Способ определения точки кюри дисперсной ферромагнитной фазы в гетерогенном ферромагнитном материале

 

Изобретение относится к области измерительной техники. Может быть использовано при определении точек Кюри отдельных фаз в ферромагнитных сплавах с двумя и более фазами, одна из которых является матричной с более высокой точкой Кюри. Цель изобретения - повышение точности способа. Предлагаемый способ заключается в следующем. Образец гетерогенного ферромагнитного материала намагничиваютпри комнатной температуре, затем нагревают его и в процессе нагрева измеряют остаточную намагниченность. Достижение цели осуществляется засчет того, что образец повторно намагничивают , затем охлаждают до комнатной температуры и измеряют остаточную намагниченность в процессе охлаждения . Точку Кюри дисперсной ферромагнитной фазы и температуру окончания нагрева образца определяют, исходя из значений - температуры начала спада остаточной намагниченности образца в процессе охлаждения, . Q точки Кюри матричной фазы гетерогенного ферромагнитного материала и тем (Л пературы окончания спада остаточной намагниченности образца в процессе нагрева. Таким образом, в результате того, что уровень остаточной намаг- .S ниченности практически не изменяется в процессе повторного намагничивания tsD при снижении температуры, то темпера- JJJ тура начала резкого спада остаточной намагниченности выявляется очень чет- J ко, что обуславливает повьшение точности ее определения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 731Î А1 ($)) 4 G 01 R 3 12

1 %@ II

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

\ ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 388)940/24-21 (22) 09,04,85 (46) 30 ° 10.86. Бюл. N - 40 (71) Украинский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт металлов (72) В, А, Дубров, Т, С, Скобло, А, И. Кострыкина и А. В, Шапаренко (53) 621 317.44(088,8) (56) Е1агибин В, М, Особенности термомагнитных свойств эвтектоидного и эвтектического цементита, Известия

ВУЗов, ЧМ, 1982, N б, с ° 92-94, Чечерников В, И. Магнитные измерения, Изд-во МГУ, 1969, с. 113-115 ° (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЧКИ К10РИ

ДИСПЕРСНОЙ ФЕРРОМАГНИТНОЙ ФАЗЫ В ГЕТЕРОГЕННОМ ФЕРРОМАГНИТНОМ МАТЕРИАЛЕ (57) Изобретение относится к области измерительной техники, Может быть использовано при определении точек Кюри отдельных фаз в ферромагнитных сплавах с двумя и более фаэаьп ., одна из которых является матричной с более высокой точкой Кюри ° Цель изобретения — повышение точности способа.

Предлагаемый способ заключается в следующем. Образец гетерогенного ферромагнитного материала намагничивают. при комнатной температуре, затем нагревают его и в процессе нагрева измеряют остаточную намагниченность.

Достижение цели осуществляется за счет того, что образец повторно намагничивают, затем охлаждают до комнатной температуры и измеряют остаточную намагниченность в процессе охлаждения, Точку Кюри дисперсной ферромагнитной фазы и температуру окончания нагрева образца определяют, исходя иэ значений — температуры начала спада остаточной намагниченности образца в процессе охлаждения, точки Кюри матричной фазы гетероген- Ж ного ферромагнитного материала и тем- рр пературы окончания спада остаточной намагниченности образца в процессе нагрева, Таким образом, в результате того, что уровень остаточной намагниченности практически не изменяется в процессе повторного намагничивания при снижении температуры, то темпера. тура начала резкого спада остаточной намагниченности выявляется очень чет. ко, что обуславливает повьппение точности ее определения. 2 ил.

1267310 ца, Относительная погрешность определения точки Кюри дисперсной фазы по предлагаемому способу составляет

1,5Е, Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения точек Кюри отдельных фаз в ферромагнитных сплавах с двумя и более фазами, одна из ко,торых является матричной с более высокой точкой Кюри, Целью изобретения является повышение точности способа за счет исключения погрешности, обусловленной температурными изменениями намагниченности доменов матричной фазы, релаксацией внутренних напряжений и других процессов, происходящих в гетерогенном материале при нагреве.

На фиг, 1 представлена зависимость остаточной намагниченности образца от температуры, поясняющая осуществление способа; на фиг. 2 — та же зависимость для низколегированной стали 10Г2С1Д.

Способ осуществляют следующим образом.

Образец гетерогенного сплава намагничивают при комнатной температуре T„, затем его нагревают (в отсутствии приложенного поля) и измеряют в процессе нагрева остаточную намагниченность Ы (фиг. 1, кривая 1), При температуре T которая выше температуры Т, окончания резкого спада остаточной намагниченности, но ниже точки Кюри матричной фазы О,, образец повторно намагничивают, Превышение темпера. туры повтсрного намагничивания Т„ над температурой окончрния резкого спада остаточной намагниченности при нагреве Т,, которая представляет собой ориентировочное значение точки Кюри дисперсной фазы, составляет 50-100 С, Такое превышение обеспечивает намагничивание образца при температуре выше точки Кюри дисперсной фазы.

