RU2413221C1 - Способ определения содержания водорода в алюминиевых сплавах - Google Patents
Способ определения содержания водорода в алюминиевых сплавах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2413221C1 RU2413221C1 RU2009133273/05A RU2009133273A RU2413221C1 RU 2413221 C1 RU2413221 C1 RU 2413221C1 RU 2009133273/05 A RU2009133273/05 A RU 2009133273/05A RU 2009133273 A RU2009133273 A RU 2009133273A RU 2413221 C1 RU2413221 C1 RU 2413221C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen content
- hydrogen
- aluminium alloys
- determination
- measuring
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к способу определения содержания водорода в алюминиевых сплавах. Способ включает отбор пробы жидкого металла и измерение его температуры с помощью термопары. Причем при измерении температуры расплава проводят его термографический анализ путем снятия кривой охлаждения, по которой строят вторую производную, пик которой определяет содержание водорода в алюминиевых сплавах. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении точности определения содержания водорода в алюминиевых сплавах. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области анализа газов в металлах, в частности к определению содержания водорода в алюминиевых сплавах.
Известен способ определения содержания водорода в алюминиевых сплавах, при котором устанавливают в тигле цилиндрический образец, расплавляют его в потоке газа-носителя, и затем фиксируют водород, выделяемый из образца, на верхнем и нижнем основании которого выполняют фаски 0,07-1,30 мм под углом 29-31° и устанавливают в тигле с кольцевым зазором, не превышающим 0,05 мм (см. МПК G01N 1/28 описание изобретения к патенту №2095780 Российской Федерации, опубл. 11.10.1997 г.).
Недостатком известного способа является невысокая точность определения содержания водорода при малейшем отклонении размерных параметров образца.
Известен способ определения содержания водорода в металлах, включающий выделение водорода в газовую фазу путем воздействия излучения импульсного лазера на исследуемый образец, регистрацию выделившегося водорода химическим сенсором, в качестве которого используется сенсор на основе МДП (металл - диэлектрик - проводник) структуры, при этом поверхность исследуемого образца предварительно импульсно излучают расфокусированным лучом лазера и интенсивность лазерного излучения измеряют при каждом лазерном импульсе, а содержание водорода определяют по соотношению величин производных сигналов МДП-сенсора по времени в начальный момент формирования сигналов, нормированных на соответствующую величину интенсивности лазерного излучения (см. МПК G01N 27/12 описание изобретения к патенту №2282182 Российской Федерации, опубл. 20.08.2006 г.).
Недостатками известного способа являются сложность проведения анализа и высокая себестоимость, обусловленная использованием лазерного оборудования.
Известно, что вещества, образующие термодинамическую систему, могут находиться в различных агрегатных состояниях: газообразном, жидком, твердом, а сама термодинамическая система обладает определенными свойствами. Термодинамические свойства, наименьшее количество которых необходимо для описания состояния данной системы, могут быть измерены, и в качестве которых наиболее часто выбирают легко измеряемые температуру, давление, концентрацию.
Исходя из этого, наиболее близким к заявляемому способу определения содержания водорода в алюминиевых сплавах является способ, при котором пробу жидкого металла весом 60-80 г из ванны плавильной печи при помощи ковшика переносят в корундовый тигель и помещают в камеру и при помощи вакуумного насоса откачивают из него воздух. Во время откачки наблюдают за состоянием поверхности зеркала металла в тигле через смотровое окно. В момент появления первых пузырьков на поверхности металла откачку прекращают и фиксируют давление по показаниям манометров. Одновременно фиксируют температуру металла с помощью термопары. Определенные таким образом значения подставляют в уравнение
где С - количество газа, растворенного в расплаве в см3/100 г металла;
Т - температура, К;
pH2 - давление в мм рт.ст.;
А и В - константы, значения которых для отдельных алюминиевых сплавов известны.
(см. Гудченко А.П., Леонтьев А.И. «Определение содержания водорода в алюминиевых сплавах методом вакуумной экстракции». Сборник трудов/Вопросы технологии литейного производства/Труды института МАТИ, №49, стр.137-159) - ближайший аналог.
