Способ изучения кинетики растворенияметаллов и сплавов b стали и чугуне

Способ изучения кинетики растворенияметаллов и сплавов b стали и чугуне

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Т. А. Чубиницэе, В. Д. Бейцер и Г. Д. (72) Авторы изобретения

Институт металлургии им. 50-летия СС (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗУЧЕНИЯ КИНЕТИКИ РАСТВОРЕНИЯ

МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ B СТАЛИ И ЧУГУНЕ

Изобретение относится к металлургии, в частности к опрецелению растворимости, и может быть использовано в лабораторHbIK условиях для изучения кинетики раст ворения (расплавления) металлов и сплавов в жицкой стали и чугуне.

Известны и находят применение различные способы цля опрецеления кинетики растворения металлов и сплавов s стали. К ним относятся метод вращающегося образца (циска) и метод погру

16 жения цилинцрических образцов. Степень растворимости опрецеляется по убыли веc& образцов. Для этого их в течение опыта цериоцически вынимают иэ расплава и взвешивают (11 и Е21. . 35

Эти способы не позволяют произвоцить непрерывное измерение, а также требуют изготовления специальной формы образцов.

Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к преп» лагаемому способ непрерывного изучения кинетики растворения, прецусматривающий

2 погружение в сталь исслецуемого образца, нагрев его в жидкой стали и расчет количества растворенной массы образца метоцом его гидростатического взвешивания в стали f3)

Однако данный способ обладает psnoM существенных недостатков. Так, в образ» це могут быть воздушные пузыри, что вызывает значительные искажения в показаниях по обьему. Наличие трещин в сплаве приводит к откалыванию от образца кусочков, а слецовательно, и понижению точности измерения, Испытываемые об« раэцы, как и в предыдущих способах, не обходнмо специально изготовлять и крепить к подвеске.

Бель изобретения - повышение точнос-., ти ексцеримента.

Поставленная цель цостигается тем, что .в способе определения кинетики раст ворения сплавов в стали, включающем погружение в сталь исслецуемого образца, нагрев образца в жицкой стали с послецующим опрецелением количества раст

804697 воренной массы металла или сплава, фиксируют первоначальную плотность жидкой стали и непрерывное изменение ее плотности по мере растворения в ней образца, а количество растворенного металла или сплава определяют по формуле

DP а tTI = О

> Р гце а и - — р

Р2 Il

Я вЂ” масса стали;

g Г, — плотность расплавленного образца и .стали соответственно;

Л Х - изменение плотности стали. . На чертеже представлены результаты экспериментов.

Принципиальное отличие предлагаемого способа заключается в том, что изучение кинетики растворения производится не по остаточному весу или объему испытываемого образца, которые зависят как от степени растворенности, так и от наличия в них пузырей и трещин, а по плотности стали, зависящей только or количества растворенной массы образца.

Таким образом, производится непосредственное измерение той части образца, которая перешла в сталь. В результате новой совокупности признаков, обеспечивающих измерение растворимости без вли©яния трещин и пузырей на конечный результат, повышается точность измере« ния. Образец может иметь произвольную форму, а слецовательно, не требуется его крепление к подвеске.

Погружение образца осуществляется сбрасыванием его в сталь, что максимально приближает процесс эксперимента к производственным условиям, например, при раскислении стали в ковше.

Изучение кинетики растворения ферросплавов в стали осуществляли по предлагаемому и известному способам. Опыты проводили в печи сопротивления при температуре стали 1600 С. Сплав КМКА имел следующий состав, вес.4:

Кальций 8,5

Марганец 18,3

Кремний 48,7

Алюминий 6,2

Железо и примеси Остальное

Выбор сплава обусловлен трудностью изучения кинетики его растворения ввицу легкоплавности и быстроты растворения (расплавления). Масса стали и сплава составляла соответственно 2 кг и

40 г. По каждому способу проводили e=g. "Ж, )-йЯ а И йй р Е

Ф -Р2-Р1 3

- масса стали;

,, я - плотности расплавленного гце

55 несколько опытов при идентичных условиях. Результаты экспериментов представлены на графиках (см. чертеж), показывающих изменение относительноф массы образцов во времени. Обозначения o, „v соответствуют измерениям по предлагаемому способу (кривая 1), а обозначения °, A, V - по известному (кривая 2). Разброс в показаниях, 10 т. е. воспроизвоцимость опытов, как видно из графиков, позволяет сце лать вывоц о более высокой точности измерения по предлагаемому способу. Горизонтальный участок в начале кривой 1 соответствует тепловому периоду, когда сплав нагревается и происходит частичное намораживание слоя затвердев» шей стали. Затем наступает диффузионный период - процесс растворения сплава.

20 Изучение теплового периода у легкоплавких сплавов известным способом затруднено. Это ооъясняется тем, что процесс помещения жестко прикрепленного образца в зону нагрева и его погружения

25 в сталь требует определенного времени, в течение которого образец успевает нагреться.

Использование предлагаемого способа изучения кинетики растворения металлов

50 и сплавов в стали и чугуне обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества; повышение точности эксперимента,. приближение его к произ воцственным условиям и упрощение самого процесса эксперимента. ф ормула изобретения

Способ изучения кинетики .растворения металлов и сплавов в стали и чугуне, включающий погружение в сталь ис40 следуемого образца, нагрев образца в жицкой стали али с последующим опрецеле« ,нием количества. растворенной массы металла или сплава,, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точ45 ности эксперимента, фиксируют первоначальную плотность жицкой стали и непрерывное изменение ее плотности п по мере растворения в ней образца, а количество растворенного металла или сплава определяют по формуле.

2.Казачков И. П., Паримончик И. Б.

Известия вузов, серия ЧМ, 1973, ¹1

3, Чубинидзе Т. A. Бейдер В. Д. и айсурадзе Г. й. Совершенствование техологии производства марганцевых сплаов. Материалы П республиканской научо-технической конференции. Тбилиси, 978.

5 804607 образца и стали соответственно; а

Ь p - изменение плотности стали., Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кр пман А. И., яЪ йВ. И.

Известия вузов", серия ЧМ, 1964, Ж 9, н с 25. 1

Составитель А. Щербаков

Редактор А. Гук Техред М„Коштура Корректор О. Билак

Заказ 10821/41 Тираж 629 Подписное

ВНИИПИ Тосударственного комитета СССР по делам изобретений. и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4