Затем повторно намагниченный образец охлаждаот (также в отсутствии прило>кенного поля) и измеряют с статочную намагниченность в процессе охлаждения (фиг. 1, кривая ?). Точку

Кюри дисперсной ферромагнитной фазы

0 определяют по температуре Т„, начала резкого спада остаточной на" магниченности при охлаждении образВыявление температур окончания резкого спада остаточной намагниченности при нагреве и,начала резкого спада остаточной намагниченности при

t5

50 охлаждении может производиться по записанным с помощью двухкоординатного потенциометра кривым зависимости остаточной намагниченности от температуры, При этом для измерения остаточной намагниченности образца можно использовать ферроэонд, Так, например, для определения точки Кюри дисперсной карбидной фазы (легированного цемента (Fe, He) С в з низколегированной стали 1ОГ2С1Д с содержанием,7.: С 0,09; Мп 1,50;

Si 0,95; Си 0,04) образец этой стали (2х2х50 мм) с приваренной к нему хромельалюмелевой термопарой помещали в фарфоровую трубку (Ф 10х2 мм, длина

275 мм) и намагничивали с помощью электромагнита при 20 С до насыщения.

Затем трубку с образцом нагревали в трубчатой электропечи с бифилярной обмоткой со скоростью 10 /мин, E процессе нагрева трубку с образцом периодически вынимали из печи и помещали в измерительную катушку (200 витков) для измерения с помощью баллистического гальванометра остаточной намагниченности образца в относительных единицах (деления шкалы гальванометра), При этом строили зависимость остаточной намагниченности от температуры (фиг, 2> кривая

3) и выявляли температуру окончания, резкого спада, которая составила

140 С, При температуре 240 С, которая выше на 100 С температуры окончания резкого спада остаточной намагниченности, но ниже точки Кюри матричной фазы — 0-железа — 768 С, образец повторно намагничивали, выключали печь и в процессе охлаждения образца со скоростью 1О /мин периодически измеряли его остаточную намагниченность, По измеренным значениям строили зависимость остаточной намагниченности от температуры при охлаждении (фиг. 2, кривая 4) и выявляли температуру начала резкого спада остаточной намагниченности (точку Кюри легированного марганцем и кремнием цементита), которая составила 155 С °

Количество этого цементита при указанном содер>канин углерода в стали (0,09%) составляет 1,4%, з 126

Температура окончания резкого спада остаточной намагниченности при нагреве образца, равная 14040, представляет собой ориентировочное значение точки Кюри.

Повторное намагничивание образца при температуре вьппе температуры окончания резкого спада остаточной намагниченности при нагреве, но ниже точки Кюри матричной фазы позволяет 10 получить такую магнитную структуру образца, которая обеспечивает повы" шенную устойчивость остаточной на- магниченности при охлаждении до начала магнитного превращения дисперс- 15 ной фазы. Это обусловлено тем, что частицы дисперсной фазы в парамагнитном состоянии более эффективно, чем в ферромагнитном состоянии, препятствуют смещению доменных границ мат- 20 ричной фазы, Так как частицы дисперсной фазы в парамагнитном состоянии проявляют себя как полости в матричной фазе, то магнитное поле в объеме этих частиц (поле внутреннего рас- 25 сеяния) по направлению противоположно остаточной намагниченности матричной фазы, Поэтому при охлаждении образца ниже точки Кюри дисперсной фазы частицы этой фазы намагничиваются в направлении, противоположном направлению остаточной намагниченности матричной фазы. В результате этого происходит резкое снижение остаточной намагниченности образца. Так как

35 уровень остаточной напряженности повторно намагниченного образца почти .не изменяется при снижении температуры до начала температуры магнитного превращения дисперсной фазы то тем1

40 пература начала резкого спада остаточной намагниченности, вызванного

Магнитным превращением дисперсной фазы (точка Кюри), выявляется очень четко, в результате чего по45 вьппается точность ее определения, Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает определение точки

Кюри дисперсной ферромагнитной фазы при незначительном ее содержании (0,5-57) в гетерогенном сплаве с точ50 костью не ниже 1,5Х. Кроме того, повьппается достоверность определения точки Кюри, так как магнитное превра I щение дисперсной фазы фиксируется дважды: при нагреве и охлаждении, в результате чего исключаются возможные случаи неправильной интерпретации спада остаточной намагничечности образца, Это позволит осуществлять термомагнитный анализ карбидной и нитридной фаз в низкоуглеродистых и низколегированных сталях, а также в технически чистом железе после различных режимов термической обработки и пластической деформации, что способствует совершенствованию упрочняющих видов термической и термомеханической обработок этих материалов.

Формула изобретения

Способ определения точки Кюри дисперсной ферромагнитной фазы в гетерогенном ферромагнитном материале, включающий намагничивание образца гетерогенного ферромагнитного материала при комнатной температуре, пос" ледующий нагрев и измерение остаточной намагниченности образца в процессе нагрева, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности способа, после нагрева образец повторно намагничивают, охлаждают до комнатной температуры и измеряют остаточную намагниченность в процессе охлаждения, при этом точку Кюри дис" персной ферромагнитной фазы, а также температуру окончания нагрева образца определяют из соотношений

О,= Т„, ;

Т, < Т„с0„, где Од — точка Кюри дисперсной ферромагнитной фазы;

Т„ — температура начала спада остаточной намагниченности образца в процессе охлаждения;

0 - точка Кюри матричной фазы гетерогенного ферромагнитного материала;

Т вЂ” температура окончания спада остаточной намагниченности образца в процессе нагрева;

T„ - температура окончания нагрева.

126731О

Ъ

ВЮ7Е/ЮП7@й7

Уи8..7

gP ЯР ) бд ОР ЯО Лд

7емйерапц а, "С (Раж Г

Составитель С. Шумилишская

Техред И.Попович Корректор "РучаР

Редактор Л. Повхан

Заказ 5768!42 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4% $g

gb

Я3 so

Cls :у с

fg ь ф

Я 3 0 — —! @ Ф„ .

1 ! ! ! ! ! ! !