JPH0676994B2 - 残留オーステナイト量測定方法及び測定装置 - Google Patents
残留オーステナイト量測定方法及び測定装置Info
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- JPH0676994B2 JPH0676994B2 JP1056277A JP5627789A JPH0676994B2 JP H0676994 B2 JPH0676994 B2 JP H0676994B2 JP 1056277 A JP1056277 A JP 1056277A JP 5627789 A JP5627789 A JP 5627789A JP H0676994 B2 JPH0676994 B2 JP H0676994B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、鉄鋼材料中の残留オーステナイト量を、容易
にかつ正確に測定する方法及びその方法に用いる装置に
関するものである。
にかつ正確に測定する方法及びその方法に用いる装置に
関するものである。
従来の技術 鋼、鋼鉄などの鉄鋼試料の恒温熱処理は、試料に強さと
靭性を付与する重要な熱処理法であるが、この熱処理法
を行う上で鉄鋼試料の恒温変態曲線（TTT曲線）が基本
線図として重要である。従来、このTTT曲線を求めるに
は、硬度測定法、組織観察法、Ｘ線回折法等によってい
たが、これらの方法はいずれも、所定温度における変態
速度を求めるためには多数の試料を必要とし多大の時間
と労力を要する上に、なおかつそれでも信頼性や客観性
に欠ける面が否めないことから、近年は膨張測定法が多
用されている。
靭性を付与する重要な熱処理法であるが、この熱処理法
を行う上で鉄鋼試料の恒温変態曲線（TTT曲線）が基本
線図として重要である。従来、このTTT曲線を求めるに
は、硬度測定法、組織観察法、Ｘ線回折法等によってい
たが、これらの方法はいずれも、所定温度における変態
速度を求めるためには多数の試料を必要とし多大の時間
と労力を要する上に、なおかつそれでも信頼性や客観性
に欠ける面が否めないことから、近年は膨張測定法が多
用されている。
この膨張測定法は、棒状の試料を高周波加熱炉などの温
度制御における応答性の良好な加熱炉により900℃程度
のオーステナイト（γ）域まで加熱して保持したのち、
試料に空気、窒素、アルゴンなどを吹き付け、変態点以
下の所定温度まで急冷して保持し、γからベイナイトあ
るいはパーライトなどの相変態に伴う膨張を、石英管に
て差動トランスに導き測定するものである。この方法は
所定温度における変態速度を１個の試料の膨張測定だけ
で簡単に決定することができる利点があるものの、膨張
測定の機構上の制約から冷却態の小さい気体しか用いる
ことができないために試料を急冷することができず、ま
たその気体の流量制御が機械的であるために制御の応答
性が良好でなく、流量を多くすると石英製の測定治具を
揺し膨張測定が不可能になるなどの問題がある。さらに
看過できない問題は、変態点より過冷された試料は潜熱
を放出するために正確な温度制御が非常に離しくなる点
である。近年の向上した温度制御技術をもってしても、
試料の冷却から安定した恒温変態温度に達し、温度が安
定するまでには10〜15秒を要し、それより変態開始時間
が短かいものでは変態速度の測定が不可能であった。
度制御における応答性の良好な加熱炉により900℃程度
のオーステナイト（γ）域まで加熱して保持したのち、
試料に空気、窒素、アルゴンなどを吹き付け、変態点以
下の所定温度まで急冷して保持し、γからベイナイトあ
るいはパーライトなどの相変態に伴う膨張を、石英管に
て差動トランスに導き測定するものである。この方法は
所定温度における変態速度を１個の試料の膨張測定だけ
で簡単に決定することができる利点があるものの、膨張
測定の機構上の制約から冷却態の小さい気体しか用いる
ことができないために試料を急冷することができず、ま
たその気体の流量制御が機械的であるために制御の応答
性が良好でなく、流量を多くすると石英製の測定治具を
揺し膨張測定が不可能になるなどの問題がある。さらに
看過できない問題は、変態点より過冷された試料は潜熱
を放出するために正確な温度制御が非常に離しくなる点
である。近年の向上した温度制御技術をもってしても、
試料の冷却から安定した恒温変態温度に達し、温度が安
定するまでには10〜15秒を要し、それより変態開始時間
が短かいものでは変態速度の測定が不可能であった。
発明が解決しようとする課題 本発明はこのような従来の膨張測定法の温度制御に時間
がかかりすぎるという欠点を克服し、残留オーステナイ
トを含有する鉄鋼材料中の残留オーステナイトを迅速か
つ簡単に測定しうる方法及びその方法に使用するのに適
した装置を提供することを目的としてなされたものであ
る。
がかかりすぎるという欠点を克服し、残留オーステナイ
トを含有する鉄鋼材料中の残留オーステナイトを迅速か
つ簡単に測定しうる方法及びその方法に使用するのに適
