Способ определения температуры начала перлито-аустенитного превращения в сталях с неравновесным исходным состоянием Советский патент 1982 года по МПК C21D11/00 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НАЧАЛА ПЕРЛИТОАУСТЕНИТНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ В СТАЛЯХ С НЕРАВНОВЕСНЫМ

ИСХОДНЫМ СОСТОЯНИЕМ

1

Изобретение относится к металловедению и металлофизике и предназначено для использования при определении температуры критической точки ACJ сталей с неравномерным исходным состоянием, например, после холодной пластической деформации или закалки.

На температуру начала перлито-аустенитного () превращения сталей с неравновесной исходной структурой оказывают влияние степень неравновесности исходной структуры, (чем выше степень неравновесности, тем ниже температура начала превращения, скорость нагрева - с увеличением скорости нагрева начало превращения смещается в область более высоких температур, процессы разупрочнения, протекающие во время нагрева - глубина прохождения этих процессов характеризует ту степень неравновесности структуры стали, которая сохраняется к моменту начала превращения, а следовательно, и температуру начала этого превращения.

Зафиксировать температуру начала перлито-аустенитного () превращения, соответствующую действительной степени

неравновесности исходного состояния стали, необходимо при определении этой температуры в достаточной мере уменьшить влияние на положение начала перлитоаустенитного превращения скорости нагрева и процессов разупрочнения дефектной структуры стали, протекающих во время ее нагрева.

Известен способ регистрации фазовых превращений и химических реакций с помощью дифференциальной термопары, спаи которой помещены в исследуемое вещество на определенном расстоянии один от другого, при этом в исследуемом образце создают градиент температуры, направленный по прямой, соединяющей спаи термопар 1.

Наиболее близким техническим решением является способ определения температуры начала перлито-аустенитного превращения в сталях с неравновесным исходным состоянием, при котором производят нагрев образца до температуры выше А со скоростью 0,4- - 1000°С/с и с помощью терморезистометрического метода определяют температуру начала перлито-аустенитного превращения 2.

Недостатком известного способа является невозможность определения точного значения температуры перлито-аустенитного превраишния сталей с неравновесным исходным состоянием, так как используют непрерывный, нагрев исследуемого образца, следовательно при этом не устраняется влияние скорости нагрева и процессов разупрочнения стали при нагреве на темпе1)атуру начала превращения.

Цель изобретения - повышение точности определения температуры начала перлито аустенитного превращения в сталях с неравновесным исходным, состоянием.

Для достижения указанной цели после определения температуры AQ, при непрерывном нагреве одного образца до температуры выше Ас со скоростью 50-500°С/мин, производят последовательный нагрев нескольких дополнительных образцов: каждого до температуры на 10Ч:1°С ниже температуры ACI предыдущего образца со скоростью 500-6000°С/мин и далее выще температуры ACJ со скоростью 10-30°С/мин.

Такую последовательность операций выполняют до тех пор, пока в двух .последних образцах разность измеренных температур начала превращения не достигнет предела точности измерения.

Использование серии образцов обусловлено тем, что каждый образец можно нагревать только один раз из-за изменения в процессе нагрева степени неравновесности этого образца, которое оказывает влияние на положение начала превращения.

Быстрый нагрев каждого образца серии со скоростью превышающей 5рО°С/мин производят для уменьшения влияния на положение начала превращения процессов

разупрочнения, протекающих при нагреве образца с меньшими скоростями. При этом быстрый нагрев осуществляют до температуры на ниже начала превращения предыдущего образца, чтобы в процессе нагрева на эти 10°С при последуюпхем медленном нагреве не могла произойти в заметной степени релаксация дефектов структуры образца, которая может привести к изменению положения начала превращения.

Последующий медленный нагрев со скоростью 10-30°С/мин исключает опасность смещения начала превращения в область более высоких температур и разупрочнения структуры.

При определении температуры начала перлито-аустенитного превращения таким способом можно использовать различные методы исследования: дифференциальнотермический, терморезистометрический, дилатометрический и др.

Пример. Определяют температуру начала перлито-аустенитного превращения стали 20, предварительно подвергнутой холодной деформации со степенью 50%- Критическую точку АС, фиксируют с помощью дифференциально-термического анализа, дающего погрещность 1°С. После определения Ас( на одном образце, который нагревают до температуры заведомо выще ACI со скоростью 500°С/мин. Замеряют температуру этой критической точки н серии образцов того же металла. Нагревают каждый образец однократно в два этапа: вначале со скоростью 500°С/мин, а затем со скоростью 25°С/мин. Исследования заканчивают после того, как разность между температурами АО седьмого и шестого образцов оказывается в пределах 1°С. Результаты замеров приведены в таблице.

840 715 707 700 ,693 685 677

725 717 710

703 695 687 687

Определение этой температуры по известному способу дает результат 710°С.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет с более высокой точностью определять температуру начала перлито-аустенитного превращения, что дает возможность повысить достоверность выбираемых режимов термообработки сталей с неравновесным исходным состоянием и в конечном итоге улучшить качество этих сталей, а следовательно невысокую долговечность изделий, изготавливаемых из них.

Формула изобретения

Способ определения температуры начала перлито-аустенитного превращения в сталях с неравновесным исходным состоянием.

включающий нагрев образца со скоростью 50-500°С/мин до температуры выше ACI, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, производят последовательный нагр&в нескольких дополнительных образцов; каждого до температуры на 10 ГС ниже точки ACI предыдущего образца со скоростью 500-6000°С/мин, и далее выше температуры АС, со скоростью 10-30°С/мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Гриднев В. Н. и др. Влияние скорости нагрева на эффект метастабильной аустенизации стали с неравновесной структурой. Сб. «Металлофизика, Киев, «Наукова думка, 1973, вып. 48, с. 46-55 (прототип) .