Предлагаемое изобретение относится к рентгеноструктурному анализу поликристаллов, в частности к определению одной из важных характеристик первичной рекристаллизации - критической степени пластической деформации рентгеноструктурным методом.
Известен способ металлографического определения критической степени εк пластической деформации, состоящий в холодной прокатке сплавов при обжатиях ε в широком диапазоне, рекристаллизационном отжиге листовых объектов, химическом травлении и нахождении искомой величины по зависимости размера рекристаллизованного зерна от степени обжатия (Колеров O.K., Логвинов А.П. Измерительная техника. 1998. № 12, с.32-33). Недостаток известного способа состоит в том, что он является разрушающим в отношении поверхности объекта, поэтому он не обладает достаточно высокой точностью.
Известен также способ, включающий обработку давлением при деформациях (0,5...5,0)εк, изохронный отжиг при температуре не ниже температуры завершения первичной рекристаллизации в сплаве, рентгенографирование с фоторегистрацией дифракционной картины, анализ рентгенограмм и определение искомой величины по минимуму зависимости числа точечных рефлексов на интерференционных линиях от степени ε деформации (Колеров O.K. и др. Способ рентгеноструктурного исследования первичной рекристаллизации. Пат. РФ № 2049990. 1995. БИ № 34 МПК G 01 N 23/20. Опуб. 10.12.95).
Однако и этот способ не обеспечивает достаточной точности из-за неоднородности распределения величины εк по толщине анализируемого слоя и невозможности достижения идентичных условий проявления рентгеновской пленки и экспозиции различных объектов.
Наиболее близким к предложению по общей совокупности признаков является способ, изложенный в пат. РФ № 2133027, 1999, БИ № 19, МПК G 01 N 23/20, 23/207, 3/28, опубл. 10.07.99. Он состоит в холодной прокатке ГЦК-сплавов при обжатиях от 0,5ε до ε>>5εк, изохронном отжиге при температуре не ниже температуры завершения первичной рекристаллизации в сплаве, рентгенографировании отожженных образцов полуфабриката и эталонного образца на дифрактометре, причем в качестве эталона используют порошковый объект, изготовленный из испытуемого сплава с контролируемым размером частиц, анализе дифрактограмм и определении величины εк по зависимости
lg(I200/I220)=f(ε),
где I200 - максимальная интенсивность интерференционной линии (200) в положении текстурного максимума,
I220 - максимальная интенсивность линии (220).
Хотя этот способ обладает большей точностью определения искомой величины по сравнению с фоторегистрацией, тем не менее его точность зависит от толщины листового полуфабриката, т.е. от различного уровня анизотропии листа.
В предложении решается задача повышения точности определения критической степени εк пластической деформации.
Достигается это благодаря тому, что в способе определения критической степени пластической деформации в листовых полуфабрикатах из ГЦК-сплавов, содержащем холодную прокатку при закритических обжатиях ε>>5εк, изохронный отжиг при температуре не ниже температуры завершения первичной рекристаллизации в сплаве, рентгенографировании отожженных образцов полуфабриката и эталонного образца на дифрактометре, причем в качестве эталона используют порошковый объект, изготовленный из испытуемого сплава с контролируемым размером частиц, анализ дифрактограмм и определение величины εк по зависимости lg(I200/I220)=f(ε),
где I200 - максимальная интенсивность интерференционной линии (200) в положении текстурного максимума,
I220 - максимальная интенсивность линии (220),
согласно предложению уровень соотношения интенсивностей интерференционных линий в докритической части зависимости
lg(I200/I220)=f(ε) определяют по результатам рентгенографирования эталонного образца.
Этот признак необходим и достаточен для решения поставленной задачи.
Сущность предложения поясняется чертежом, на котором приведена зависимость lg(I200/I220)=f(ε). На ней показаны также три уровня логарифма соотношения интенсивностей в докритической части зависимости: δ1 - для листа толщиной 3 мм, δ2 - 6 мм и уровень для эталона. Величину εк определяют по точке перегиба между докритической и закритической частями зависимости (точное ее значение показано стрелкой).
На чертеже показана зависимость lg(I200/I220)=f(ε).
Как видно из чертежа, уровень логарифма соотношения интенсивностей линий в докритической части зависит от анизотропии листа, которая формируется уже в ходе кристаллизации слитка. Так, в листе толщиной 3 мм степень анизотропии выше, чем у листа 6 мм. Чтобы фактор анизотропии не сказывался на точности нахождения величины εк, соотношение интенсивностей в докритической части определяют по результатам рентгенографирования эталонного образца, т.е. объекта, в котором анизотропия отсутствует, чем и обеспечивается решение поставленной задачи. В качестве такового используют объект из порошка, приготовленного (например - напиленного и отожженного) из испытуемого сплава, с размером d частиц, определяемым по формуле:
d≤{[sin(ϕ+ω/2)]/μ}ln(1-G)-1,
где ϕ - угол полного внешнего отражения рентгеновских лучей;
ω - горизонтальная расходимость первичного пучка;
μ - коэффициент линейного ослабления рентгеновских лучей в сплаве;
G - соотношение интенсивностей дифрагированного и прямого пучков.