した装置を提供することを目的としてなされたものであ
る。
課題を解決するための手段 本発明者らは、鉄鋼材料中の残留オーステナイト量を測
定するための方法及び装置について種々研究を重ねた結
果、キュリー温度以下では、鉄鋼材料中のオーステナイ
ト量と鉄鋼材料の磁力の強さとの間に相関関係がある点
に着目し、この磁力の強さの変化を測定すれば、所定の
数式を用いて残留オーステナイト量を算出しうること及
び磁力の強さの変化は、電子天秤の原理を利用した重量
測定手段により容易に測定しうることを見出し、この知
見に基づいて本発明をなすに至った。
定するための方法及び装置について種々研究を重ねた結
果、キュリー温度以下では、鉄鋼材料中のオーステナイ
ト量と鉄鋼材料の磁力の強さとの間に相関関係がある点
に着目し、この磁力の強さの変化を測定すれば、所定の
数式を用いて残留オーステナイト量を算出しうること及
び磁力の強さの変化は、電子天秤の原理を利用した重量
測定手段により容易に測定しうることを見出し、この知
見に基づいて本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は、加熱した残留オーステナイトを含
有する鉄鋼材料を冷却し、その間の磁性変化を重力変化
測定手段を介して経時的に測定し、測定された磁力の強
さ（Ｐ）の相対的変化率（P/Po）から、式 Ｙ（重量％）＝１＝P/Po （ただし、Poは変化終了後の磁力の強さ） に従って、残留オーステナイト量を算出することを特徴
とする残留オーステナイト量測定方法及び残留オーステ
ナイトを含有する鉄鋼材料の解放可能な把持手段を備
え、かつ底部を開放した加熱装置と、加熱された試料を
冷却するための冷媒を収容した非磁性材料から成る容器
と、この容器の底部に静置された試料の磁力変化を経時
的に重力変化として検知するための永久磁石と連結した
重力測定装置とを垂直方向に直列に配設してなる残留オ
ーステナイト量測定装置を提供するものである。
有する鉄鋼材料を冷却し、その間の磁性変化を重力変化
測定手段を介して経時的に測定し、測定された磁力の強
さ（Ｐ）の相対的変化率（P/Po）から、式 Ｙ（重量％）＝１＝P/Po （ただし、Poは変化終了後の磁力の強さ） に従って、残留オーステナイト量を算出することを特徴
とする残留オーステナイト量測定方法及び残留オーステ
ナイトを含有する鉄鋼材料の解放可能な把持手段を備
え、かつ底部を開放した加熱装置と、加熱された試料を
冷却するための冷媒を収容した非磁性材料から成る容器
と、この容器の底部に静置された試料の磁力変化を経時
的に重力変化として検知するための永久磁石と連結した
重力測定装置とを垂直方向に直列に配設してなる残留オ
ーステナイト量測定装置を提供するものである。
本発明の測定方法においては、先ず、鉄鋼材料を加熱
し、オーステナイト相すなわちγ鉄にする。次いでこの
オーステナイト相となった鉄鋼材料を、例えば恒温塩浴
に投入して冷却させる。この冷却は恒温状態で行われる
が、その間に恒温変態が進行してオーステナイト相はフ
ェライト相に変わり、磁性を示すようになる。さらに、
このような冷却とともに、その間経時的に磁性変化を測
定し、磁力の強さの急激な上昇時点を検知することが必
要である。
し、オーステナイト相すなわちγ鉄にする。次いでこの
オーステナイト相となった鉄鋼材料を、例えば恒温塩浴
に投入して冷却させる。この冷却は恒温状態で行われる
が、その間に恒温変態が進行してオーステナイト相はフ
ェライト相に変わり、磁性を示すようになる。さらに、
このような冷却とともに、その間経時的に磁性変化を測
定し、磁力の強さの急激な上昇時点を検知することが必
要である。
本発明方法において試料として用いる残留オーステナイ
トを含有する鉄鋼材料としては、例えば鋳鉄のような鉄
鋼材料、ケイ素鋼などが挙げられる。
トを含有する鉄鋼材料としては、例えば鋳鉄のような鉄
鋼材料、ケイ素鋼などが挙げられる。
本発明方法において冷却浴として用いる塩としては、恒
温の溶融状態を形成し、かつ冷却能の大きいものが好ま
しく、このようなものとしては、例えば種々の硝酸塩、
炭酸塩、ハロゲン化物などの通常塩浴に用いられるもの
が挙げられ、なかでも特に硝酸ナトリウム、硝酸カリ、
炭酸ナトリウム（32）＋炭酸カリ（25）＋炭酸リチウム
（43）が好ましい。
温の溶融状態を形成し、かつ冷却能の大きいものが好ま
しく、このようなものとしては、例えば種々の硝酸塩、
炭酸塩、ハロゲン化物などの通常塩浴に用いられるもの
が挙げられ、なかでも特に硝酸ナトリウム、硝酸カリ、
炭酸ナトリウム（32）＋炭酸カリ（25）＋炭酸リチウム
（43）が好ましい。
次に、このような測定方法に用いられる本発明の測定装
置は、残留オーステナイトを含有する鉄鋼材料試料の把
持手段を備えた加熱装置と、この加熱された試料を冷却
するための恒温塩浴槽とを上下に配置し、かつ恒温塩浴
槽に接して試料の磁性変化を測定するための重力測定手
段を介した磁力測定装置を配置するとともに、必要時
