Способ кондуктометрического контроля структуры железоуглеродистых сплавов

Способ кондуктометрического контроля структуры железоуглеродистых сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам кондуктометрического контроля структуры и свойств железоу леродистых сплавов и может быть использовано для решения широкого класса задач в черной металлургии и машиностроении . Целью изобретения явля.ется повышение точности контроля структуры железоуглеродистых сплавов Повьш1ение точностидостигается за счет операций адаптации средств а измерения и оптимизации режимао Образец химически травят, определяют величину межкарбидного расстоянияо Выбирают рабочий электрод с диаметром контактной площадки , превышающим найденное значение межкарбидного расстояния, измеряют напряжение пробоя в системе образец - электрод для N точек поверхности исследуемого образца. Вычисляют среднее значение и, исходя из найденного значения, выбирают рабочее напряжение. Производят измерение сопротивления в каждой из N точек и по результатам измерений определяют участки с различной структурой . (Л 4 00 о 00 ел о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 N 27/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4216256/23-25 (22) 26.03.87 (46) 15.10.88. Бюл. Р 38 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов . (72) В.А.Дубров, С.И.Рудюк, Т.С.Скобло, В.А.Гудыря, А.В.Шапаренко и Т.Н.Шаповалова (53) 543.25 (088.8) (56) Лившиц Б.Г. Физические свойства металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1980, с.320.

Патент Франции Ф 2547923, кл. С 01 N 27/04, 1984. (54) СПОСОБ КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКОГО

КОНТРОЛЯ СТРУКТУРЫ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к способам кондуктометрического контроля структуры и свойств желеэоуГлеродистых сплавов и может быть испольэова„„SU„„4 0856 А 1 но для решения широкого класса задач в черной металлургии и машиностроении. Целью изобретения является повышение точности контроля структуры железоуглеродистых сплавов. Повышение точностидостигается засчет операций адаптации средства измерения и оптимизации режима. Образец химически травят, определяют величину межкарбидного расстояния. Выбирают рабочий электрод с диаметром контактной площадки, превышающим найденное значение межкарбидного расстояния, измеряют напряжение пробоя в системе образец — электрод для N точек поверхности исследуемого образца. Вы- . ф числяют среднее значение и, исходя из найденного значения, выбирают рабочее напряжение. Производят измерение сопротивления в каждой из N точек и по результатам измерений определяют участки с различной структурой.

1430856

Изобретение относится к кондуктометрии, в частности к исследованиям структуры и свойств электропроводящих железоуглеродистых спла5 вов, и может быть использовано для решения широкого класса задач в черной металлургии и машиностроении.

Целью изобретения является повышение точности контроля структуры железоуглеродистых сплавов.

Способ включает следующие рабочие

on ер ации.

На поверхности исследуемого образца железоуглеродистого сплава приготавливают металлографический шлиф и химически травят его.

При помощи металлографического микроскопа определяют межкарбидное расстояние в анализируемом типе структуры (возможно использование справочных данных для железауглеродистых сплавов со стандартизированными характеристиками).

Из банка электродов выбирают рабочий электрод с диаметром контактной площади, превышающим найденное значение межкарбидного расстояния.

Последовательно устанавливают электрод в N точках поверхности исследуемого образца и определяют напряжение пробоя в системе образец-электрод. Операцию осуществляют, регулируя величину напряжения от О до

U . Контроль — по величине тока.

В точке пробоя наблюдается скачок тока.

По результатам измерений вычисляют среднее напряжение пробоя U„

40

hI

UflP N "—

1=1 где i=1,2...N — номер точки измерения;

Unp < — напряжение пробоя в i-й точке.

Исходя из найденного значения, из интервала (0,1-0,9) Un . Выбирают величину рабочего напряжейия, при котором в N точках поверхности измеряют электросопротивление. По результатам измерения определяют участки с различной структурой.

