Способ определения относительного объемного содержания упрочняющей @ -фазы в сплавах

Способ определения относительного объемного содержания упрочняющей @ -фазы в сплавах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ОБЪЕМНОГО СОДЕРЖАНИЯ УПРОЧ- НЯЮи1ЕЙ У -ФАЗЫ В СПЛАВАХ, заключающийся в подготовке образца, нагреве его и физико-химическом исследовании, отличающийся тем, что.с целью повышения экспрессного анализа, снимают зависимость электрического сопротивления от температуры, но характерным точкам, определяют температуру начала и конца растворения jf'-фазы, а относительное объемное содержание определяют по формуле:V-f-2. 2-^- = т(Т-Т^ )-К(Т -Т, ), ioгде Vf - объемное содержание ^'-фазы при комнатной температуре; Vf - объемное содернгание f -фазыпри температуре Т;. m и К - константы;Г - - температура начала растворения у'-фазы;TX р - температура конца растворения VI' -фазы;с S

союз советсних

СОцИАлистических

РЕСПУБЛИК

С О1 И 27/02

Vy где V ш и К

РЪ

"P к.р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО 8305pETEHNRhl и ОтнРытияы

ПРИ ГННт ССа

Н ABTGPCH V СНИДЕТЕЛьС ГВУ (21) 2486661/25 (22) 16.05,77 (46) 15 03.92. Бюл. N 10 (72) Н,В. Петрушин, А,В. Логунов, А.И. Ковалев, В.Г, Скляренко, E.È. Разуваев, А,С. Клещев, Н.С. Рахманов, В.П. Степанов, Л.В. Фомичев и А.Ф. Чернышева (5 ) 543.257(088„8) (56) Лашко Н.Ф. и др, "Методы физикохимического фазового анализа", Металлургия, 1970 r.

Инструкция ВИАМ tI 1010-72, (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ОБЬЕМНОГО СОДЕРЖАНИЯ УПРОЧНЯЮщЕИ g -ФАЗЫ 8 СПЛАВАХ, заключающийся в подготовке образца, нагреве его и физико-химическом исследовании, отличающийся тем, что, Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при определении относительного объемного содержания упрочняющей (-фазы типа No (A1, Ti) в пределах до 70ф в жаропрочных сплавах на никелевой основе, содержащих до 15 возможных легирующих элементов.

Для установления состава и опредеI ления количества $ -Фазы в жаропрочных сплавах на никелевой основе применяют различные методы фазового физикохимического анализа. Фазовый физикохимический анализ сплавов включает: с целью повышения экспрессного анализа, снимают зависимость электрического сопротивления от температуры, но характерным точкам, определяют температуру начала и конца растворения (-фазы, а относительное объемное содержание определяют по Формуле:

2 2 тп(Т-Т )-К(Т -Т„), ( — объемное содержание -фазы при комнатной температуре; ( — объемное содержаниe -фазы при температуре Т; константы.

У

С2

9 — температура начала растворения 1 -фазы;

- температура конца растворения -фазы; лят или анодный осадок) и растворимые фазы, переходящие в электролит; химический анализ фаз изолята; дифракционйый структурный анализ фаз изолята, а та кже исходного спла ва

Недостатком способа является трудоемкость измерения, Наиболее близким к предложенному является способ определения количества (фазы, заключающийся в подготовке образца, нагреве его и Физико-химическом исследовании, Недостатком способа является тру687965 чивается от 30 до 50 ч рабочего времени в зависимости от сложности легиро" вания сплава.

Поставленная цель достигается тем, что при нагреве образца одновременно производят измерение электросопротивления (например, находят температуры начала и конца дстворения фазы, а конечный результат определяют по фор- 10 муле:

Vf 2 2 т Нр «.Р к.р — — =m(T -Т ) -K(T -T ), 1о где V - объемное содержание g -фазы 15 при комнатной температуре;

V< - объемное содержание у -фазы при соответствующей температуре;

m и К - константы, вычисляемые по 20

Формулам:

Х (Т -Т„ )

Т р- Т«р нр «р 2ТН Р

К вЂ” — — °

2тн.р

Анализ структуры, фазового соста- gp ва и температурных зависимостей электросопротивления жаропрочных никелевых сплавов. показывает, что интенсивное растворение 3I -Фазы начинается при температурах выше 900ОС, 35 .При этом, электросопротивление сплава уменьшается при:повышении температуры () 900 С) вплоть до ее полно"

ro растворения (участок кривой В-С на фиг.. 1). В интервале температур 850/ 40

1250 С (для каждого конкретного сплава существует определенный интервал температур) температурная зависимость электросопротивления сплава может быть аппроксимирована методом наименьших 45 квадратов, Температуру конца растворения

