Установка для сортировки легированных сталей методом спектрального анализа

Установка для сортировки легированных сталей методом спектрального анализа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 42-h; 20

Р2715

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕИЬСТАО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСЯНИЕ установки для сортировки легированных сталей хетодои спектрального айализа

К авторскоМу свидетельству С. Я. Мандельштаиа, В. В. Цвйдвн, Г. С. ландсберга и С. В. Тулянкииа, заявленному 26 июня 1934 года (спр. о перв. Ко. 149883).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 30 апреля 1935 года.

Применение спектральных наблюдений для качественного и количественноги анализа, в частности для контроля сырья, известно уже давно и в последнее время начинает применяться в заграничной технике, Наряду с применением обычных универсальных спектральных аппаратов, спектрографов, спектроскопов применяются для указанной цели и аппараты специальной конструкции. В частности, применительно к потребностям металлургии фирмой А. Hilger в Англии выпущен под именем стилоскопа спектроскоп, предназначенный для грубо-количественного анализа леги, рованных сталей, с целью определения в них тех или иных легирующих примесей.

Пользование этим прибором, однако, неудобно по следующим причинам прй ,анализе сталей в виде штанг и т. д. различных профилей и диаметров, а также вследствие перемещения электрической дуги по поверхности образца дуга может сходить с оптической оси

-прибора, что ведет к затруднениям в измерениях.

Предлагаемая установка свободна от этих недостатков. Она состоит из спектроскопа особой конструкции, подвижного конденсора и штатива для постоянного электрода, также специально сконструированных для этой цели.

Указанная установка привннчиваетсж непосредственно к столу, что, благодари. особой стабильности каждого из аппаратов, делает установку черезвычайно надежной для работы в самых тяжелых условиях и работу ее продуктивной.

Установка предназначена для анализа-сортировки по маркам легированных сталей, как в виде сырья — штанг, слитков.. болванок и т. д., так и в виде.готовых изделий — деталей машин, инструмента и т. д. с минимальным повреждением поверхности их. Установка может раоотать. как в лаборатории, так и непосредственно в цеху, материальном складе и т. д. Установка позволяет производить качественный и грубо-количественный анализ легированных сталей по: следующим элементам Cr, Ni„W, V; Мп, Со, Мо (число химических элементов, по которым производится анализ, может быть в случае надобности расширено).

Конструкция всех приборов позволяет. произвести апализ по всем этим элементам в течение одной-двух минут. Обслуживающий персонал не должен обладать никаким,, специальным образованием. Установка обеспечивает выполнение сортировки легированных сталей,. которая по быстроте и простоте работы, надежности результатов, отсутствию необходимости взятия проб и связанных с этим повреждений образца,. производительности и дешевизне экспло,атации " представляет исключительные преимущества перед существующими способами химического анализа. Эти качества позволяют применять установку для полного, а не выборочного обсле.,дования партий материалов, поступающих в производство, что особенно важно в условиях работы металлообрабатывающих заводов, которые. нередко получают...от заводов-поставщиков плохо рассортированный материал.

На чертеже фиг. 1 изображает. схему спектрального аппарата; фиг. 2 и 3— детали спектральногоаппарата;, фиг.4— .конденсор; фиг. 5 и б — штатив для постоянного электрода; фиг. 7 — распо; ложение приборов.

Спектральный апйарат (фиг;1) представляет собою спектроскоп специаль ной конструкции,. рассчитанной на: то, чтобы обеспечить аппарату необходимую.дисперсию.и возможность быстрой

:л.резкой .наводки на любую необходи- мую спектральную, линию, сохраняя в. то же время, полную гарантию от проникновейия в. прибор . пыли, прочность .и стабильность, обеспечивающую неизменность юстировки прибора даже при, работе в очень тяжелых заводских условиях {цех, материальный склад и т. д.). .Апйарат состоит из массивной чугунной. плиты (станина), коллиматорной трубы

-со щелью и коллиматорной линзой, ка.меры с четырьмя призмами и окулярной. части, содержащей вторую линзу и оку.ляр со значительным увеличением, пе.ремещающийся на специальных салаз:ках.

Станина а — чугунная литая плита специальной формы, приспособленной для удобного размещения всех оптиче<ких. частей. Она обеспечивает прибору необходимую стабильность, позволяющую применять его в тяжелых завод- ских условиях. Для удобства первоначальной установки станина снабжена тремя уСтановочными винтами д.

