Образец для исследования фазовых превращений в литом металле Советский патент 1990 года по МПК G01N1/28 G01N25/02 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для исследования фазовых превращений в литом металле методом измерения электросопротивления .

Цель изобретения - расширение технологических возможностей и проведение экспресс-исследований.

Пример. Натурный комбинированный образец изготовляют путем заливки жидкой стали в стальную литейную форму в виде усеченного конуса с углом между образующей и осью 10-15 .

Защитный кварцевый колпачок и рабочие концы электрических цепей вставляют в рабочую полость литейной формы перед заливкой жидкого металла.

Предлагаемый образец предназначен для оценки кинетики фазовых превращений, а также их температур начала и конца методом комплексного термического анализа с получением кривой электрической характеристики. Особенностью образца является использование в качестве исследуемого объема небольшого элемента сплава поперечником несколько миллиметров (например 5-12 мм), находящегося в непосредственной близости от рабочего спая термопары, которая располагается в тепловом центре образца, где температуря и перепад по сечению является небольшим в сравнении с периферией.

ел ел

00 00 Ч

сл

При исследовании фазовых превращений известный образец обладает следующими недостатками: нельзя оценивать величину температурного интервала при плавлении и кристаллизации; нельзя проводить экспрессные определения в производственных условиях.

Известный образец используется в дилатометре для исследования фазовых превращений только в твердом состоянии. Предлагаемый образец получают заливкой жидкого металла в кокильную форму, поэтому он позволяет получать кривую электросопротивления в интерва лах плавление - кристаллизация и по ней определять критические точки этих переходов. В частности, можно решать практическую задачу по оценке химсостава и ряда свойств сплава. В резуль- тате расширяются технологические возможности метода измерения электросопротивления.

Крупным Недостатком известного образца является отсутствие возможности проведения экспресс-определений температурных интервалов фазовых превращений в твердом и переходном состояниях на производстве. Одной из причин этого является длительный цикл изготов- ления образца, который составляет от нескольких часов до нескольких суток. После получения металлопродукции обработкой давлением из нее требуется вырезать пробные бруски, а затем последние использовать в качестве заготовок для получения дилатометрических образцов способом механической обработки.

На получение t предлагаемого образ ца заливкой жидкого металла в кокильную форму требуется несколько минут.

Второй причиной отсутствия возможности проведения экспресс-определений при использовании известного образца является некорректность измерений в динамическом режиме. Образцы, применяемые в дилатометрах, часто имеют значительные габариты, поэтому в процессе динамических измерений в образце возникает существенный температурный перепад.

( Обычная скорость при дилатометри - яеских измерениях составляет 1-3°С/мин Анализируя признаки известного и пред лагаемого образцов, установлено, что

д е Q

{)

Q

г

(

5

0

нахождение контактных площадок электродов измерительной цепи в непосредственной близости от рабочего спая термопары позволяет получать информацию об изменении электросопротивления элемента сплава, находящегося между контактными площадками электродов и одновременно в непосредственной близости от рабочего спая термопары. Этот элемент сплава по примеру имеет габариты 10,5x2,4x7,0 мм и, находясь практически в тепловом центре образца, имеет минимальный перепад температур по сечению. Небольшие габариты элемента сплава между контактными .площадками электродов позволяют проводить измерения, при повышенных скоростях охлаждения, поскольку возникновение существенного перепада температур по указанному объему элемента сплава маловероятно. Средняя скорость охлаждения по примеру составляет 9,2°С/мин. Она может быть и больше. Следовательно, предлагаемый образец дает положительный эффект при измерении в области повышенных скоростей охлаждения (десятки градусов в минуту), когда известный образец использован быть не может. Таким образом, положительный эффект изобретения связан с расширением технологических возможностей методом исследования и проведением экспресс-определений.

Формула изобретения

Образец для исследования фазовых превращений в литом металле, имеющий форму тела вращения с выполненным в нем отверстием под термопару и содержащий элементы измерительной и компенсационной электрических цепей, от- личающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и обеспечения возможности проведения экспресс-исследований, образец отлит в форме усеченного конуса с углом между образующей и осью 10- 15°, при этом отверстие снабжено защитным колпачком, а элементы измерительной и компенсационной электрических цепей расположены внутри образца на расстоянии от отверстия под термопару не более 0,085 наименьшего диаметра образца.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для исследования фазовых превращений в литом металле методом электросопротивления. Цель изобретения - расширение технологических возможностей и проведение экспресс-исследований. Натурный комбинированный образец изготавливают путем заливки жидкой стали в литейную форму в виде усеченного конуса с углом между образующей и осью 10-15°. Перед заливкой в рабочую полость формы устанавливают защитный кварцевый колпачок под термопару и рабочие концы измерительной и компенсационной электрических цепей. При этом рабовие концы электрических цепей расположены от защитного колпачка на расстоянии не более 0,085 наименьшего диаметра образца. Предлагаемый образец позволяет расширить технологические возможности и проводить экспресс-исследования фазовых превращений. 1 ил.