Эталон для исследования фазовых превращений в сталях Советский патент 1983 года по МПК G01N25/02 

Изобретение относится к металловедению и предназначено для определения теплового коэффициента линейного расширения и изучения фазовых пре вращений в сталях.

Известны эталоны для исследова- 5 ния фазовых превращений в сталях при различных скоростях охлаждения дифференциальным методом в виде . стержня круглой формы tl 3 Однако применение известных эта- ю лонов не позволяет с достаточной точностью определять температуры начала и конца распада аустенита в сталях при охлаждении, что обусловленонеобходимостью использования дилато- е

метров с оптико-механической Ьистемой регистрации, обладающей низкой точностью.Наиболее близким к изобретению является эталон для исследования фазовых превращений в сталях в виде 20 стержня круглой формы диаметром 3,5 мм. Перед работой эталон и образец помещают в две кварцевые трубки с запаянным дном. На эталон и образец отдельно устанавливают два тюлкате-; 25 ля, связанные с оптическим рычагом регистрирующего устройства С2.

Однако при нагреве разность расяиирения образца и его кварцевой трубки и эталона и его кварцевой .трубки; 30 отдельно передается .толкателями на оптический, рычаг, имеющий .низкую чувствительнос.ть, равную 5-6 мкм. Наличие двух кварцевых держателей и двух кварцевых .толкателей, отличающихся с коэффициентами линейного расширения, приводит к образованию погрешности, плохо поддающейся сучету, и исключает возможность использования высокочувствительных (о,2 мкм) электронных регистрирующих устройств и .авто- 0 матиэировать запись результатов дифференциального расширения при больом увеличении (1000-5000-кратном ) на диаграммной бумаге, что не позволяет в конечном итоге определять 45 температуры начала и конца распада

аустенита при охлаждении с точностью о 1%.

Целью изобретения является повышеие точности определения температуры 50 ачала и конца распада аустенита при хлаждении.

Поставленная цель достигаетсй тем, чтов эталоне для исследования фазо- ,, вых превращений в сталях, выполненном в виде стержня круглой формы, в стержне выполнено углубление, а с ткрытой стороны он снабжен наружным кольцевым выступом.

На чертеже изображен эталон, общийбО вид.

Эталон выполнен в виде стержня 1 круглой формы. В стержне 1 выполнено осевое отверстие 2 с дном 3, перпендикулярным отверстию, а со сто- 65

РОНЫ отверстия 2 он снабжен наружным кольцевым выстулом 4.

Перед работой в отверстие 2 эта-. лона Помещают образец {не показан ) до соприкосновения с дном 3. После этого эталон с образцом помещают в кварцевый держатель (не показан -ff выполненный в виде кварцевой трубки, снабженной на одном конце внутренним кольцевым выступом..В этом случа эталон кольцевым выступом 4 опирается на внутренний кольцевой выступ кварцевой трубки, а сам эталон с образцом находится вне кварцевой трубк что позволяет охлаждать эталон и образец в большом интервале скоростей охлаждения. На верхний торец образца устанавливают толкатель, связанный -с электронным регистрирующим устройством (не показано ).

В процессе р&боты эталон с образцом в кварцевом держателе помещают в печь. При последующем охлаждении эталон и образец изменяют свою длину. Благодаря наличию кольцевого выступа в эталоне точка опоры эталона с кварцевой трубкой и образца с толкателем лежат в одной плоскости, в этом случае погрешность от влияния материала кварца на высоте образца полностью исключается. Благодаря наличию отверстия в эталоне, в котором помещается образец, дифференцирование, т.е. вычитание теплового расширения эталона из общего расширения образца, происходит в точке контакта образца с эталоном. В этом случае разность удлинений образца и эталона передается одним толкателем. Это позволяет дл.я преобразования перемещения в электрический сигнал использовать электронное регистрирующе устройство с чувствительностью до 0,2 мкм и автоматизировать запись результатов дифференциального расширения при большом увеличении (10005000-кратном на диагракмной бумаге, что и позволяет повысить точность определения температуры начала и конца распада аустенита до 0,5-1%.

Пример. Эталон изготавливают из пироса диаметром 5,0 мм и длиной 35 мм. В стержне выполняют осевое от|верстие диаметром 3,5 мм и глубиной 1зЗ мм с дном, перпендикулярным отверстию. Со стороны отверстия выполг няют наружный кольцевой выступ fmaметром 7 Мм и высотой 3,0 мм. Использование эталона малого диаметра (до 5,0 мм) исключс1ет возможность образования перепада температур между эталоном и образцом в большом интервале скорости охлаждения.

Эталоном с образцом диаметром 3,0 мм и длиной 30 мм стали 35Г2 нагревают в кварцевом держателе в печи дилатометра до 850с, вьвдерживают в течение 10 мин, после чего охлаждают на воздухе со скоростью 5000 град/ч. Разность расширения образца и эталона в интервале температур фазового превращения регистрируют электронньпл датчиком перемещения БВ-844 с чувствительностью 0,2 мкм и записывают в виде дифференцисшьной дилатограммы при увеличении 2000 на двухкоординатном самописце ЭНДИМ 2200/1. Полученныедилатогра1ммы сравнивают с дилатограммами записанными с известным эталоном на дилатометре ДКМ на фотопластинку при максимальном увеличении 400. Из анализа дилатограмм следует, что начало распгм а в образце при охлаждении с предлагаемым эталоном фиксируется при 730°С, что соответствует 0,7 - 1% распаде аустенита, а с известным эталоном на дилатометре ДКМ распад зафиксирован только при 715®С, что соответствует 4% распада аустенита4 Из сравнения степени распада следует, что точность в ont ределении температуры начала распада аустенита. увеличивается приблизительно в 4 - б раз. Из сравнения тш ;ite следует, что температу ра кошй) распада аустенита стгши 35Г2 равна что соответствует степени распада аустенита 99%, и в то время как по дилатограмме, записанной с использованием известносо эталона, однозначно определить конец, распада трудно в связи с пологим перегибом кривой.. Таким образом, использование, предлагаемого эталона искг1ючает влияние кварца и позволяет дифференциальное расширение передавать одним толкателем, что дает возможность использовать для преобразованияДифференциального расширения в электрический сигнал электронное регистрирующее устройство с чувствительностью 0,2 мкм и автоматизировать запись результатов дифференциального расширения при большом увеличении (1000 - 5000-кратном),та диаграммной бумаге, а это позволяет определять температуры начала и конца распада аустенита при охлаждении с точностью до 1%, т.е. позволяет повысить точность их определения по сравнению с использованием известного эталона в 4 - б раз.

ЭТАЛОН ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В СТАЛЯХ, выполненный в виде стержня круглой формы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения температуры начала и конца распада аустенита при охлаждении, в стержне выполнено углубление, а с открытой стороны он снабжен наружным кольцевым выступом. 4 СО Nj СО со