Химическое травление исследуемогс образца позволяет значительно умень- 55 шить электросопротивление тонких поверхностных слоев гетерофазных структурных составляющих (перлита, бейнита, отпущенного мартенсита), состоящих из карбидов и феррита, по сравнению с однофазными структурными составляющими: феррит, цементит, неотпущенный мартенсит, остаточный аустенит. В результате этого увеличивается различие в электросопротивлении перечисленных структурных составляющих, что приводит к повышению точности анализа.

Указанный эффект имеет место, если диаметр контактной площади элек. трода превышает межкарбидное расстояние в гетерофазных структурных составляющих. Поэтому определяют величину межкарбидного расстояния и выбирают электрод с диаметром контактной площади, превышающим найденное значение межкарбидного расстояния.

При выполнении этого условия измерения в контактную площадь попадают границы раздела феррит-карбид, которые имеют низкое электросопротивление. Значение сопротивления границ раздела феррит-карбид зависит от степени обособленности карбидов, которая различна для разных гетерофазных структурных составляющих: перлит, бейнит, отпущенный мартенсит. Вследствие этого появляется возможность различать эти структур- * ные составляющие, что повышает точность анализа.

Еще одним условием отмеченного большого различия в значении электросопротивления анализируемых структур является измерения электросопротивления при напряжении ниже напряжения пробоя поверхностных слоев образца, обладающих диэлектрическими или полупроводниковыми свойствами.

Пример. Для кондуктометрического контроля структуры прокатных валков (3,0 С; 0,75 Si; 0,65 Мп;

0,79 Сг; 1,0 Mo) на образце этого чугуна приготовили металлографический шлиф размером 20х20 мм и химически протравили его 2 .-ным раствором азотной кислоты в амиловом спирте. С йомощью оптической системы микротвердомера определили межкарбидное расстояние в перлите, которое оказалось равным 2 мкм. Выбрали игольчатый электрод с диаметром контактной площади 3 мкм, что превышает найденное значение межкарбидного расстояния. С помощью источника регулируемого напряжения, милливольтФормула изобретения

Составитель Ю.Коршунов

Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Редактор A.Ìàêoâñêàÿ

Заказ 5337/46 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

3 14308 метра и миллиамперметра в 10 точках поверхности определили напряжение пробоя в системе исследуемый образец — выбранный электрод (при напряжении пробоя происходило резкое необратимое возрастание тока при постепенном увеличении напряжения).

Вычислили среднее напряжение пробоя

П„ = 0,33 В, исходя из чего установили интервал значений рабочего напряжения 0,033 — О,ЗВ. При рабочем напряжении 0,25 В из этого интервала с помощью омметра измерили в 100 точках исследуемой поверхности электросопротивление. Результаты измерений показали, что в 72 точках поверхности электросопротивление было низким и составляло 1-12 Ом, что соответствует гетерофазной структурной составляющей (перлиту). В 28 точках поверхности электросопротивление было значительно больше—

500 Ом и более, что соответствует однофазной структурной составляющей 25 (цементиту). По полученным данным определили процентное соотношение перлита и цементита в образце — 72 и 287 соответственно.

При использовании способа — про30 тотипа (рабочее значение напряжения

5б

4 сос тавляло -4, 5B) точность контроля структуры металлографической матрицы образца была низкая, так как все значения электросопротивления в 100 точках поверхности образца мало отличались между собой и составляли порядке 0,2 Ом.

Способ кондуктометрического контроля структуры железоуглеродистых сплавов, заключающийся в том, что производят измерение в N точках исследуемой поверхности и по результатам измерений определяют участки с различной структурой, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля, исследуемый образец химически травят,. определяют величину межкарбидного расстояния, выбирают электрод с диаметром контак тной площади, превышающим найденное значение межкарбидного расстояния, для каждой точки измеряют напряжение пробоя в системе образец-электрод, вычисляют среднее напряжение пробоя, устанавливают рабочее напряжение на электроде, исходя из найденного значения, и производят измерение.