に、前記鉄鋼材料を把持手段から解除するようにしたも
のである。
置は、残留オーステナイトを含有する鉄鋼材料試料の把
持手段を備えた加熱装置と、この加熱された試料を冷却
するための恒温塩浴槽とを上下に配置し、かつ恒温塩浴
槽に接して試料の磁性変化を測定するための重力測定手
段を介した磁力測定装置を配置するとともに、必要時
に、前記鉄鋼材料を把持手段から解除するようにしたも
のである。
この装置は、残留オーステナイトを含有する鉄鋼材料試
料を、その把持手段を備えた加熱装置により、所定の変
態相とするべく所定温度に加熱し、この加熱された試料
は塩浴加熱装置により恒温とされた塩浴槽中で所定温度
に冷却され恒温変態されるとともに、磁性測定装置によ
り前記のように磁性変化を測定するようになっている。
料を、その把持手段を備えた加熱装置により、所定の変
態相とするべく所定温度に加熱し、この加熱された試料
は塩浴加熱装置により恒温とされた塩浴槽中で所定温度
に冷却され恒温変態されるとともに、磁性測定装置によ
り前記のように磁性変化を測定するようになっている。
このような装置の具体例としては、例えば装置上部に配
置された恒温加熱炉にて、該加熱炉に備えた把持手段に
より把持されたコイン状等の試料を加熱したのち、該把
持手段を解除して試料を恒温塩浴槽中に落下させる。塩
浴槽は、各種の気体に比べはるかに冷却能に優れてお
り、試料は直ちに恒温変態温度に達する。この塩浴槽の
下部の電磁平衡式の計量計、例えば天びんに装着された
磁石等の磁性材料により試料投入後の磁性の変化を測定
し恒温変態速度や残留オーステナイト量を求める。この
ように磁力を利用した非接触測定手段を用いることによ
り、試料の液体冷却がはじめて可能になる。
置された恒温加熱炉にて、該加熱炉に備えた把持手段に
より把持されたコイン状等の試料を加熱したのち、該把
持手段を解除して試料を恒温塩浴槽中に落下させる。塩
浴槽は、各種の気体に比べはるかに冷却能に優れてお
り、試料は直ちに恒温変態温度に達する。この塩浴槽の
下部の電磁平衡式の計量計、例えば天びんに装着された
磁石等の磁性材料により試料投入後の磁性の変化を測定
し恒温変態速度や残留オーステナイト量を求める。この
ように磁力を利用した非接触測定手段を用いることによ
り、試料の液体冷却がはじめて可能になる。
次に、図面により本発明をより具体的に説明する。第１
図は、本発明の１例であって、１は電磁平衡型の上皿天
びんであり、出力２により秤量を記録する。この天びん
の上皿３の上に支持台４を載置し、この支持台４の上端
にフエライト磁石５を接着剤等で固着する。この磁石５
のまわりには温度によって磁石の保持力が変化しないよ
うにあるいは磁石がキュリー点を超えないように水冷管
６が配置されている。水冷管６のまわりは耐火物７によ
って覆われている。耐火物７の上部では塩浴加熱炉13に
より、磁性るつぼ10の中の塩９を融解する。塩９は温度
制御要熱電対12によって一定温度に保たれるとともに、
熱電対11によって正確な温度が測定される。塩浴加熱炉
13は耐火物製の蓋14によって封止され、その上に耐火物
製の保護管17a,17bで包囲された光電管発光部15と受光
部16が設置され、またその上には耐火物18a,18bによっ
て包囲された高温加熱炉19が配設されている。高温加熱
炉19内には雰囲気制御用の不活性ガスが石英管20から導
入される。
図は、本発明の１例であって、１は電磁平衡型の上皿天
びんであり、出力２により秤量を記録する。この天びん
の上皿３の上に支持台４を載置し、この支持台４の上端
にフエライト磁石５を接着剤等で固着する。この磁石５
のまわりには温度によって磁石の保持力が変化しないよ
うにあるいは磁石がキュリー点を超えないように水冷管
６が配置されている。水冷管６のまわりは耐火物７によ
って覆われている。耐火物７の上部では塩浴加熱炉13に
より、磁性るつぼ10の中の塩９を融解する。塩９は温度
制御要熱電対12によって一定温度に保たれるとともに、
熱電対11によって正確な温度が測定される。塩浴加熱炉
13は耐火物製の蓋14によって封止され、その上に耐火物
製の保護管17a,17bで包囲された光電管発光部15と受光
部16が設置され、またその上には耐火物18a,18bによっ
て包囲された高温加熱炉19が配設されている。高温加熱
炉19内には雰囲気制御用の不活性ガスが石英管20から導
入される。
このような装置を用いて行われる変態測定方法は、例え
ば以下のようにして行われる。
ば以下のようにして行われる。
先ず、高温加熱炉19を900℃程度のオーステナイト域ま
で加熱し、8bで示す位置に試料をステンレスワイヤー22
で吊り下げ、これをクリップ23で固定する。次いで、所
定時間保持後、クリップをはずして試料を塩浴中へ落下
させる。この際の落下時間を光電管で記録して磁力変化
測定の開始時間とする。試料は直ちに冷却され恒温変態
を開始する。このようにして変態により試料の磁性が増
加し磁石５を引き付けることによって生じる減量分が天
びん１に示され記録計に表示される。この天びんは電磁