Коллиматор с состоит из двух труб, точно входящих одна в другую. Одна из этих труб несет на себе щель другая — коллиматорную линзу е. Передвижение трубок делает возможным первоначальную установку на параллельность пучка лучей. Щель аснмметричная, с косой подачей; полный оборот подающего винта меняет ширинущели на 0,5 мм, головка винта разделена на 25 частей, высота щели может изменяться при помощи клинообразной задвижки. Щель закрыта эбонитовой крышкой со стеклянным окошком f, так что во время работы прибор остается герметически закрытым и предохраненным от.проникновения пыли.

Комплект призм состоит из трех диспергирующих призм g, h, i с преломляющим углом в 60 из тяжелого флинта (С,. П), обеспечивающих необходимую дисперсию и разрешающую силу аппарата,- и- призмы полного внутреннего отражения и из кронгласса, позволяющей, получить удобный дж работы угол между .осями колли маторной и окулярной частй прибора. Призмы прочно закреплены на шлифованной металлической плите у, привинченной к станине, и- закрываютея:. камерой, герметически соединяющейся:как с этой плитой, так и с коллиматорной и окулярной тру- байи,:надежно предохраняя аппарат: от проникновения в него пыли.

Окулярная часть -состоит из коробки в .виде: усеченной четырехгранной пйрамиды х,: узкий конец которой соединен с. трубой, герметически входящей в камеру для призм и содержащей линзу- 1,могущую передвигаться внутрь "грубы.

Грубая фокусировка прибора производится перемещением этой линзы. На широком конце пирамидальной коробки укреплена окулярная головка и, состоящая из шин р, по которым перемещаются салазки r-, несущие окуляр и большого увеличения, снабженный при-способлением для плавной фокусировки (с помощью спиральной нарезки о).

Длина салазок подобрана так, чтобы они при крайних положениях окуляра не высовйвались за край головки, во избежание случайных царапин на них, попадания пыли и т. д,, что могло бы затруднить плавное перемещение их по шинам р. К салазкам прикреплен защитный экран s; предохраняющий аппарат от попадания в него пыли при крайних положениях салазок с окуляром. Для полной защиты аппарата от .пыли головка снабжена еще крышками t и и.

На крышке головки укреплена пластинка, — 3,иа которой выгравированы риски и химические символы элементов Cr, V, Mn, Со, Ni, O, Мо, а окуляр снабжен указателем ю. При совпадении указателя с риской какого-,либо элемента. в .поле зрения окуляра видны наиболее характерные линии данного элемента. Число химических элементов, подлежащих определению при помощи этого прибора, может быть в случае надобности расширено. Конструкция . конденсора (фиг. 4) обеспечйвает:быстрое и плавное перемещение конденсорной линзы в двух взаимно - перпендикулярных направленйях; Это делает возможным при закрепленном спектральйом аппарате, с одной стороны, выводить изображение дуги на бптическую ось аппарата при закладке каждого нового образца, а с другой,— позволяет и непрерывно держать изображение дуги на оптической оси, несмотря на перемещение электрической дуги ао поверхности образца во время работы.

Конденсор состоит из основной массивной чугупной треноги а, обеспечивающей достаточную устойчивость прибора, привинченной к треноге массивной колонны Ь, оканчивающейся вверху вилкой с, в которую входят цапфы d трубы е с могущим передвигаться в ней патрубком f, несущим оправу с конденсорной- линзой g. Перемещение конденсорной линзы в вертикальном направлении достигается путем поворота всей трубы; вокруг оси цапф при помощи вйнта h, прикрепленного с одной стороны пьаровым шарниром i к концу трубы и другим своим концом ввинчивающимся в гайку А, прикрепленную на шарнире к основной-колонке. Перемещение конденсорной линзы в горизонтальном направлении достигается перемещением патрубка по трубе при помощи винта l, снабженного для ускорения перемещения линзы правой и левой резьбой.

Винты, перемещающие линзу в вертикальном и горизонтальном направлениях, снабжены удобными ручками. Ход винтов и плечи трубы, несущей патрубок с линзой, подобраны так, что небольшим поворотам обеих ручек соответствуют уже значительные плавные

-иеремещения линзы.

