Способ определения растворимости леги-РующЕгО КОМпОНЕНТА B СплАВЕ B ТВЕРдОМСОСТОяНии Советский патент 1981 года по МПК G01N25/00 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСТВОРИМОСТИ ЛЕГИРУЮЩЕГО КОМПОНЕНТА В СПЛАВЕ В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ Поставленная цель достигается тем что в способе определения растворимости легирующего компонента в сплав в твердом состоянии, включающий охла дение образца до ряда значений темпе ратур исследуемого температурного интервала, закалку и микроанализ, перед охлаждением проводят гомогенизирующий отжиг йри температуре, обес печивающей получение однофазного сос тояния сЛлава, а после охлаждения сплав выдерживают не менее 0,3 ч, после чего назревают со скоростью более 50 гращ/сек до оплавления. Эффективность предлагаемого способа связана с тем, что, как было установлено, механизм плавления гом генных однофазных сплавов существенно отличается от плавления тех ж сплавов, охлаждающихся перед оплавлением в двухфазную область. Отжиг сплавов при температурах, несколько ниже температуры солидуса, позволяе получить однородную однофазную стру туру. Если при последующем охлаждении сплав остается в однофазной области, то при ускоренном нагреве сплав плавится путем движения фронт плавления, который после закалки образца микроскопически выявляется как четкая граница раздела однородной исходной структуры и оплавленно зоны., Если же при охлаждении сплав пересечет линию ограниченной раствори мости и попадет в двухфазную област то в нем образуются неразличимые пр микроскопических исследованиях цент ры выделения второй фазы. Последующий ускоренный нагрев позволяет сохранить эти центры впло до температуры начала плавления, Ма этих центрах и происходит множестве ное зарождение жидкой фазы. После закалки при микроскопическом исследовании вместо четкого фронта плавления выявляются множественные очаг плавлений, распределенные во всем объеме образца. Как и в известном способе, линия ограниченной растворимости захватывается в вилку путем сравнения микроструктур плавления сплавов, охлаждавшихся перед нагревом до постепенно понижавшихся температур. Н-агрев со скоростью более 50 град/с до оплавления позволяет существенно повысить точность определения, поскольку, как было установлено экспе ментально, процесс зарождения жидкой фазы при плавлении чрезвычайно чувствителен к наличию в исходной однофазног матрице малейших следов вторичной фазы, которые не могут быть выявлены никакими другими спос бами, кроме трудоемких электронноМикроскопических. Кроме того, сокращается время на проведение всего цикла операций. В редлагаемом способе основные затраты времени связаны с могогенизирующим отжигом, который проводится при сравнительно высоких температурах вблизи солидуса и потому значительна еньше. Если растворимость опредеяют при заданной фиксированной температуре , то охлаждение проводят именно до этой температуры. Пример. Способ применяют для уточнения растворимости цинка в -фазе системыСи-Zn при комнатной температуре. Ее значение не известно-, экстраполяция постороннего участка линии ограниченной растворимости к комнатной температуре дает значение растворимости 8б,5 вес.% цинка. Были выплавлены в виде пруточков диаметром 1,5 мм сплавы следующих составов: 82,5, 83,5, 84,5, 85,5, 86,5 вес.% цинка с медью. Эти сплавы отжигали в течение шести дней на 10 ниже соответствующих температур солидуса. Затем сплавы охлаждают на воздухе до комнатной температури, после чего нагревают со скоростью 50 град/сек непосредственным пропусканием электрического тока через образцы, вплоть до их оплавления и разрыва на две половинки. За:калка осуществляется за счет теплоотводящего влияния массивных зажимов образцов и имела скорость 80-100 град/сек. 8сплавах маци с 82,5,83,5,84,5 вес.% цинка микроскопически выявляется дви:жущийся в процессе плавления фронт плавления, отделякяций исходную одноФаз ную структуру от двухфазной, в сплавах 85,5; 86,5 вес.% цинка наблюдается множественное по всему образцу образование очагов плавления. Таким образом, растворимость цинка вБ-фазе составляет 85+0,5 вес.% Zn. Этим же способом провелась грубая оценка растворимости германия в меди при комнатной температуре. Согласно справочным данным сплав меди с 9вес.% германия при комнатной температуре однофазен. Исследования показывают, что сплав Си + 9 вес.% Ge двухфазен и линию ограниченной растворимости в твердом состоянии для этой системы нужно уточнить. Установлено , что скорости нагрева более 50 град/сек достаточно для сохранения вьщелившихся центров вторичной фазы, вплоть до телтературы начала плавления. Формула.изобретения Способ определения растворимости легирукйцего компонента в сплаве в твердом состоянии, включающий охлаждение образца до ряда значений температур исследуемого температурного интервала, отжиг, закалку и микроанализ , отличающийся тем.

5 . 8344756

что, с целью повышения точности исо скоростью более 50 град/сек до чувствительности лри исследованииоплавления, сплавов с низкой диффузионной подвижностью компонентов, перед охлаждением Источники информации, проводят гсялогенизирующий отжиг припринятые во внимание при экспертизе температуре, обеспечивающей получение, 1. Физическое металловедение, однофазного состояния сплава, а пос-Вып. 2. Под ред. Р. Кана. М. , Мир, ле охлаждения сплав ввдерживают не1968, с. 99. менее 0,3 часа, после чего нагревают. 2. Там же, с . 92-99 (прототип).