$ "Фазы находят экстраполяцией участков кривой полученной температурной зависимости электросопротивления спла-50 ва, отвечающих двухфазному и однофазному состояниям сплава до точки их пересечения. Точка пересечения принимается за температуру конца растворения. (Фиг. 1), 55

Поскольку участок В-С кривой температурнойй за висимости зле ктросопроти в <ления нелинейный и трудно провести его точную экстраполяцию, то для бо" . лее точного нахождения. температуры конца растворения -фазы участок кривой В-С-d-1 необходимо построить графически в координатах (R/Ò; Т) (фиг, 2).

Температурная зависимость относительного объемного содержания g -Фазы в сплаве определяют по формуле: а г

m(T Т«р) К(Т Т„), (3)

f объемное содержание / -фазы в сплаве при комнатной температуре, 4; объемное содержание -фазы при соответствующих температурах.Т, 4;

К постоянные коэффициенты, определяемые по формулам:

Vg

Ъ где V —

m1 †-Т вЂ --Р- (4) (Т -Т )

Тн — Tê«.

HP "P . 2Тн р

Измеренные при нагреве значения удельного электросопротивления р сплава Удимет 700 представлены на фиг. 3.

В интервале температур 900-1130 С температурная зависимость электросопротивления сплава аппроксимирована зависимостью вида: () = 3,21 ° 10 Т - 1,8 10 Т из условия (3P/8Т) = 0 находим температуру начала растворения -фазы.

З1/3T = 3,21 ° 10 - 3,6 10 Т подставляя Т=Т„и приравнивал 3 /BT н.р

= О, получаем

3.21 ° 10 - 3 6 ° 10 T„О отсюда, Тн — — 890 С. Затем значения удельного электросопротивления сплава представляем графически в координатах (/T - Т (см. Фиг, 4) и экстраполяцией находим температуру конца раствореК = (5)

2Т„

Объемное содержание ) -фазы в сплаве при соответствующих температурах вычисляют путем умножения значения

Ч /Ч на величину V,, Количество -фазы Ч для большинства промышленных сплавов определено.

687965 ния Ig -Фазы. Она равна 1132>С для сплава Удимет 700, Далее по формулам (4) и (5) находим коэффициенты m и К, Они равны: m = 31,3 ° 10 ----; К = э 1 град

) i7,б ° 10-1 — ° град -.

Относительное объемное содержание . 0 -фазы в сплаве Удимет 700 при различных температурах рассчитываем по формуле: Vg -3 — — = 31, 3 10 (Т-.1132) — 17, 6 х

1 о

z х 10 /N — (1132/ ) „

Результаты расчета Vf/Vg в зависимости от температуры представлены в таблице. . -, .

Ю

Т, С 900 950 1000 1050 ,v

11 00 >5

0,25

Предложенный способ определения относительного объемного содержания уп/. рочняющей -фазы в жаропрочных спла-. вах на никелевой основе позволяет получать результаты, хорошо совпадающие как с данными фазового физико-химического анализа, так и с данными, полученными другими методами, При этом, способ имеет ряд преимуществ: в 5-7 раз сокращается время определения объемного содер>кания упрочняющей . > -фазы при различных температурах; позволяет расширить область определения содержания -фазы (до 704), т,е. практически во всех жаропрочных сплавах при любой температуре горячей обработки, обеспечивает возможность автоматизации процесса определения относительного содержания (-фазы, поскольку, в эксперименте измеряются только электрические параметры,появилась возможность испольэовать ЭВМ для измерения электросопротивления и расЧ чета ---, причем, при наличии опреде1о ленных программ время определения температурной зависимости относительного

1( объемного содержания -фазы в сплаве можно довести до 1 ч.

687965

Составитель М. Кривенко

Техред А,Кравчук Корректор ИчЭрдейи

Редактор M. Ленина

1 П ъ ° л ° ° тч1 чъ Чттт лчълтт чттт Рл л ° ° тл 1 Л 1

1У

ПЪ Ъйу..чRЧЪrтr Ч РчЪчччтлтт ътт.ч т чъттт лчтчт т чтлirK ° тле

Заказ 1312 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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