"Способ определения склонности стали к образованию дефекта эмалевого покрытия "рыбья чешуя" Советский патент 1992 года по МПК G01N23/20 

(Л

С

Использование: разработка и производство новых сплавов, устойчивых к образованию дефектов эмалевого покрытия рыбья чешуя. Сущность изобретения: для образца стали определяют полуширину ВИсх рентгеновской дифракционной линии (220). Образец наводороживают в кислом электролите помещают в рентгеновский дифрактометр и определяют полуширину ВКОн той же линии после наводороживания. Склонность стали к образованию дефектов эмалевого покрытия рыбья чешуя определяют по ушире- нию линии А В Вкон - Висх. 2 ил , 2 табл

Изобретение относится к исследованию свойств материалов с использованием потока излучения и предназначено для использования при разработке и производстве новых сплавов, устойчивых против образования дефектов эмалевого покрытия рыбья чешуя (стали для эмалирования).

Известен способ контроля качества поверхности проката путем нанесения грунтового слоя и покровной эмали, и погружение образцов в раствор соляной кислоты (1).

Недостатком известного способа является большое время измерений (24 ч).

Из известных решений ближайшим к предложенному является способ определения склонности стали к образованию дефекта эмалевого покрытия рыбья чешуя, включающий подготовку образца стали, его наводороживание путем катодной поляризации и определение склонности стали к

образованию эмалевого покрытия рыбья чешуя по времени полного наводороживания образца (2).

В известном решении на одной тороне образца создают диэлектрическое покрытие путем пассивации. Затем с обратной стороны производят наводороживание образца гидрирующим раствором Пс резкому изменению тока в ячейке пассивации определяют момент времени разрушения пассивирующей пленки под действием давления, создаваемого водородом между поверхностью образца и пассивирующей пленкой, что свидетельствует о полном наводорожи- вании образца.

Недостатком известного технического решения является большое время наводороживания, связанное с необходимостью насыщения водородом всей толщины образца, высокая трудоемкость метода, при

VI VI

О 00

о

СЛ

котором исследование проводится обычно трудоемким электрохимическим методом и химическая вредность для обслуживания персонала, связанная с выделением сероводорода в процессе измерений.

Цель предполагаемого изобретения - сокращение времени измерения, снижение трудоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что а способе определения склонности стали к образованию дефекта- мапевого покрытия рыбья чешуя, включающем подготовку образца стали, его наводороживание путем катодной поляризации и определение склонности стали к образованию дефекта эмалевого покрытия рыбья чешуя, по времени полного наводороживания образца, после подготовки образца с помощью рентгеновского дифрактометра определяют полуширину интерференционной линии Висх. на одной стороне образца, наводорожива- ние образца производят с той же стороны на глубину х, удоилетворяющую соотноше- Кх sin В

НИЮ X

2/и

где Кх - коэффициент,

учитывающий долю интенсивного рассеянного излучения, связанную со слоем толщиной х, в- брегговский угол, fi - линейный коэффициент ослабления рентгеновского излучения, определяют полуширину рентгеновской линии В кон на наводороженной стороне и вычисляют величину изменения полуширины указанной линии В Вкон - Висх. а определение склонности стали к образованию дефекта эмалевого покрытия рыбья чешуя производят по величине полуширины указанной линии А В.

Использование отличительных признаков в других технических решениях авторам неизвестно, поэтому предложенное решение соответствует критерию существенные отличия.

На фиг.1 представлена схема устройства для наводороживания образцов; на фиг.2 г грэдуировочный график зависимости.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения: стакан 1, опоры 2, образец 3, анод 4 (нержавеющая сталь), источник 5 тока, амперметр 6, включатель 7, реостат 8, электролит 9,

Изобретение поясняется примером конкретного выполнения для стали 08К.П.

Предварительно определяют градуиро- вочную зависимость на образцах стали 08 КП. Для этого отбирался комплект образцов стали 08КП, полученный при различных режимах прокатки и термообработки. Определяют время полного нвводороживания образцов с помощью известного способа

(ТУ 14-14180-86). Полученные значения приведены в табл,1.

Затем из тех же материалов изготавливают образцы размером 60 х 40 х 1 мм и

определяют полуширину интерференционной линии дальнего порядка (220) Висх.