平衡式であるため荷重が変化しても皿の位置は上下方向
に変位しない。従って、試料と磁石間の距離は変化せず
荷重への影響を受けない。
で加熱し、8bで示す位置に試料をステンレスワイヤー22
で吊り下げ、これをクリップ23で固定する。次いで、所
定時間保持後、クリップをはずして試料を塩浴中へ落下
させる。この際の落下時間を光電管で記録して磁力変化
測定の開始時間とする。試料は直ちに冷却され恒温変態
を開始する。このようにして変態により試料の磁性が増
加し磁石５を引き付けることによって生じる減量分が天
びん１に示され記録計に表示される。この天びんは電磁
平衡式であるため荷重が変化しても皿の位置は上下方向
に変位しない。従って、試料と磁石間の距離は変化せず
荷重への影響を受けない。
発明の効果 本発明は、残留オーステナイトを含有する鉄鋼材料の磁
力変化を、重力測定手段を介して求め、これに基づいて
オーステナイト量を算出するものであるから、試料の形
状、位置などによる制限はなく、また特殊な設備を必要
としないで簡単な装置により、精度よく残留オーステナ
イト量を測定することができる。
力変化を、重力測定手段を介して求め、これに基づいて
オーステナイト量を算出するものであるから、試料の形
状、位置などによる制限はなく、また特殊な設備を必要
としないで簡単な装置により、精度よく残留オーステナ
イト量を測定することができる。
実施例 次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１ 第１図の装置を用いて、外径22mmφ、厚さ2mmの円盤
で、かつ中心部に5mmφの穴を設けた球状黒鉛鋳鉄試料
を、900℃で高温加熱したのち、140gの硝酸塩浴から成
る500℃の恒温槽に投入して変態速度を測定した。磁石
には15mmφ×15mmのフエライト磁石を用い、磁石とるつ
ぼとの間の距離は約25mmとした。
で、かつ中心部に5mmφの穴を設けた球状黒鉛鋳鉄試料
を、900℃で高温加熱したのち、140gの硝酸塩浴から成
る500℃の恒温槽に投入して変態速度を測定した。磁石
には15mmφ×15mmのフエライト磁石を用い、磁石とるつ
ぼとの間の距離は約25mmとした。
測定結果を第２図に示した。ただし、変態量はP/Poの相
対値で示した。ここでPoは変態終了後の磁力の強さであ
る。この図から明らかなように、鋳鉄のように恒温変態
曲線のノーズの範囲が小さい試料でも、極めて明瞭な変
態開始点Bs及び終了点Bfを測定することができる。
対値で示した。ここでPoは変態終了後の磁力の強さであ
る。この図から明らかなように、鋳鉄のように恒温変態
曲線のノーズの範囲が小さい試料でも、極めて明瞭な変
態開始点Bs及び終了点Bfを測定することができる。
実施例２ 第１図の装置を用いて、残留オーステナイト量約35％を
有するものを用いる以外は実施例１と同様の試料を用
い、この試料を完全にオーステナイトが消失する温度で
ある600℃に保持し、磁性変化を測定した。その結果を
第３図に示した。残留オーステナイト量は1-P/Poで示さ
れる。
有するものを用いる以外は実施例１と同様の試料を用
い、この試料を完全にオーステナイトが消失する温度で
ある600℃に保持し、磁性変化を測定した。その結果を
第３図に示した。残留オーステナイト量は1-P/Poで示さ
れる。
次に、残留オーステナイト量が異なる球状黒鉛鋳鉄試料
について、その量を上記の装置を用いて求め、Ｘ線法と
比較した。その結果を次表に示した。両者の数値は良く
類似している上に、組織観察、硬度測定などの結果か
ら、本発明装置による測定値の方が信頼性が高いことが
分った。
について、その量を上記の装置を用いて求め、Ｘ線法と
比較した。その結果を次表に示した。両者の数値は良く
類似している上に、組織観察、硬度測定などの結果か
ら、本発明装置による測定値の方が信頼性が高いことが
分った。
第１図は本発明装置の１例の説明縦断面図、第２図は実
施例１で測定された磁力の強さと恒温変態速度との関係
を示すグラフ、第３図は実施例２で測定された磁力の強
さと恒温変態速度との関係を示すグラフである。
施例１で測定された磁力の強さと恒温変態速度との関係
を示すグラフ、第３図は実施例２で測定された磁力の強
さと恒温変態速度との関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 寛 広島県福山市箕島町5700―34 審査官 平井 良憲 (56)参考文献 特開 昭56−82443（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−206650（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−195145（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−74046（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−192472（ＪＰ，Ｕ) 日本鉄鋼協会編「新版鉄鋼便覧」丸善 （昭40，８．30．）ＰＰ．104−105
