Способ определения температуры и относительного объема фазового превращения металлов и сплавов Советский патент 1985 года по МПК G01N25/02 

:о со ел :л

Изобретение относится к физико-химическому анализу фазового состава твердых тел и может быть использовано для определения низкотемпературного фазового превращения металлов и сплавов.

Цель изобретения - повышение производительности труда и точности определения.

Предложенный способ реализуется следующим образом.

Перед охлаждением образцы намагничивают в соленоиде при напряженности магнитного поля 600-800 А/м (образцы группы сплавов предварительно отжигают при высоких температурах для снятия напряжений), устанавливают внутри системы измерительных катушек, возбуждающей и приемной, объединенных в измерительную стойку, помещают измерительную стойку в термокриостат и производят равномерное охлаждение образца до температуры фазового превращения. Изменяя выходную частоту генератора, подключенного к возбуждающей измерительной катушке, возбуждают соответствующие колебания в образце, измеряя их частоту злектронно-счетным частотомером, соединенным с генератором. При совпадении частоты вынужденных колебаний с частотой собственных колебаний образц вследствие резонанса происходит усиление амплитуды электрических колебаний в образце, сигнал которых снимается с помощью приемной катушки, усиливается прибором НМ89М и подается на зкран осциллографа для визуального наблюдения момента резонанса, фиксируемого по максимуму амплитуды сигнала, после чего систему переводят в режим автоколебаний. Напряжение сигнала резонанса поступает на двухкоординатный , самописец, разверткой которого служит сигнал

от термо-ЭДС RtRh-Pt термопары, использующейся для измерения температуры образца в термокриостате: Частота резонансных колебаний измеряется частотомером с точнодтью до 0,1 Гц, пороговое значение Af при оценке фазового превращения берется равным 0,1% от резонансной частоты. Для сплава 29 НК при измерении на третьей гармонике (fpe, 30 кГц) порговое значение Д f 30 Гц. Погрешность определения относительного объема фазового превращения предложенным методом составляет 0,7%. Точность измерения температуры образца при фазовом превраще-, НИИ составляет ±0,1° в области от 20 до и 10, области от -70 до -196 С. Благодаря одновременному автоматическому измерению зависимости резонансной частоты образца от температуры производительность труда при массовом контроле образцов

повышается в 30-35 раз по сравнению с рентгенографическим и дилатометрическим методами.

Пример. Проводится анализ фазового превращения образца сплава стали 29 НК,

результаты которого приведены э таблице. Контроль превращения проводится металлографическим и предложенным способом.

Предложенным способом определяют наличие фазового превращения стали из аустени0 тной структуры в мартенситную в 0,11 части объема образца и фиксируют температуру этого взрывообразного превращения с точностью +1. При металлографическом способе контроля такое превращение при однократном

измерении не обнаружено. Полнота фазового превращения для определения величины коэффициента К - 210 Гц определяется дилатометрическим методом.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ОТНОСИТЕЛЬНОГО ОБЪЕМА ФАЗОЦОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАlUtB, включающий охлаждение образца ииже температуры фазового превращения, измерение температуры охлаждения и фиксацию фазового Превращения, отличающийся тем, что, с целью повыщения производительности труда и точности определения, фазовое превращение фиксируют в процессе непрерывного одновременного измерения зависимости резонансной частоты f возбужденных собственных колебаний образца от температуры, температуру фазового превращения определяют по резкому изменению резонансной частоты Af в зависимости f(T), а его относительный объем AV/VQ- из соотнощения Av,/v K-&f, где величину коэффициента К оценивают как l/Af, при условии полного фазового превращения. СО

МеталлограАустенит

-70 фический1

Аустенит

-80

Аустенит

-90 Мартенсит

Аустенит

-70 1

Превращение не произошло

Зерна мартенсита не попали плоскость щлифа

Превращение наблюдается в поле щлифа

Превращение не произошло

-80 53 Аустенит+ 0,11

-90 371 Аустенит+0,74 Примечани

-79 Превращение произошло в 0,11 части мартенсит объема

-73 Превращение пронэощло в 0,74 части

мартенсит объема е: Относительный объем мартенситной фазы в объеме образца для предлагаемого способа подсчитывается по формуле Iu - Кд, где К 2-10 1/Гц. ол