Способ получения образцов кристаллизующихся металлов и сплавов Советский патент 1976 года по МПК G01N1/00 

литов из расплава. Кроме того, процессы кристаллизации, разделение твердой и жидкой фаз и охлаждение твердой фазы с обнаженным фронтом кристаллизации протекают на воздухе, что может привести к контакту поверхности кристаллизации твердой фазы с активными средами и возможной адгезии и адсорбции.

Целью изобретения является уменьшение искажений и сохранение поверхности роста кристаллитов из расплава.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом способе получения образцов кристаллизующихся металлов и сплавов, включающем направленную кристаллизацию в тигле твердой фазы и отделение жидкой фазы, тигель с кристаллизующимся расплавом перемещают поступательно в вертикальном направлении со скоростью 0,5-20 м/сек и останавливают в режиме удара. Для металлов и сплавов выбирается скорость перемещения тигля в зависимости от состава н наиболее полного отделения жидкой фазы (например, для чугуна оказалось достаточной скорость 10 м/сек). После отделения жидкой фазы осуществляют ввод образца в закалочную среду.

Вслед за тиглем с образцом в закалочную среду падает жидкий остаток. Таким образом основные отличия от прототипа состоят в том, что для устранения искажений и сохранения поверхности роста кристаллитов тигель с кристаллизующимся расплавом перемещают в вертикальном направлении и твердый образец охлаждают в закалочной среде. Кроме того, процессы получения образца кристаллизующегося металла и сплава ведут в инертной атмосфере.

Получение образцов проводят из сплавов систем Fe-С, Fe-С-Si с углеродным эквивалентом 3,0--5,0. Расплав перегревают до 1200-1400°С. Условия кристаллизации (градиент температур в образце, линейная скорость кристаллизации в пределах О- 40 град/см и О-60 мм/час соответственно) задают подбором соответствующих значений

скорости подвода и отвода тепла. В заданный момент времени проводят направленную кристаллизацию, разделение твердой и жидкой фаз и закалку образца в дистиллированной воде. Тигель перемещают со скоростью 10 м/сек. Полученные образцы пригодны без дополнительной обработки для дальнейшего исследования микрогеометрии поверхности роста фаз, а также распределения элементов на поверхности кристаллизации с помощью растровых электронных микроскопов и рентгеновских микроанализаторов.

На фиг. 1-4 приведена схема способа получения образцов кристаллизующихся металлов и сплавов: на фиг. 1 - осуществление направленной кристаллизации; на фиг. 2 - движение тигля с раствором в вертикальном направлении; на фиг. 3 - отрыв жидкой фазы от твердой за счет сил инерции при резком ударе; на фиг. 4 - ввод образца в закалочную среду (сжиженные инертные газы, дистиллированная вода).

Использование предлагаемого способа получения образцов кристаллизующихся металлов и сплавов обеспечивает возможность получения образцов кристаллизующихся металлов и сплавов без искажений поверхности роста кристаллитов из расплава и сохранение поверхности роста кристаллитов из расплава после отделения жидкой фазы.

Формула изобретения

Способ получения образцов кристаллизующихся металлов и сплавов, включающий направленную кристаллизацию твердой фазы из расплава в тигле и отделение жидкой фазы, отличающийся тем, что, с целью уменьщения искажений и сохранения поверхности роста кристаллитов из расплава, тигель с кристаллизующимся расплавом перемещают поступательно в вертикальном направлении со скоростью 0,5-20 м/сек и после отделения в режиме удара жидкой фазы осуществляют ввод образца в закалочную среду.

/

Ч

ИИ OmSod тепт

Фиг. г

(Pus.3

-1

-

(р1/г.2