Способ определения содержания углерода в мартенсите закаленной стали Советский патент 1981 года по МПК G01N23/20 

Изобретение относится к рентгенографическим способам исследования , поликристаллов сталей и может быть использовано в ме г«построении и металлургии при разрабогке и контроле технологических п г-оцессов Термической обработки.

По основному авт.св. №439741 известен способ определения содержания углерода в мартенсите, закаленной стали, который включает в себя облучение исследуемого образца рентгеновскими лучами, регистрацию дифракционной линии с тремя одинаковыми индексами, измерение ее смещения и определение содержания углерода в образце по эталонным графикам LlJ.

Недостатком способа является невозможность достоверного определения концентрации углерода в мартенсите закаленных легированных сталей, у которых смещение дифракционной линии с тремя одинаковыми индексами зависит от содержания, как углерода, так и других легирующих элементов. Это обусловлено тем, что сдвиг дифракционных линий, вызванный растворением в мартенсите легирующих элементов, может быть равным или даже пре.восходить их смещение от раство--г

рения углерода и,- следовательно, ошибка при определении углерода в мартенсите по абсолютному значению может быть сопоставима с определяемой величиной или даже превосходить ее.

Цель изобретения - повышение точности при исследовании инструменталь ных легированных сталей.

10

Для достижения цели дополнительно осуществляют регистрацию дифракционной линии с тремя одинаковыми индексами исследуемой , отпущенной при 200-300С в течение 1,5-2 ч,

15 и определяют смещение дифракционной линии отпущенной стали относительно закаленной.

В закаленной легированной стали угловое положение линии с тремя o(й20наковыми индексами определяется суммарным содержанием в мартенсите углерода и других легирующих элементов, растворенных в нем при нагреве под закалку. При относительно низких

25 температурах отпуска скорости выделения углерода и легирующих элементов из мартенсита существенно различаются. Это связано с тем, что скорость диффузии атомов углерода на

30 несколько порядков выше скорости

диффузии атомов других легирующих элементов. В связи с этим при определенных режимах отпуска углерод практически полностью выходит из твердого раствора, тогда как легирущие элементы ост аются в последнем. Для разных классов легированных сталей температуры отпуска, обеспечивающие уменьшение содержания углеро в мартенсите до значений, близких к равновесным, различны.

Температура выхода углерода при отпуске зависит от концентрации этого элемента в твердом растворе, типа и количественного содержания других -легирующих элементов в нем, а также структурного состояния мартенсита. Как показали исследования, для поликристаллов инструментальных легированных сталей выход углерода из твердого раствора обеспечивает отпуск при 200-300°С в течение 1,5-2 ч. При определении содержания углерода в мартенсите предлагаемым спообом целесообразно использовать линии с тремя одинаковыми индексами, расположенные на больших углах рассеяния. Например, линию (222) - железа, для которой , при съемках в Си K j -излучении или линию (444) при .съемках Мо К -излучении ( 11755 ) . Запись лиНИИ осуществляют на дифрактометре в интегральном или сканирующем режиме. Для повышения точности измерения определение углового положения максимумов Kj и KCLQ размытых

мартенситных линий проводят с помощью известных специальных метрдов анализа размытых линий.

Использование предлагаемого способа открывает возможность не трудоемкого и точного определения содержания углерода в мартенсите термически обработанных сталей, что необходимо при отработке и контроле техпроцессов термической обработки изделий из легированных сталей, проностные и служебные свойства которы во многом определяются содержанием углеродаи структурой мартенсита, тесно связанной с последним.

Формула изобретения

Способ определения содержания -углерода в мартенсите закаленной стали по авт.св. №439741, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при исследовании инструментальных легированных сталей дополнительно осуществляют регистрацию дифракционной линии с тремя одинаковыми индексами исследуемой стали,отпущенной при 200-ЗОО С в. течение 1,5-2 ч, и определяют смещение дифракционной линии отпущенной стали относительно закаленной.

Источники информации, принятые во внимание при экс|1ертизе

1. Авторское сви,цетельство СССР №439741, кл. G 01 N 23/20, 1972 (прототип).