При термической обработке стали, закалке, отжиге, отпуске и т. д. необходимо знать критические температуры, при которых сталь переходит из одной структуры в другую. Определение их производится приборами, работающими на различных принципах, а именно дилятометрами, саморегистрирующими пиpOMeTpaMjti и другими приборами. Первые из них регистрируют изменение длины, вторые же - изменение температуры в исследуемом образце. Совершенных приборов, определяющих критические точки путем учета изменения электрических свойств материала, до настоящего времени пока еще нет, несмотря на то, что электрические свойства изменяются более резко от изменения структуры, чем какие-либо другие свойства. Пользуясь этим можно определять превращения, сопровождающиеся незначительными, а в некоторых случаях совсем отсутствующими тепловыми эффектами, чего нельзя сделать помощью дилятометров, пирометров и другого рода приборов. Чувствительность этого метода обеспечивает большую точность определения.
Принцип работы описываемого прибора основан на изменении электрических свойств материала, в частности электрического сопротивления, и заключается в автоматическом сравнении падения напряжения на концах некоторого эталона, не имеющего критических точек в интервале (температурном) измерений, с падением напряжения на концах образца из испытуемой стали. Падение напряжения на концах эталона и образца зависит от силы тока, проходящей через них и электрического сопротивления каждого в отдельности. Если силы тока в эталоне и образце постоянные или же изменяются, как в первом, так и во втором, пропорционально, то можно производить посредством компенсационной схемы сравнение электрических сопротивлений, которые, как известно, для разных материалов имеют различную зависимость от температуры. Для материалов, не имеющих критических точек, эта зависимость выражается плавной кривой. Материалы, имеющие критические точки, в момент перехода от одной структуры в другую резко изменяют электрические сопротивления. Пользуясь этим, можно отметить температуру начала и конца превращения.
На прилагаемом чертеже схематически изображено устройство согласно изобретению.
Через образец А и эталон Б, помещенные в электрическую печь (не указанную на чертеже) и соединенные
между собой параллельно, пропускается ток от батареи В через сопротивления и R.i, служащие для сохранения постоянства тока в процессе нагрева и для подбора наиболее выгодных соотношений сил тока в параллельных цепях. На концах /-2 образца и 3 - 4 эталона создается при этом разность потенциалов ijTi и 42i которая будет зависеть исключительно от изменения сопротивлений /i и 2, так как соотношение сил тока ii и /2 можно считать -постоянным и не зависящим от изменения сопротивления эталона, образца и подводящих проводов, которое по сравнению с сопротивлениями и R:i ничтожно мало.
Для автоматического сравнения разности потенциалов на концах эталона и образца применена компенсационная схема. Одна цепь схемы состоит из эталона Б, являющегося в данном случае как бы источником тока, так как существует разность потенциалов на концах о - , и сопротивлений/ , вторая - из образца А и гальванометра Г.
Перед началом измерений схему компенсируют, добиваясь передвижением дзижха сопротивления RI отсутствия тока в цепи образца и, следовательно, отсутствия отклонения гальванометра Г. В процессе нагревания разности потенциалов на концах эталона и образца будут изменяться, примерно, в одинаковой степени и поэтому изменение отклонений гальванометра Г будет незначительным. С наступлением критической точки в образце его сопротивление резко изменится, вызывая нарушение компенсации схемы и отклонение гальванометра Г, и по окончании электрической точки изменения отклонения гальванометра примет плавный характер. Начало и конец резкого изменения отклонения гальванометра указывает момент наступления и окончания превращения, температура же определяется по гальванометру Д, соединенному с термопарой Е. Эта температура может быть отмечена непосредственным наблюдением, но такого рода наблюдение не -совсем удобно, так как придется наблюдать одновременно за двумя гальванометрами и несколько субъективно, а потому удобнее получать результаты в виде кривых. Для этого гальванометры Г и Д целесообразно брать, например, зеркальные и производить запись на одну фотобумагу кривых температур и разности потенциалов по времени. В этом случае критические точки находятся перенесением координаты времени, соответствующей резкому перегибу кривой потенциала, на кривую температур. Наиболее же удобно применять для этой цели сдвоенный гальванометр Саладена, который дает возможность получать кривые зависимости разности потенциалов и, так как разность потенциалов зависит от сопротивления, - последнего от температуры. Получаемые кривые являются диференциальными и выражают зависимость разности сопротивлений между эталоном и образцом от температуры; мо.жно без особого труда построить кривую зависимости электрического сопротивления образца от температуры, так как зависимость сопротивления эталона от температуры является постоянной и ее можно определить.
Эталоном может служить любой проводящий ток материал, не кмеющий критических точек от 20 до 1100 - 1200. Опыты, произведенные с нихромом, дали положительные результаты.
Предмет изобретения.
Устройство дпя определения момента изменения структуры нагреваемых металли {еских образцов с применением двух нагреваемых в общей печи образцов- исследуемого и эталонного, причем последний изготовлен из материала, критическая точка которого лежит выще предела температур, при которых производится испытание, отличающееся тем, чтo с целью определения критической точки по сравнению изменения сопротивлений обоих образцов, они включены параллельно в цепь источника постоянного тока, а падения нааряжения, создаваемые при этом на каждом из образцов, используются для воздействия во взаимно противоположных направлениях на измерительный прибор.
1 1
r VvVAWAAj -
%
Т
4Wv.
