程和一个回程后，100kgf时的8；295，不回零的原因是由于组织转变引起的。测 量证明，若奥氏体全部转变为马氏体，总体积膨胀量约为4 左右。由此可见，只要奥 氏体 没完全转变成马氏体，所测得的E和 值必然偏低，而且线性 (应力一应变值)差。所以， 采用静态法测定具有亚稳定组织的弹性模量和泊松比是不适宜的，以动态法弼较好。但是， 动态测量时，只要试验温度降到了材料的 Ts温度以下，也要产生少量马氏体组织，所 以， 所测量的E和 值不是单一奥体氏组织时的值，而是 Y+M组织的 E和 值。 一 83一 ， $， l 蛇 * 维普资讯 http://www.cqvip.com 关于溶解乙炔钢瓶爆炸事故 桥口幸雄 前 言 ⋯ 、 90 年 月，日本千叶县的溶解乙炔工厂在进行充气后的试漏操作中，一个钢瓶发生了 苎 ，使2名操作工受伤。作者对这起事故的发生及其原因进行了调查，并提出了以后防止 溶解乙炔钢瓶爆炸 的措施。 一 、 事 故 概 况 l· 事故发生时间 l984年7月18日16时15分前后 。 2· 事教发生地点 日本千叶县柏市溶解乙炔充装工厂 。 0． 气象状况 晴，气温3 。C，湿度62 。 4． 事故状况 发生事故当天，在乙炔气充瓶架上，对包括发生事故的钢瓶在内的6O个钢瓶充装乙炔 ， 时。。分充气结束 。 充气结束时的气压为22公斤力／厘米 ，钢瓶内的乙炔浓度为每公斤丙铜 管538克乙殃。 把这组钢瓶从充瓶架上卸下，移至隔壁的检验室 ， 16时1 O分前后开始试漏。在试漏中， 一 竺瓶(瓶号PR13500)刚检查完，其肩部就发热。因此，操作员用水对该锕瓶进行冷 ⋯ 关于 16M 钢，由于其铁素体和珠光体组织在一196。C下 ， 在应力一应变同时作用时也 是稳定的，所以，测定值的线性很好，而且重复性也很好 ， 因而测定值是可靠的。 一 参 考 文 献 1· 张春堂等，低温物理，1979~17-，第4期 ’ (1985年11月14日收稿) — — 84—— 维普资讯 http://www.cqvip.com