Способ определения температуры начала перлито-аустенитного превращения в сталях с неравновесным исходным состоянием

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

» >968087

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.04.80 (21) 2914497/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл з

С 21 D 11/00

Государственный комитет

Опубликовано 23.10.82. Бюллетень №39

Дата опубликования описания 28.10.82 (53) УДК 621.785..97 (088.8) пв делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения бедев.. --:)

3, ) А. Ю. Браташевский, В. М. Краснопольский, А. Д. Л и Т. А. Подп оветн ая

Украинский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт металлов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕ,ЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НАЧАЛА ПЕР.ЛИТОАУСТЕНИТНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ В СТАЛЯХ С НЕРАВНОВЕСНЫМ

ИСХОДНЫМ СОСТОЯНИЕМ

Изобретение относится к металловедению и металлофизике и предназначено для использования при определении температуры критической точки Ас сталей с неравномерным исходным состоянием, например, после холодной пластической деформации или закалки.

На температуру начала перлито-аустенитного (a g) превращения сталей с неравновесной исходной структурой оказывают влияние степень неравновесности исходной структуры, (чем выше степень неравновесности, тем ниже температура начала превращения, скорость нагрева — с увеличением скорости нагрева начало превращения смещается в область более высоких температур, процессы разупрочнения, протекающие во время нагрева — глубина прохождения этих процессов характеризует ту степень неравновесности структуры стали, которая сохраняется к моменту начала превращения, а следовательно, и температуру начала этого превращения.

Зафиксировать температуру начала перлито-аустенитного (a g) превращения, соответствующую действительной степени неравновесности исходного состояния стали, необходимо при определении этой температуры в достаточной мере уменьшить влияние на положение начала перлитоаустенитного превращения скорости нагрева и процессов разупрочнения дефектной структуры стали, протекающих во время ее нагрева.

Известен способ регистрации фазовых превращений и химических реакций с помощью дифференциальной термо пары, спаи которой помещены в исследуемое вещество на определенном расстоянии один от другого, при этом в исследуемом образце создают градиент температуры, направленный по прямой, соединяющей спаи тер15 мопар (1).

Наиболее близким техническим решением является способ определения температуры начала перлито-аустенитного превращения в сталях с неравновесным исходным состояни20 ем при котором производят нагрев образца до температуры выше А1 со скоростью 0,4— — 1000 С/с и с помощью терморезистометрического метода определяют температуру начала перлито-аустенитного превращения (2).

968087

Образец

Температура образца после нагрева, С

Ас1 С быстрого медленного

840

725

715

730

717

707

720

710

700

715

703,693

695

710

685

687

705

677

687

705

Недостатком известного способа является невозможность определения точного значения температуры перлито-аустенитного превращения сталей с неравновесным исходным состоянием, так как используют непрерывный, нагрев исследуемого образца, следовательно при этом не устраняется влияние скорости нагрева и процессов разупрочнения стали при нагреве на температуру начала превращения.

Цель изобретения — повышение точности определения температуры начала перлито аустенитного превращения в сталях с неравновесным исходным состоянием.

Для достижения указанной цели после определения температуры Ао, при непрерывном нагреве одного образца до температуры выше А со скоростью 50 — 500 С/мин, производят последовательный нагрев нескольких дополнительных образцов: каждого до температуры на 10+1 С ниже температуры А«предыдущего образца со скоростью 500 — 6000 С/мин и далее выше температуры А со скоростью 10 — 30 С/мин, Такую последовательность операций выполняют до тех пор, пока в двух, последних образцах разность измеренных температур начала превращения не достигнет предела точности измерения.

Использование серии образцов обусловлено тем, что каждый образец можно нагревать только один раз из-за изменения в процессе нагрева степени неравновесности этого образца, которое оказывает влияние на положение начала превращения.

Быстрый нагрев каждого образца серии со скоростью превышающей 500 С/мин производят для уменьшения влияния на .положение начала превращения процессов разупрочнения, протекающих при нагреве образца с меньшими скоростями. При этом быстрый нагрев осуществляют до температуры на 1О+ 1 С ниже начала превращения предыду щего образца, чтобы в процессе нагрева на эти 10 С при последующем медленном нагреве не могла произойти в заметной степени релаксация дефектов структуры образца, которая может привести к изменению положения начала превращения.

Последующий медленный нагрев со скоростью 10 — 30 С/мин исключает опасность смещения начала превращения в область более высоких температур и разупрочнения структуры.

При определении температуры начала перлито-аустенитного превращения таким способом можно использовать различные методы исследования: дифференциальнотермический, терморезистометрический, дилатометрический и др.

ZO Пример. Определяют температуру начала перлито-аустенитного превращения стали 20, предварительно подвергнутой холод ной деформации со степенью 50%. Критическую точку А, фиксируют с помощью дифференциально-термического анализа, дающего погрешность 1 С. После определения

Ас, на одном образце, который нагревают до температуры заведомо выше Ас со скоростью 500 С/мин. Замеряют температуру этой критической точки на серии образцов того же металла. Нагревают каждый образец однократно в два этапа: вначале со скоростью 500 С/мин, а затем со скоростью 25 С/мин. Исследования заканчивают после того, как разность между температурами Ас, седьмого и шестого образ35 цов оказывается в пределах 1 С. Результаты замеров приведены в таблице.

968087

Формула изобретения

Составитель А. Тюрин

Редактор Н. Рогулич Текред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 7262/41 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Определение этой температуры по известному способу дает результат 710 С.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет с более высокой точностью определять температуру начала перлито-аустенитного превращения, что дает возможность повысить достоверность выбираемых режимов термообработки сталей с неравновесным исходным состоянием и в конечном итоге улучшить качество этих сталей, а следовательно невысокую долговечность изделий, изготавливаемых из них.

Способ определения температуры начала перлито-аустенитного превращения в сталях с неравновесным исходным состоянием, включающий нагрев образца со скоростью

50 — 500 С/ми н до температуры выше Ас1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, производят последовательный нагрев нескольких дополнительных образ5; каждого до температуры на 10 1 "С ниже точки Ас, предыдущего образца со скоростью 500 — 6000 С/мин, и далее выше температуры Ас, со скоростью 10 — 30 С/мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 371491, кл. G 01 N 29/02, 1965.

2. Гриднев В. Н. и др. Влияние скорости нагрева на эффект метастабильной аустенизации стали с неравновесной структурой. l5

Сб. «Металлофизика», Киев, «Наукова думка», 1973, вып. 48, с. 46 — 55 (прототип) .