Способ исследования мартенситных превращений в сплавах

 

(72) Авторы изобретения

Ф

H.Ñ. Самойлов, В.Г. Иипша, В.К. Афонин И В.А; Ларионов (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ МАРТЕНСИТНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ

8 НИКЕЛИДЕ ТИТАНА

Изобретение относится к способам исследования физико-химических свойств материалов, претерпевающих мартенситные превращения и преимущественно может быть использовано для определения температур начала и" конца мартенситных превращений в

cmiaBax, например в никелиде титана.

Известен дилатометрический cno3i соб исследования мартенситных превращений в сплавах, например в нике" лиде титана. Он заключается в том, что образец строго определенной формы и размеров нагревают и охлаждают в дилатометре, при этом измеряют из" менение длины образца, строят зависимость изменения относительного удлинения от температуры, по которой определяют интервалы температур прямого и обратного мартенситного превращения 313. Недостатками этого способа являются необходимость учета температурного градиента по сечению образца и невозможность использования

его для контроля интервала температур мартенситного превращения в сплавах непосредственно на изделиях.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ исследования мартенситных превращений в сплавах, например в никелиде титана, заключающийся в нагревании образца с последующим охлаждением и определением температурного интервала мартенситного превращения и одновременно при этом измеряют падением напряжения на образце, по которому вычисляют значение электросопротивленив ° По изменению электросопротивления определяют интервал температур мартенситного превращения образца 2).

К недостаткам данного способа следует отнести влияние способа присоединения токоподводов на структуру материала в местах контакта, а также невозможность использования данного

9 8Z19

3 способа для определения интерваг1а температур мартенситного превращения в сплавах непосредственно на изделиях и образцах произвольной формы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности следует считать способ исследования мартенситных превращений в сплавах путем контактного измерения эг ектросопротивления. Данный способ заключается в том, что образец строго определенной формы и размеров нагревают и охлаждают и одновременно при этом измеряют падение напряжения на образце, Электросопротивление образца зависит от структуры материала, которая изменяется при мартенситных превращениях, поэтому по изменению зависимости электросопротивпение — температура определяют интервал температур мартенситного превращения в сплаве, например в никелиде титана.

Основным недостатком указанного способа является невозможность применения его для определения температур мартенситного превращения в сплавах непосредственно на изделиях и образцах произвольной формы.

Цель изобретения — разработка спосо6а определения интервала темпера.тур мартенситного превращения в сплавах непосредственно на изделиях без нарушения их эксплуатационных свойств а также расширение возможностей исследования мартенситных превращений в сплавах путем использования образцов произвольной формы.

4 вестными способами, например с помощью потенциометрической установки, работающей на компенсационном принципе. При протекании мартенситных превращений изменяется кристаллическая решетка металла, что фиксируют по изменению структурно-чувствительного параметра его электрохимического потенциала. Затем строят зависимость электрохимического потенциала от температуры и по ней определяют температурный интервал мартенситного превращения.

На чертеже схематически изображена зависимость электрохимического потенциала от температуры сплава (никелида титана) при нагреве (а) и охлаждении (б), где И > и M — температуры начала и конца прямого мартенситного превращения при охлаждении, А и Аг — температуры начала и конца обратного мартенситного превращения при нагреве.

Эта цель достигается тем, что согласно способу исследования мартенситных превращений в сплавах изме- ряют электрохимический потенциал образца.

Испытания проводят в электролите, исключающем химическую коррозию ис" следуемого сплава.

Испытания проводят в электролите, фазовые превращения (кристаллизация и -кипение) в котором происходят при температурах, ниже или выше температурного интервала исследования.

Предлагаемый способ исследования мартенситных превращений в сплавах осуществляется следующим образом.

Элемент конструкции или образца произвольной формы вводят в контакт. с электролитом. Образец нагревают и охлаждают, одновременно измеряют при этом электрохимический потенциал изтатами, полученными для этого же сплава другими известными способами.

Предлагаемым способом определяют интервалы мартенситных превращений на изделиях из никелида титана.

При изготовлении и эксплуатации изделий из сплавов, претерпевающих мартенситные превращения, например из никелида титана, в результате воэОбразец из никелида титана в виде пластины с размерами, например, 0,08х0,01х0,001 м эачищают мелкозернистой шлифовальной бумагой, обезжиривают спиртом и вводят в контакт с водным раствором соли MgCEq(0 06 кг соли на О,1 кг воды), температура кипения которого 413К. Нагревание и охлаждение электролита с образцом производят с постоянной скоростью около

3 град/мин в термостате ТС-16А. В

35 процессе нагревания образца от 293 до 408К и охлаждения от 408 до 293К непрерывно измеряют его электрохимический потенциал с помощью потенциометрической установки Н306, работаю4О щей на компенсационном принципе. В результате исследования строят зависимости электрохимического потенциала образца от температуры и по ним определяют интервалы прямого и об45 ратного мартенситного превращения.

Для данного сплава интервал прямого мартенситного превращения составляет 338-313К, обратного- 368-378К.

Данные результаты совпадают с резульФормула изобретения

Ю

ВНИИПИ Заказ 3227/55 Тираж 883 Подписное

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

5 92821 действия различных факторов (режима плавки, термообработки, прокатки, прессования, термоциклирования и др.) интервал мартенситных превращений изменяется. В ряде -случаев необходимо точно знать интервал мартенситного превращения, влияющий на эксплуатационные свойства сплава, например на механические свойства и коррозионную стойкость. Существующие способы не 10 могут быть использованы для определения интервала мартенситного превращения в сплавах непосредственно на изделиях, так как требуют изготовления образцов определенной формы и разме- 5 ров. Предлагаемый способ позволяет расширить возможности исследования мартенситных превращений в сплавах, исключая необходимость изготовления образцов строго определенной формы zo и размеров.

1. Способ исследования мартенситных превращений в сплавах, заключающийся в нагревании образца с после1 дующим охлаждением и определением температурного интервала мартенситного превращения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью исследования изделий и образцов произвольной формы, одновременно измеряют электрохимический потенциал образца.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сохранения эксплуатационных свойств изде- лия, испытания проводят в электролите, исключающем химическую коррозию исследуемого сплава.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что испытания проводят в электролите, фазовые превращения в котором происходят при температурах, ниже или выше температурного интервала исследования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Корнилов И.И. и др. Никелид титана и другие сплавы с эффектом памяти. И., "Наука", 1977, с. 104-106.

2. Савицкий Е.И. и др. Электрические и эмиссионные свойства сплавов. N., "Наука", 1978, с. 250-254 (прототип).