Способ определения температуры и относительного объема фазового превращения металлов и сплавов

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ОТНОСИТЕЛЬНОГО ОБЪЕМА ФАЗОЦОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАlUtB , включающий охлаждение образца ииже температуры фазового превращения, измерение температуры охлаждения и фиксацию фазового Превращения, отличающийся тем, что, с целью повыщения производительности труда и точности определения, фазовое превращение фиксируют в процессе непрерывного одновременного измерения зависимости резонансной частоты f возбужденных собственных колебаний образца от температуры, температуру фазового превращения определяют по резкому изменению резонансной частоты Af в зависимости f(T), а его относительный объем AV/VQ- из соотнощения Av,/v K-&f, где величину коэффициента К оценивают как l/Af, при условии полного фазового превращения . СО

(!9) ())) СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИН (51)4 G 01 и 25/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭ06РЕТ1НИЙ И ОТНРЫТИЙ н asTOpCNOMV СВиДЕТЙПМтвм (21) 3659499/24 — 25 (22) 29.07.83 (46) 23.11.85. Бюл. М 43 (72) Л. В. Фомичев и Т; А. Кравченко (53) 536.42 (088.8) (56) Лифшиц Б. Г. Физические свойства металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1980, с. 106 и 283.

Приборы и методы физического металловедения. Под ред. Ф: Вейнберга. Мир, 1973, т. 1, с. 203. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРА—

ГУРЫ И ОТНОСИТЕЛЬНОГО ОБЪЕМА ФАЗОВОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛА—

1)ОВ, включающий охлаждение образца ниже температуры фазового превращения, измерение температуры охлаждения и фиксацию фазового превращения, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности труда и точности определения, фаэовое превращение фиксируют в процессе непрерывного одювременного измерения зависимости резонансной частоты f возбужденных собственных колебаний образца от температуры, температуру фазового превращения определяют по резкому изменению резонансной частоты

h f в зависимости f(T), а его относительный объем дч/v — иэ соотношения д ч/ч, = К ° М, где величину коэффициента К оценивают как

1/hf, при условии полного фазового превращения.

1193551

Относительный объем мартенситной фазы аv /ч

Точка

Изменение часСтруктура образца после термообработ ки

Образец

ТемпеСпособ. Примечание превращения, С ратура охлажисследования тоты, Гц hf дения, С

Металлографический

Превращение не произошло

Ниже — 70

Аустенит

1 — 70

Ниже — 80

Зерна мартенсита не попали в плоскость шлифа

Аустенит

2 — 80

3 — 90

Выше — 90

Превращение наблюдается в поле шлифа

Аустенит

Мартенсит

Предлагаемый

Изобретение относится к физико-химическо- му анализу фазового состава твердых тел и может быть использовано для определения низкотемпературного фазового превращения металлов и сплавов.

Цель изобретения — повышение производительности труда и точности определения.

Предложенный способ реализуется следующим образом.

Перед охлаждением образцы намагничивают в соленоиде при напряженности магнитного. поля 600 — 800 А/м (образцы группы сплавов предварительно отжигают при высоких температурах для снятия напряжений), устанавливают внутри системы измерительных катушек, возбуждающей и приемной, объединенных в измерительную стойку, помещают измерительную стойку в термокриостат и производят равномерное охлаждение образца до температуры фазового превращения. Изменяя выходную частоту генератора, подключенного к . возбуждающей измерительной катушке, возбуждают соответствующие колебания в образце, измеряя их частоту электронно-счетным частотомером, соединенным с генератором.

При совпадении частоты вынужденных колебаний с частотой собственных колебаний образца вследствие резонанса происходит усиление амплитуды электрических колебаний в образце, сигнал которых снимается с помощью приемной катушки, усиливается прибором

НМ89М и подается на экран осциллографа для визуального наблюдения момента резонанса, фиксируемого по максимуму амплитуды сигнала, после чего систему переводят в режим автоколебаний. Напряжение сигнала резонанса поступает на двухкоординатный самописец, разверткой которого служит сигнал

1 — 70 — Аустенит от термо-ЭДС RtRh — Pt термопары, использующейся для измерения температуры образца в термокриостате; Частота резонансных колебаний измеряется частотомером с точностью

5 до 0,1 Гц, пороговое значение 4f при оценке фазового превращения берется равным

0,1% от резонансной частоты. Для сплава

29 НК при измерении на третъей гармонике (1 = 30 кГц) порговое значение h f = 30Гц.

Погрешность определения относительного объема фазового превращения предложенным методом составляет 0,7%. Точность измерения температуры образца при фазовом превраще- ° нии составляет 10,1 в области от 20 до

15 -70 С и +0,5 в области от — 70 до о — 196 С. Благодаря одновременному автоматическому измерению зависимости резонансной частоты образца от температуры производитель. ность труда при массовом контроле образцов

20 повышается в 30 — 35 раз по сравнению с рентгенографическим и дилатометрическим методами.

Пример. Проводится анализ фазового превращения образца сплава стали 29 НК, 25 результаты которого приведены в таблице.

Контроль превращения проводится металлографическим и предложенным способом.

Предложенным способом определяют наличие фазового превращения стали из аустени3р тной структуры в мартенситную в 0,11 части объема образца и фиксируют температуру этого взрывообразного превращения с точносо тью +1. При металлографическом счособе контроля такое превращение при однократном измерении не обнаружено. Полнота фазового превращения для определения величины коэффициента К = 2 10 Гц определяется дилатометрическим методом.

Ниже — 70 Превращение не произошло

1193551

Продолжение таблицы

2 — 80 53 Аустенит+ 0,11 мартене ит

П р и м е ч а н и е: Относительный обьем мартенситной фазы в объеме образца для предлагаемого способа подсчитывается по формуле ц — — Khf, где К = 2 ° 10 1/Гц. аУ -3

М .4

Составитель Т. Титова

Техред О.Ващишина

Редактор А. Шандор

Корректор С. Шекмар

Заказ 7309/46

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 — 90 371 Аустенит+ 0,74 мартенсит

Тираж 896

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

-79 Превращение произошло в 0,11 части объема — 73 Превращение произошло в 0,74 части объема