Способ определения межфазного натяжения на границе металл- шлак

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам исследования поверхностных свойств границы раздела двух высокотемпературных расплавов металла и шлака, и может быть использовано при разработке сварочных материалов в металлургии. Целью изобретения является расширение области применения способа путем обеспечения возможности исследования химически активных шлаков. Для этого на нижний конец прутка металла наносят слой флюса в количестве 5-10% от массы прутка под флюсом, нагревают нижний конец прутка до плавления металла и отрыва капли металла, измеряют массу оторвавшейся капли и рассчитывают межфазное натяжение.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 01 N 13/02

ГОСУДАРСТВЕН}ЫЙ КОМИТЕТ

},}О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4403870/24-25 (22) 05.04.88, (46) 15.06.90. Бюл. М 22 (71) Киевский политехнический. институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) И.P.Ïàöêåâè÷, В.П.Бойко, Г.Ф.Деев и B,В,Тютюнник (53) 532.64 (088.8) (56) Попель С.И„Есин О.А., Гельд П,В. К методике измерения межфазного натяжения при высоких температурах. ДАН СССР, 1950, т.74, N 5, с,1097-1100.

Якобашвили С.Б.. Фрумин И.И. Исследование межфаэного натяжения на границе шлак-металл и поверхностное натяжение сварочных флюсов. — Автомат. сварка. 1961.

N10,,с. 14 — 19.

Изобретение относится к исследованию физико-химических свойств материалов, а именно поверхностных свойств границы раздела двух высокотемпературных расплавов металла и шлака для случая хорошей смачиваемости металла шлаком, и может быть использовано для оценки и регулирования переноса электродного металла и формирования швов при сварке, а также при разработке сварочных материалов.

Цель изобретения — расширение области применения способа путем обеспечения возможности исследования химически активных шлаков.

Пример. На очищенный и обезжиренный пруток диаметром 4 мм из технически Ж 1571469 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕЖФАЗНОГО НАТЯЖЕНИЯ НА ГРАНИЦЕ МЕТАЛЛ-Ш ЛА К (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. а именно к способам исследования поверхностных свойств границы раздела двух высокотемпературных расплавов металла и шлака, и может быть использовано при разработке сварочных материалов в металлургии. Целью изобретения является расширение области применения способа путем обеспечения возможности исследования химически ак- . тивных шлаков. Для этого на нижний конец прутка металла наносят слой флюса в количестве 5 — 10ф, от массы прутка под флюсом, нагревают нижний конец прутка до плавления металла и отрыва капли металла, измеряют массу оторвавшейся капли и рассчитывают межфазное натяжение.

C чистого титана с помощью пульверизатора наносили в виде пасты фторид стронция, при этом масса слоя флюса (фторида стронция) составила 87 от массы прутка под флюсом, что соответствует толщине шлаковой пленки 0,2 мм. При массе слоя флюса менее

5 от массы прутка не обеспечивается гарантированное полное покрытие капли металла флюсом, а при массе флюса более 10ф, возрастают ошибки, связанные с влиянием массы и поверхностного натяжения флюса.

Подготовленный пруток с флюсом после просушки на воздухе подают в плавильное пространство печи при достижении там необходимой температуры 1750 С и вертикально устанавливают. При исследовании химически активных металлов в плавильном

1571469

F = f - 0,223- поправочный коэффии\

Составитель А. Кощеев

Редактор М.Недолуженко Техред М,Моргентал Корректор Л.Патай

Заказ 1507 Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 пространстве печи создают и поддерживаег защитную среду инертного газа, например аргона, очищенного от влаги и . кислорода. Конец прутка, расположенный в зойе максимального нагрева, оплавляется, 5 и при этом формируется капля металла. равномерно покрытая тонким слоем шлака. После.отрыва капли определяют ее массу как разность масс прутка с флюсом до опыта и после опыта. Межфазное натяжение рэс- 10 считывают с помощью выражения:

o=F Ю, (1) где и — межфаэное натяжение на границе металл-шлак, н/м; 15 m — масса оторвавшейся капли. кг; r — радиус прутка, м;

g — ускорение силы тяжести, м/с . подетвеяяя выреиение (11енвчения

m 1,064 10 кг, r 2 10 м,р= 4,11Х 20, -X10 кг/м

g-9,8 м/с, получимо -1,16 н/м. цивнт, р- плотность жидкого металла, кг/м .

Формула изобретения

Способ определения межфазною натяжения на границе металл-шлак, заключающийся в приведении прутка исследуемого металла в контакт с флюсом, нагреве нижнего конца прутка до плавления металла и отрыва капли металла от торца прутка и измерение массы оторвавшейся капли, по которой рассчитывают межфазное натяжение, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения способа путем обеспечения возможности исследования химически активных шлаков, приведение вертикального прутка исследуемого металла в контакт с флюсом осуществляют нанесением слоя флюса на пруток, при этом масса слоя флюса составляет 5 — 10 от массы. прутка под флюсом.