Конструкция .штатйва —. для постоянного электрода (фиг. 5 и 6) обеспечи-; вает удобную и быструю, с минймальным количеством необходимых движе.ний, смену постоянного электрода, которую необходимо производить. перед началом анализа каждого образца. Токонесущйе части штатива полностью изолированы так, что прикосновение к ним во время работы невозможно. Кроме того, при помощи специального приспособленйя цепь тока автоматически размыкается при смене электрода, что предохраняет работника от соприкосновения с частями, находящимися под напряжением, в том случае, если основной рубильник, включающий ток, остался по окончании анализа при смене электрода, почему-либо. не выключенным. Штатив состоит из основной массивной колонки а, монтированной на чугунной треноге b, обеспечйвающей достаточную устойчивость. штатива. Колонка изолировайа от треноги слюдяными прокладками и эбонитовой в гулкой о. У верх-, него конца колонки сделано пятиуголь-. ное сквозное отверстие d, в которое вставляется электрод l — цилиндр из углеродистой стали длиной 200 — 300 мм, диаметром 7 — 8 мм, и прорез. в котором движется губка f, зажимающая электрод. Губка перемещается при помощи винта g, снабженного, для ускорения перемещения, правой и левой, резьбой и укрепленнсо сверху колонки.

Колонка заключена в пертинаксовый, футляр h. Оба конца электрода, цыхо-. дящие из основной колонки, также. окружены пертинаксовыми трубами i u k.

Пертинаксовая труба i, защищающая конец электрода, обращенный к дуге, неподвижно прикреплена непосредственйо к пертинаксовому футляру основной колонки, вторая же труба и может, при помощи специального рычага е, снабженного ручкой, откидываться. Ось рычага проходит в особой вилке т, при. крепленной при помощи второй колонки и к основной треноге. К оси рычага прикреплен нож о, входящий в пружины s, прикрепленные к вилке. Нож при помощи скользящего винта р соединен с основной колонкой, пружины s соединены с зажимом t, к которому подается ток. При смене электрода рычаг ново- рачивается за ручку, пертинаксовая труба, окружающая конец электрода, откидывается, осйобожд я доступ к этой части электрода; При этом нож вырубается из пружинок, н цепь выключается. Выключательное приспособление (йощ и пружинй) также защищены эбонитовым футляром и.

Взаимное расположение приборов указано на фиг. 7. В- некоторых случаях оказывается более. удобным,помещать постоянный электрод вертикально. исследуемый образец стали в виде

Штанги,,слитка, готового изделия и т.д. зажимается в специальное приспособление (в зависимости от вида образца, напр., для длинных штанг-рольганг со специальными тисками, для небольших образцов в электромагнит и т. д.) так, чтобы какая-либо грань его находилась против конца .постоянного электрода.

Постоянный электрод зажнмается так, чтобы между обоими электродами оставался зазор в 3 мм. К исследуемому образц;- приключается (через реостат и амперметр) отрицательный полюс цепи постоянного тока (напряжение 150—

220 Ч):к штативу с постоянным электродом — положительный полюс. Прикасаясь угольной палочкой одновременно к обоим электродам, зажигают между ними электрическую дугу.

Перемещая окуляр в положение, соответствующее различным элементам Cr, Ni, W, V и т. д., наблюдают по разработанному методу, имеется ли данный элемент в исследуемом образце, н, сравнивая интенсивности характерных линий его с интенсивностями соответствующих линий железа, определяют! его примерное процентное содержание.

По совокупности анализов по всем элементам определяется марка стали.

П р е д м е т и э о б р е т е н и-я.

1. Установка для сортировки легированнЫх сталей методом спектрального анализа, состоящая из спектрального аппарата, конденсора и штатива для постоянного электронна, отдающаяся тем, что спЕктральный аппарат для плавного перемещения его окуляра снабжен головкой т, состоящей из шин.р, по которым перемещаются салазки r, несущие окуляр и (фиг. 1 и 3).

2. В, установке по п. I применение в головке защитного экрана s и кры.шек t и и с целью защиты спектрального аппарата.от попадания пыли внутрь его (фиг. 1 и 3)

3. В установке по п. 1 применение в штативе, поддерживающем конденсарную линзу g, винта У, снабженного правой и левой нарезкой, с целью быстрого и плавного перемещения линзы в горизонтальном направлении, и винта h, снабженного шарниром ю, действующим на короткое плечо трубы е с целью быстрого и плавного перемещения линзы g в вертикальном направлении (фиг. 4).

4. В установке по и. 1 применение на штативе для постоянного. электрода включающего приспособления, рычаг е которого скреплен с трубкой А из изолирующего материала, охватывающей электрод 1 при включенном токе, с целью защиты электрода l от прикосновения к нему при нахождении его под на пряжением, а также футляров h. u i .,нз,.изолирующего материала (фиг. 5 и 6).

К авторекому евидетельетву С. Л. Манделыптаиа, В. В. Цейдеи, .Г С. Ландсберга и С. В. Хулянкина Я 42715

Г)-, ::- t

Фиг 7

5 П г л л

Тип.,Печатаый Тр а . Зак. 210 — 206