Claims (2)
- 【請求項１】加熱した残留オーステナイトを含有する鉄
鋼材料を冷却し、その間の磁性変化を重力変化測定手段
を介して経時的に測定し、測定された磁力の強さ（Ｐ）
の相対的変化率（P/Po）から、式 Ｙ（重量％）＝１＝P/Po （ただし、Poは変化終了後の磁力の強さ） に従って、残留オーステナイト量を算出することを特徴
とする残留オーステナイト量測定方法。 - 【請求項２】残留オーステナイトを含有する鉄鋼材料の
解放可能な把持手段を備え、かつ底部を開放した加熱装
置と、加熱された試料を冷却するための冷媒を収容した
非磁性材料から成る容器と、この容器の底部に静置され
た試料の磁力変化を経時的に重力変化として検知するた
めの永久磁石と連結した重力測定装置とを垂直方向に直
列に配設してなる残留オーステナイト量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1056277A JPH0676994B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 残留オーステナイト量測定方法及び測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1056277A JPH0676994B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 残留オーステナイト量測定方法及び測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02236444A JPH02236444A (ja) | 1990-09-19 |
| JPH0676994B2 true JPH0676994B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=13022593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1056277A Expired - Fee Related JPH0676994B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 残留オーステナイト量測定方法及び測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0676994B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050019506A (ko) * | 2003-08-19 | 2005-03-03 | 박진성 | 화학증착기의 증발용기 온도제어기술 |
| RU2482472C1 (ru) * | 2011-10-07 | 2013-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУВПО "КнАГТУ") | Способ определения критической точки начала аустенитного превращения |
| CN108020580B (zh) * | 2017-12-27 | 2024-03-26 | 贵州大学 | 金属材料相变温度的测量装置及方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5682443A (en) * | 1979-12-11 | 1981-07-06 | Nippon Steel Corp | Transformation rate measuring apparatus of steel material |
| JPS58195145A (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-14 | Kazuo Amaya | 比熱測定方法 |
| JPS63206650A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-25 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 残留オ−ステナイト測定装置 |
-
1989
- 1989-03-10 JP JP1056277A patent/JPH0676994B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 日本鉄鋼協会編「新版鉄鋼便覧」丸善（昭４０，８．３０．）ＰＰ．１０４−１０５ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02236444A (ja) | 1990-09-19 |
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