Способ испытания медной заготовки Советский патент 1981 года по МПК G01N25/68 

(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МЕДНОЙ ЗАГОТОВКИ

1

Изобретение относится к области

1и сследования структуры металлов и можетбыть использовано при истытании и отборе медной катанки для тончайшего волочения в электротехнической про№тшенности и цветной металлургии.

Известен способ определения качества проволоки по величине спирального удлинения, по которому проволоку отжигают, наматывают на стержень и подвешивают груз Ul«

Недостатком этого способа является высокая чувствительность результатов испытаний к предшествующей механической обработке, что затрудняет оценку качества различных партий меди, так как испытывают уже готовую проволоку, материал которой меняет свои физико-механические свойства в пр оцессё ее изготовления.

Ближайшим техническим решением является способ испытания металлической заготовки путём периодического нагрева, и охлаждения 2 .

Известный способ не дает возможности судить о конкретных физико-механи еских свойствах медной катанки, что затрудняет осуществление отбора заготовки, пригодной для тончайшего волочения.

Целью изобретения является повышение надежности отбора заготовки, пригодной для тончайшего волочения.

поставленная цель достигается тем/ 5 что в известном,способе испытания медной заготовки путем периодического нагрева и охлаждения образца, многократно чередуют нагрев до температуры бЗО-ббО С в течение 9-11 мин, с охлаждением до температуры 18-19 С в течение 4-5 мин и осуществляют отбор путем сравнения количества пор в поперечнсил сечении образца с оптимально-допустимым количеством пор. 15 Принципиальное отличие предлагаемого режима испытания от известного заключается в том, что основные структурные изменения, обусловленные многократной конкретной термообработкой дают возможность выявить дефекты в заготовке и сравнить количество пор в поперечном сечении образца с оптимально-допустшуым количеством пор. К дефектам структуры медной катанки 25 как .кристаллического тела, относятся вакансии, междуузельные атомы дислокации и комплексы, образованные теми или другими несовершенствами. Кроме того, к структурному несовершенство ву относятся атомы примесей, которые.

взаимодействуя с другими дефектами, влияют на статические и динамические характеристики металла. Очевидным отклонением от идеальной структуры является появление на границах зерен в поликристаллических телах микротрещин, возникших в процессе деформирования или кристаллизации слитка, микроскопических несплошностей типа пор, что и обуславливает величину специфической пористости образца.

Нагрев меди ниже температуры при микроструктурном анализе показал нечеткое вьщеление микропор и загрязненности меди, как в местах дислока.ций, так и-по границам зерен.

Нагрев меди выше температуры вызывает значительный рост величины зерна и появляется большая окисляемост.ь поверхности медных образцов, что затрудняет выявление дефектов структуры металла.

Время нагрева установлено с учетом более равномерного и полного нагрева медных образцов в электрической муфельной печи. Проведенными опытными работами установлено оптимальное время нагрева образцов 9-11 мин. В течение этого времени медные образцы полностью прогреваются по всему еёчению и температура всех образцов выравнивается до заданного уровня.

При Циклической термической обработке медных образцов большое значение имее-г скорость охлаждения металлов. Проведенные многократные опыты по охлаждению медных образцов в воде с разной температурой и микроструктурным анализом показали, что наиболее, четкое проявление дефектов металла наблюдается при охлаждении образцов в холодной воде с температурой 18-19С. Меньшая скорость охлаждения не создает необходимого напряж ния в меди и других условий, вызывающих коагуляцию дефектов. .

П р и м е р. Для испытания использовали образцы, взятые от бунтов катанки марок МК-СС, МК-СВ и катанки фирмы Лакроис и Кресс диаметром 7,6 ММ-, 7,8 км и 8,00 мм. Длина образдов 40 мм. Периодическая термическая обработка проводилась в муфельной печи, образцы укладывались на специальный поддон, находящийся в печи при температуре 630, 650°, 660 С в течение 9-11 мин. Охлаждение осуществляли в холодной воде С18-19 С в объеме двенадцати литров. Время всего цикла составило 14-15 мин. Образцы были подвергнуты попеременному нагреву и охлаждению 50 раз. После циклической термической обработки образцы разрезались пополам и из них изготовлялись торцовые шлифы для микроскопического исследования. Экспериментально установлено, что 50 циклов термической обработки позволяют четко различать разницу в строе- НИИ меди. .

Травление шлифов производилось в одинаковых условиях. Подсчет пор после термической обработки производился Только на полях зрения, расположенных в центре образца. На образование пор оказывает существенное влияние температурный режим периодической термической обработки. Проведенными экспериментами установлена оптимальная температура нагрева катанки в пределах 630-660°С. Брались средние из измерений на четырнадцати Полях зрения. У образцов катанки обнаружены поры, но количе.ство их различное, Установлено, что по сечению цилиндрического образца поры распределяются неравномерно, их количество убывает от центра к периферии. Периферийный ободок толщиной.2-3 мм практически свободен от пор. В результате исследования образцов катанки фирмы Лакроис и Кресс установлено, что Образцы имеют значительно меньшую пористость в центре. Поры расположены цепочкой строго по границам зерен. Средняя пористость в центре (взятая из 14 полей зрения составляет 41 пору. Металл чистый,плотный. Затем исследовалась микроструктура образцов катанки марки МК-СС. После циклической термообработки имеется большое количество пор в центре. ПО сечению образцов поры распределяются неравномерно. Периферийный обод к составляет примерно 1-1,5 мм и имеет незначительное количество пор. По характеру поры на ободке и в центре oдинakoвы. Отмечается незначительная разницапо пористости и по длине каждого бунта, но порядок их сохраняется. Разность по пористости бунта составляет 30%. Величина зерна в центре Образцов практически не изменилась. На периферии же образца при 50 циклах резко обозначена зона рекристаллизации.

Использование предлагаемого способа испытания медной проволоки обеспечивает надежность выявления скрытых повреяадений в металле. Способ обеспечивает отбор медной катанки, предназначенной для волочения проволоки тончайших и микронных размеров, что уменшает потери меди, отходы и увеличивает производительность труда за счет резкого сокращения обрывности проволоки тончайШих и микронных размеров.

Формула изобретения

Способ испытания медной заготовки, преимущественно катанки, путем периодического нагрева и охлаждения образца, отличающийся тем, что.

5 8794266

с целью повышения надежности отбораобразца с оптимально-допустимым колизаготовок, пригодных для тончайшегочеством пор.

волочения, многократно чередуют наг-Источники инфо1 1ации/

рев образца до температуры бЗО-ббОвдпринйтые во внимание при экспертизе

в течение 9-11 мин с охлаждением до pQCT 13942-74, Отбор бунтов

температуры 18-19 С в течение 4-5 мин. медной катанки.

fi осуществляют отбор путем сравнения2. Авторское свидетельство СССР

количества пор в поперечном сечении 75287,кл.С 01 N 25/58,1948(прототип).