Способ количественной оценки термической устойчивости фаз металлов и славов Советский патент 1986 года по МПК G01N21/64 

Изобретение относится к области физики твердого тела, а конкретно к исследованию свойств твердых материалов при высокой и низкой темпера-турах, и может быть использовано при определении эксплуатационных характеристик металлов и токопроводя- щих сплавов ,

Целью изобретения является снюке- ние трудоемкости и повышение точности при определении термической ус- стойчивости фаз в многофазных образцах.

На чертеже представлены кривые обыскривания S f (t):l для элементов бора Bi 249,678 нм| 2 - для железа Fe 252, 280 им,

О термической устойчивости судят по зависимости времени существования фазы при локальном воздействии источника энергии от теплоты субли - мации. Период существования фаз при локальном воздействии источника энергии отождествляется с временем предварительного обыскривания электрическим разрядом.

Устойчивость фазы определяется энергией межатомного взаимодействия которую можно оценить теплотой суб- лима1щи. С другой стороны, под устойчивостью можно понимать период существования фазы, в течение которого отсутствуют изменения, провои;ируемые тепловым или иным воздействиса о Та- К.НМ образом, между этими двумя пара метрами должна существовать в:орреля ционная связь.

Для определения устойчивости фазы, т.е. периода ее существоЕания можно воспользоваться временем предварительного обыскривания фазы параметром, широко используемым в эмиссионном .спектральном анализеJ который определяет длительность нерегз лярного поступления материала в зону электрического разряда, В процессе обыскривания происходит превраш,ение гетерогенной структуры изугчаемо

С ijopasiia в С Грз ктуру пересыш,енио : о лердсго раствора, из которой в npciuccce далькейшех с сбыскриванкя 7(раи(-;ход г; регулярное поступление сое- ) ав,1ТЯЮ1ЦИ}: в зону pasp,H,na , Г,сэтому врем.: предварк тельногс обыскуивакия нож1н:с назвать периодом существования фазы при локальном воздеЙ1::тзии источ- кика энергии ,

Процес .; вонцейстхзия элгк ; рич ско- го разряда на вещество можно разбить i-ia р;1;;пла1шение материала, t:ro испарение и возбуждение пароз, Экергетк- Ч(. СКО(;; изг ене1кке этих прэеходоы ;:ум- кируе с:я Е энегдгию сублимации. Ппи :г ом 1--:аблкдается изменение зэемеии П;;елЕер1 те,пьнсг о обыскрииа:-1ил При- су -стпие соединений; обладающих боль- пшй температурой плавления., кипения ,; окергней сублимации, приводит к у Рлячйнигс времени предварительного обыскрн за11кя,

Таким образом,: зреня предварительного обыскриваиия находится Б прямой завис1-1;-.Ости от энергии субликации,, является исриодок существовгния фазы в ус,1 о;;ия ; элек 7-рического разряда и мелеет иметь сразиктельную }солйчес с зеинуро характеристи2(у тер и -геской ус- тсй чивости фазь;

Распад твердой фазы осуществляют локальным воздействием элек :; р;- чео :о-- ГС разряда /la .вь деленнук фазу иссле- Д3 смого сплава,. Ito времени г:редваии тельного обыскриванкя зт-ой masti. яай- денлом is э;дпир1лческой временной за-- вксикос -н плотризсти почернен.кй спект- .эйльиых линий., (:и1ределя1от относитель- jiyfo терм -гчсскзло ; с л ойчнзость , .Абсо- jTioTj-ioe еч; экаче -п-ге находят .из усга-- новленк:сй зявискыссти :периода сущест- Л О.вания фазь/f ото;здестэляемо о с вре- 1чене; :; предваритед ьног о обь-с:;р).: О :.- знергии с/блимадии с

j габ,г:кце яриЕ едекы значенк зяер- тий сублимагЕчК ц;тя исследуахсй д;а- :Л1 --б 1рида в irpHcyTCTBKt : лег:лруюя1ик ;:,-е;-.п.:нт оЗ; .Ё.: : :исле1-жь Я из зазисикос- .зр8)геи:и г::у8.ПБцрит8.1ького обь;скри- з,;,.ни.5г фа; 1Ы от оыерл ки сублимаци;:-;,

Легируюшрне элементы

FeB

5 65

17, а j

Легиругэщие

FeBSi

FeBSiC

FeBMnC

FeBAlC

FeBCrC

П р-и м е р. Распад твердой фазы осуществляется локальным воздействием искрового разряда, в частности, с параметрами активизатора дуги переменного тока, например, от генератора ДГ-2 (сила тока первичной цепи повьшающего трансформатора 0,6 А, напряжение 220 В, аналитический промежуток 0,8 мм. вспомогательный разрчЯдник 1 мм) на выделенную с помощью микроскопа, например от микроспектрального анализатора ЛМА-1, фазу шлифа образца, например борида борсодержащего сплава системы.

Об относительной термической устойчивости этой фазы судят по времени предварительного обыскривания, найденном из эмпирической временной зависимости плотности почернений, измеренной на микрофотометре, например МФ-2, спектральных линий, например, В1 249 687 нм и линии сравнения Fe 1 252,28 нм (для подтверждения результатов),регистрируемых на движущуюся фотопластинку спектрального прибора, например спектрографа ИСП-30, т.е. кривой S f (t), . На этой кривой, каждая точка которой получена из 9-1I параллельных измерений, отсекают участок, соответствующий регулярному поступлению элементов из исследуемой фазы в облако разряда, именуемый временем предва2262044

Продолжение таблицы

С

S jwere 8,

ккал/ ноль

в (1),

хкал/йоль

5

0

5

0

рительного обыскривания фазы, значимость величин плотностей почернений линий на котором оценена по t-крите- рию Стьюдента при условии t . 0,95. На чертеже вели- - чйна предварительного обыскриванияТ отождествляемая с периодом существо- , вания фазы-борида, равна ПО с. Абсолютная термическая устойчивость борида в системе FeBSi , выраженная через энергию сублимации, равна 81,86 ккал/моль.

Относительное стандартное откло- нение по предлагаемому способу определения термической устойчивости фаз составляет 0,095.

Формула изобретения

Способ количественной оценки термической устойчивости фаз металлов и сплавов, заключающийся в фиксации распада твердой фазы, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повьщ1е- кия точности и уменьшения трудоемкости, распад твердой фазы осуществляют с помощью локального воздейст- , ВИЯ электрического разряда на выделенную фазу, а о величине термической устойчивости этой фазы судят по периоду ее существования, являющемуся Функцией энергии сублимации и отождествляемому с временем предварительного обыскривания.

1,дО

10 30 70 90 т

..,...-.;..™,:

т т 190 210 230

,.

Z50 Г, С

Изобретение позволит повысить точность и уменьшить трудоемкость при дифферендиальном определении термической устойчивости фаз в полифазных образцах путем осуществления распада твердой фазы локальным воздействием электрического разряда на выделенную фазу исследуемого образца. О термической устойчивости фазы судят по установленной авторами зависимости периода ее существования, отождествляемого с временем предварительного обыскривания фазы, от энергии сублимации. 1 шт. IS (Л to ND оь to

Редактор Л.Гратилло

Составитель Б,11(ирокоЕ Техред К.Бонкапо

Зак,1э 2118/36Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государстзекного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушскв.я наб, д,4/5

Производственно-полиграфическое лредпркятие , г.Ужгорор ул Л1ро к:тная , 4

Корректор А.Зимокосов