Способ исследования мартенситных превращений в сплавах Советский патент 1982 года по МПК G01N27/52 

I

Изобретение относится к способам исследования физико-химических свойств материалов, прбт.ерпеваюи1их мартенситные превращения и преимущественно может быть использовано для определения температур начала и конца мартенситных превращений в сплавах, например в никелиде титана.

Известен дилатометрический способ исследования мартенситных превращений в сплавах, например в никелиде титана. Он заключается в Том, что образец строго определенной формы и размеров нагревают и охлаждают в дилатометре, при этом измеряют изменение длины образца, строят зависимость изменения относительного удлинения от температуры, по которой определяют интервалы температур прямого и обратного мартенситного превращения 13. Недостатками этого способа являются необходимость учета температурного градиента по сечению образца и невозможность использования его для контроля интервала температур мартенситного превращения в сплавах непосредственно на изделиях.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ исследования мартенситных превращений в сплавах, например в никелиде титана, заключающийся в нагревании образца с последующим охлаждением и определением температурного интервала мартенситного превращения и одновременно при этом измеряют падение напряжения на образце, по которому вычисляют значение электросопротивления. По изменению электросопротивления определяют интервал температур мартенситного превращения образца Г23,

К недостаткам данного способа следует отнести влияние способа присоединения токоподводов на структуру материала в местах контакта, а также невозможность использования данного 39 способа для определения интервала температур мартенситного превращения в сплавах непосредственно на изделиях и образцах произвольной формы. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности следует считать способ исследования мартенситных превращений в сплавах путем контактного измерения электросопротивления. Данный способ заключается в том, что образец строго определенной формы и размеров нагревают и охлаждают и одновременно при этом измеряю падение напряжения на образце. Элект росопротивление образца зависит от структуры материала, которая изменяется при мартенситных превращениях поэтому по изменению зависимости электросопротивление - температура определяют интервал температур мартенситного превращения в сплаве, например в иикелйде титана, Основным недостатком указанного способа является невозможность приме нения его для определения температу мартенситного превращения в сплавах непосредственно на изделиях и образцах произвольной формы. Цель изобретения - разработка спо соба определения интервала температур мартенситного превращения в спла вах непосредственно на изделиях без нарушения их эксплуатационных свойст а также расширение возможностей исследования мартенситных превращений в сплавах путем использования образцов произвольной формы. Эта цель достигается тем, что согласно способу исследования мартенситных превращений в сплавах изме- ряют электрохимический потенциал образца. Испытания проводят в электролите, исключак « ем химическую коррозию исследуемого сплава. Испытания проводят в электролите, фазовые превращения (кристаллизация и -кипение) в котором происходят при температурах, ниже или выше темпера турного интервала исследования. Предлагаемый способ исследования мартенситных превращений в сплавах осуществляется следующим образом. Элемент, конструкции или образца произвольной формы вводят в контакт, электролитом. Образец нагревают и ох лаждают, одновременно измеряют при этом электрохимическийпотенциал изJ4вестными способами, например с помощью потенциометрической установки, работающей на компенсационном принципе. При протекании мартенситных превращений изменяется кристаллическая решетка металла, что фиксируют по изменению структурно-чувствительного параметра его электрохимического потенциала. Затем строят зависимость электрохимического потенциала от температуры и по ней определяют температурный интервал мартенситного превращения с На чертеже схематически изображена зависимость электрохимического потенциала от температуры сплава (никелида титана) при нагреве (а) и охлаи дении (б) , где Н g и M - температуры начала и конца прямого мартенситного превращения при охлаждении, Ag и А - температуры начала и конца обратного мартенситного превращения при нагреве. Образец из никелида титана в виде пластины с размерами, например, О, ,01 О , 001 м зачищают мелкозернистой шлифовальной бумагой, обезжиривают спиртом и вводят в контакт с водным раствором соли MgCE(j(0,06 кг соли на 0,1 кг воды), температура кипения которого 41ЗК. Нагревание и охлаждение электролита с образцом производят с постоянной скоростью около 3 град/мин в термостате ТС-16А. В процессе нагревания образца от 293 до 08К и .охлаждения от 108 до 293К непрерывно измеряют его электрохимический потенциал с помощью потенциометрической установки НЗОб, работающей на компенсационном принципе. В результате исследования строят зависимости электрохимического потенциала образца от температуры и по ним определяют интервалы прямого и обратного мартенситного превращения. Для данного сплава интервал прямого мартенситного превращения составляет 338-313К, обратного-Зб8-378К. Данные результаты совпадают с результатами, полученными для этого же сплава другими известными способами. Предлагаемым способом определяют интервалы мартенситных превращений на изделиях из никелида титана. При изготовлении и эксплуатации изделий из сплавов, претерпевающих мартенситные превращения, например .из никелида титана, в результате воз