Полученные значения (с учетом аппаратурной погрешности приведены во второй графе табл.1), Затем образцы последова0 тельно помещают на опоры 2 и после наводороживания в кислом электролите (например, 0,1 h. p-p H2S04 + 0,5 г/л) при плотности тока 30 мА/см в течение 0,4 мин. В этом режиме обеспечивается глубина не5 обратимого захвата водорода на глубине 50 мкм, что превышает толщину слоя отражения Х1

Кх sin в 1ц

12,1/1,39x4,61 40 мкм.

в котором отражается 99% рентгеновского

0 излучения Кх 4,61 для излучения 90°. После этого образцы извлекают, помещают в рентгеновский дифрактометр и определяют полуширину рентгеновской линии дальнего порядка - ВКон с наводорожен5 ной стороны. Полученные значения Вкон и разности ДВ - Вкон - Висх приведено соответственно в 3 и 4 столбце табл.1. Градуировочная зависимость способа изображена на фиг.2.

0 Согласно ТУ 14-1-4180-86 время полного наеодороживания стандартного образца более 10 мин. свидетельствует о стойкости стали к образованию дефекта рыбья чешуя. Этому .времени соответству5 ет значение Д В 0,100 ± 0,007. Поскольку в настоящее время единственным способом измерения (а не оценки, как в аналоге склонности стали к указанному дефекту является способ-прототип, то в качестве единицы из0 мерения склонности стали к образованию дефекта рыбья чешуя правомерно использовать время полного наводороживания стандартного образца, измеренное с помощью способа-прототипа. Следовательно,

5 полученная градуировочная зависимость выражает связь между указанным изменением полуширины рентгеновской линии и склонностью стали к образованию дефекта рыбья чешуя.

0 После градуировки осуществляют предложенный способ на образце с неизвестной склонностью к образованию дефекта рыбья чешуя следующим образом.

Изготавливают образец размером 60 х

5 40 х 1 стали 08КП и определяют полуширину интерференционной линии дальнего порядка (220) Висх -7,42 х рад. Затем образцы последовательно помещают на опоры 2 и после наводороживания в кислом электролиге {0,1 h.p-p + 0,5 г/л) при плотности тока 60 мА/см2 э течение 0,4 мин. После этого образец извлекают, помещают в рентгеновский дифрактометр и определяют полуширину рентгеновской линии дальнего порядка В кон 7,48 рад. Отсюда Л В « Вкон - Висх 0,06 . Соответствующая величина склонности стали к образованию дефекта рыбья чешуя, определенная по градуировочной зависимости, составляет 13 мин. Следовательно, данный образец обладает стойкостью к образованию дефекта рыбья чешуя. Ниже в табл.2 приведены данные по времени измерения с помощью базового объекта, (прототипа) и предложен- ного решения.

Из табл.2 видно, что предложенное решение примерно в 2 раза сокращает время измерений за счет исключения трудоемких операций по выдержке образца в ячейке, пассивации и смешения растворов, и за счет уменьшения времени наводороживания, поскольку в предложенном решении наво- дороживание производится не на всю глубину образца, а лишь на часть ее, достаточную для исследования рентгеновским способом. Кроме того, значительное сокращение времени наводороживания повышает безопасность способа, т.к. опера

ция наводосюживания связана с выделением сероводорода

Формула изобретения Способ определения склонности стали к образованию дефекта эмалевого покрытия рыбья чешуя, включающий подготовку образца стали, его наводороживание путем катодной поляризации, отличаю щий- с я тем, что, с целью сокращения времени определения и снижения его трудоемкости, после подготовки образца с помощью рентгеновского дифрактометра определяют полуширину дифракционной линии Висх на одной стороне образца, наводороживание проводят с той же стороны на глубину, удовКх sin в яетеоряющую соотношению х -,

где Кх - коэффициент, учитывающий долю интенсивности рассеянного излучения, связанную со слоем толщиной х; 0-брэггов- ский угол, р, - линейный коэффициент ослабления рентгеновского излучения, определяют полуширину той же дифракционной линии Вкон на наводороженной стороне образца, а склонность стали к образованию дефекта эмалевого покрытия рыбья чешуя определяют по величине Д В Вкон - ВИСх.

20 25

30

Таблица 1

Таблица 2

Фиг. I

О

5

10

Стойкая сталь