В способе-прототипе порошковый эталон использовали для правильного выбора интерференционных линий, по соотношению интенсивностей в которых строят определяющую величину εк зависимость. Уровень соотношения интенсивностей выбранных линий в докритической части определяли по результатам рентгенографирования испытуемого объекта, т.е. листа определенной толщины с остаточной анизотропией, что снижало точность нахождения искомой величины.
Таким образом, отличительный признак предложения обладает и свойствами существенной новизны, ибо он обеспечивает решение поставленной задачи и в подобном применении не встречается в известной авторам и заявителю литературе.
В качестве примера можно привести определение величины εк в листовом полуфабрикате алюминиевого сплава АДО.
Сплав выплавляли из остатков образцов после механических испытаний. Слитки размерами 50×10×(3...6) прокатывали при комнатной температуре со степенями обжатия от 20 до 80% с шагом варьирования 20%. Затем подвергали их изохронному (в течение часа) отжигу при температуре 290±10°С, которая превышает температуру завершения первичной рекристаллизации в сплаве. Далее образцы рентгенографировали на дифрактометре ДРОН-2. Записывали линии (200) - в положении текстурного максимума - и (220). По результатам рентгенографирования строили закритическую часть зависимости lg(I200/I220)=f(ε). Уровень соотношения интенсивности линий в докритической части зависимости определяли по результатам рентгенографирования эталонного образца. Размер частиц порошка в нем составлял 0,7...0,9 мкм, что соответствует размеру, определяемому по математической формуле. Величина εк, найденная по перегибу зависимости lg(I200/I220)=f(ε), составила 3,3+0,1%. Это значение лучше всего согласуется с имеющимися по технически чистому алюминию литературными сведениями.
При определении уровня соотношения интенсивности линий в докритической части зависимости Ig(I200/I220)=f(ε) порезультатам рентгенографирования исследуемых образцов сплава, отожженных после прокатки с докритическими обжатиями, величина εк составила от 3,6 до 4,5% в зависимости от толщины испытуемого листа.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность определения критической степени пластической деформации в листовых полуфабрикатах из ГЦК-сплавов. Более того, он способствует сокращению трудоемкости исследований благодаря отсутствию необходимости готовить и рентгенографировать объекты с докритической деформацией, а также анализировать и обрабатывать полученные по ним результаты.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТИЧЕСКОЙ СТЕПЕНИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВАХ | 1997 |
|
RU2133027C1 |
СПОСОБ ТЕКСТУРНОГО АНАЛИЗА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ | 1997 |
|
RU2122200C1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕНТЫ ИЗ СПЛАВОВ АЛЮМИНИЯ | 2002 |
|
RU2222390C2 |
СПОСОБ РЕНТГЕНОСТРУКТУРНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРВИЧНОЙ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ | 1993 |
|
RU2049990C1 |
СПОСОБ АНАЛИЗА СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ | 1991 |
|
RU2068992C1 |
Способ непрерывного неразрушающего контроля характеристики качества движущего плоского проката | 2019 |
|
RU2724130C1 |
СПОСОБ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ДЕФОРМАЦИЕЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛУФАБРИКАТОВ | 2015 |
|
RU2598178C1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХОЛОДНОКАТАНОЙ ФОЛЬГИ ДЛЯ ГИБКИХ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ ИЗ МЕДИ И МЕДНЫХ СПЛАВОВ | 2010 |
|
RU2424861C1 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ | 1985 |
|
RU1369496C |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛИТ ИЗ ДВУХФАЗНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ | 2012 |
|
RU2492275C1 |
Изобретение относится к области рентгеноструктурного анализа. Способ заключается в том, что исследуемые объекты подвергают холодной прокатке при закритических обжатиях. После рекристаллизационного отжига их рентгенографируют вместе с порошковым эталоном. Величину критической степени пластической деформации определяют по перегибу зависимости логарифма соотношения интенсивностей в интерференционных линиях (200) и (220) от степени обжатия. Техническим результатом заявленного изобретения является более высокая точность и меньшая трудоемкость способа. 1 с.п.ф-лы, 1 ил.
Способ определения критической степени пластической деформации εк в листовых полуфабрикатах из ГЦК-сплавов, включающий холодную прокатку при закритических обжатиях ε>>5εк, изохронный отжиг при температуре не ниже температуры завершения первичной рекристаллизации в сплаве, рентгенографирование отожженных образцов полуфабриката и эталонного образца на дифрактометре, причем в качестве эталона используют порошковый объект, изготовленный из испытуемого сплава с контролируемым размером частиц, анализ дифрактограмм и определение величины εк по зависимости lg(I200/I220)=f(ε), где I200 - максимальная интенсивность интерференционной линии (200) в положении текстурного максимума; I220 - максимальная интенсивность линии (220), отличающийся тем, что соотношение интенсивностей интерференционных линий в докритической части зависимости lg(I200/I220)=f(ε) определяют по результатам рентгенографирования эталонного образца.
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТИЧЕСКОЙ СТЕПЕНИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВАХ | 1997 |
|
RU2133027C1 |
WO 8501342 A1, 28.03.1985 | |||
JP 62112009 A, 23.05.1987. |
Авторы
Даты
2004-06-27—Публикация
2002-04-01—Подача