Способ изучения кинетики фазовых превращений в материалах

Способ изучения кинетики фазовых превращений в материалах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области рентг-еноструктурного анализа материалов при высоких и низких температурах. Для изучения кинетики фазовых превращений в материалах при охлгикдении и изотермических выдержках на рентгеновских дифрактометрах с приставкой для длинномерных образцов перед термической обработкой образец нагревают до заданной расчетной температуры Т. Значение температуры Т определяется теплофизическими параметрами и скоростью перемещения образца и должно быть вьше температуры в нагревателе камеры и температуры фазового превращения. Изобретение дополнительное к авт.св. 1087855. 2 ил. to to nU О5 00 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОф4АЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1224686 5у G 01 N 23/20,с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbiTMA

Н АВтоеСноММ СвиДКтельСТВМ (61) 1087855 (21) 3701947/24-25 (22) 17.02.84 (46) 15.04.86. Бюл. № 14 (71) Запорокский индустриальный институт (72) В.И. Бабенко, С.Н. Бещенков и О.В. Утенкова (53) 621.386(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1087855, кл. С 01 N 23/20, 1983. (54) СПОСОБ ИЗУЧЕНИЯ КИНЕТИКИ

ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В МАТЕРИАЛАХ (57) Изобретение относится к области рентгеноструктурного анализа материалов при высоких и низких температурах.

Для изучения кинетики фазовых превращений в материалах при охламдении и изотермических выдержках на рентгеновских дифрактометрах с приставкой для длинномерных образцов перед термической обработкой образец нагревают до заданной расчетной температуры

Т. Значение температуры Т определяется теплофизическими параметрами и скоростью перемещения образца и должно быть вьппе температуры в нагревателе камеры и температуры фазового превращения. Изобретение дополнительное к авт.св. № 1087855. 2 ил.

1224686

Ч

l(Щ 2Q З5

У Я 2

° 1.

С га

V а К ср где Т

Х температура внутри нагре- щ в тельного элемента; длина нагревательного элемента; расстояние между нагревателями; 4й периметр поперечного сечения образца; — площадь поперечного се. чения образца;

- коэффициент теплообмена;

- коэффициент теплопроводности1

- удельная теплопроводность; — плотность материала образца; — скорость перемещения образца.

Изобретение относится к рентгеноструктурным исследованиям материалов при высоких и низких температурах.

Цель изобретения — расширение воэможностей способа для изучения 5 кинетики структурных преврашений при охлаждении и изотермических выдержках.

На фиг. 1 показаны примеры дифрактограмм, снятых при осуществлении способа; на фиг. 2 — С-образные кривые изотермического превращения аустенита.

Способ осуществляется следующим образом.

Образец в виде проволоки нли t5 ленты навивают на подающий барабан и устанавливают в протяжный механизм рентгеновской высокотемпературной вакуумной камеры. Подающий и приемный барабаны протяжного механизма 20 смонтированы вне нагревателей. Обра зец проходит вдоль осей первого и второго цилиндрических нагревателей, После монтажа камеры и вакуумнрования ее проводится нагрев нагревателей до заранее установленных температур.

Температура первого нагревателя Т более высокая, чем температура второго нагревателя и определяется из следующего соотношения ЗО

Изучение кинетики превраще ..".! материала нри иэотермическай выдерж,ена подвижном или неподвижном образце проводится во втором нагревателе камеры. Структурные изменения в материале образца после термообработки, которую получил образец после нагрева до высокой температуры, а затем охлаждения его до более низкой температуры и изотермической выдержки при этой температуре, устанавливают по изменению вида профиля дифракционных кривых. После изучения структурных превращений при выбра.,ных температурах устанавливают зависимость структурных изменений от времени изотермической выдержки.

Предлагаемый способ изучения кинетики фазовых превращений был применен в высокотемпературной рентгеновской камере, установленной на рентгеновском дифрактометре и содержащей стакан с подающим и приемным барабанами и механизмом перемотки образца.

В качестве примера осуществления предлагаемого способа приводятся результаты изучения диаграммы изотермического превращения аустенита в феррит и цементит стали ЗОХ13.

На фиг. 1 показано изменение вида дифрактометрических кривых; на фиг. 2 — диаграмма изотермического превращения аустенита.

В нагревательном элементе обрао ч зец нагревают до 1000 С, т.е. до аустенитной области. Режим нагрева нагревательного элемента рассчитан с учетом теплофизических свойств материала образца, конструктивных особеннос-.ей камеры и скорости перемещения образца. Для образца диаметром

0,30 мм и скорость перемещения

0,05 м/мин установлена в нагревательном элементе расчетная температура Ъ

1140 С, После нагрева образца до о

1000 С он перемещается протяжным механизмом во второй нагрева= åëü, в котором поддерживается температура, равная температуре превращения.

Съемку рентгенограмм проводят от подвижного образца. Начало превращения аустенита отмечается по появлению линии (110) феррита, а конец превращения — по исчезновению линии аустенита (111); что видно из фиг, 1, где показаны участки рентгеновских дифрактограмм с линиями (110) феррита и

1224686

5 формула изобретения (1 Л) аустенита, сннтых в излучении

Кк Ре при температуре изотермической о выдержке образца 650 С. кривая 1 получена после выдержки в течение

120 с, кривая 2 — после 720 с, а кривая 3 — после 1,4 ч и зарегистрирована от неподвижного образца.

На фиг. 2 представлены кривая 4 начала иэотермического превращения !

О аустенита стали 30х13 и кривая 5 конца изотермического превращения аустенита. Точками на кривых отмечены экспериментально полученные с применением предлагаемого способа значения времени начала и конца прев— 15 ращения. Совпадение экспериментальных точек с кривыми диаграммы и изотермического превращения стали 30х13 свидетельствует о том, что предлагаемый способ может быть применен для иэу- 20 чения кинетики структурных ревращений при охлаждении металлов до заданной температуры.

Изучение кинетики фазовых превращений в материалах нри охлаждении и

25 изотермических выдержках на рентгеновском дифрактометре с применением высокотемпературной дифрактометрической установки с приставкой для длинномерных образцов возможно только при наг- 30 реве до заданной расчетной температурыв

Применение предлагаемого способа изучения кинетики фазовых превращений в материалах нарентгеновских установ- g5 ках икамерах поэволяетизучать кинетику фазовых превращений при охлаждении образца до требуемой температуры, например, изучать диаграммы иэотермического превращения сталей и т.п.

Способ изучения кинетики фазовых превращений в материалах по авт.св.

Ф 1087855, отличающийся тем, что, с целью расширения возмоиности способа для изучения кинетики структурных превращений при охлаждении и изотермических выдержках, образец перед термической обработкой нагревают до температуры Т выае температуры в нагревателе камеры и температуры фазового превращения, выбираемой иэ соотноиеиия ке(- ) -ear

C (Cgt0 ) с гДе С, 0"

a = к jcy; 3 =р /кз;

Т, Р, 2,, Р, S - константа;

- коэффициент теплообмена;

К вЂ” коэФфициент теплонроводности;

С вЂ” удельная теплопроводность;

Р— плотность; — скорость перемещения образца.

1224686 ферзю, С

Редактор И. Касарда тирж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 1943/42

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Увгород, ул. Проектная, 4

Юд а

Ь ф у

Ъ

1 ф

Составитель Е„ Сидохин

Техред В.Кадар Корректор А. Тяско