Недостатком известного способа является то, что при определении содержания водорода на цветных сплавах происходит образование различных окисных пленок, препятствующих наблюдению за поверхностью металла. Также в процессе понижения давления в сосуде происходит испарение легкоплавких материалов, что приводит к искажению показаний.
Техническим результатом заявляемого технического решения является повышение точности определения содержания водорода в алюминиевых сплавах.
Сущность технического решения заключается в том, что в способе определения содержания водорода в алюминиевых сплавах, включающем отбор пробы жидкого металла и измерение его температуры с помощью термопары, при измерении температуры расплава проводят его термографический анализ путем снятия кривой охлаждения, по которой строят вторую производную, пик которой определяет содержание водорода в алюминиевых сплавах.
Выполнение термографического анализа, снятие кривой охлаждения и построение по ней второй производной, пик которой определяет содержание водорода в алюминиевых сплавах позволяет повысить точность измерения за счет использования только одного измеряемого термодинамического свойства - температуры, что позволяет более точно построить вторую производную и исключить погрешность термодинамической системы алюминиевого сплава, не обладающего метастабильным состоянием в процессе фазового перехода.
Способ определения содержания водорода в алюминиевых сплавах поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема выполнения анализа; на фиг.2 - график кривой охлаждения; на фиг.3 - график второй производной.
Способ определения содержания водорода в алюминиевых сплавах осуществляют следующим образом.
В пробницу 1, в которую вмонтирована термопара 2, заливают отобранную из плавильного агрегата жидкую пробу 3 исследуемого алюминиевого сплава. По мере охлаждения сплава с помощью предварительно проградуированного по стандартной методике самопишущего прибора 4 (например, персонального компьютера), к которому подключена термопара 2, снимают кривую охлаждения (см. фиг.2), а затем, обрабатывая ее по специальной программе, вторую производную (см. фиг.3), на которой фиксируют водородный пик h (см. фиг.3а), указывающий на содержание водорода в алюминиевом сплаве. Величина пика колеблется от содержания водорода в алюминиевом сплаве. При очень малом содержании или отсутствии водорода в алюминиевом сплаве на второй производной второй пик не фиксируется (см. фиг.36). При этом время замера занимает не более 40-50 секунд.
Способ определения содержания водорода в алюминиевых сплавах был опробован в Обществе с ограниченной ответственностью «Металлитмаш» и показал вышеуказанные положительные результаты.
Claims (1)
- Способ определения содержания водорода в алюминиевых сплавах, включающий отбор пробы жидкого металла и измерение его температуры с помощью термопары, отличающийся тем, что при измерении температуры расплава проводят его термографический анализ путем снятия кривой охлаждения, по которой строят вторую производную, пик которой определяет содержание водорода в алюминиевых сплавах.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009133273/05A RU2413221C1 (ru) | 2009-09-04 | 2009-09-04 | Способ определения содержания водорода в алюминиевых сплавах |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009133273/05A RU2413221C1 (ru) | 2009-09-04 | 2009-09-04 | Способ определения содержания водорода в алюминиевых сплавах |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2413221C1 true RU2413221C1 (ru) | 2011-02-27 |
Family
ID=46310701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009133273/05A RU2413221C1 (ru) | 2009-09-04 | 2009-09-04 | Способ определения содержания водорода в алюминиевых сплавах |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2413221C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2665585C1 (ru) * | 2017-05-02 | 2018-08-31 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ определения содержания водорода в алюминиевых сплавах |
-
2009
- 2009-09-04 RU RU2009133273/05A patent/RU2413221C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2665585C1 (ru) * | 2017-05-02 | 2018-08-31 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ определения содержания водорода в алюминиевых сплавах |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gruber et al. | In situ analysis of metal melts in metallurgic vacuum devices by laser-induced breakdown spectroscopy | |
Wu et al. | Liquidus temperature determination in multicomponent alloys by thermal analysis | |
CN103076260A (zh) | 高温熔体密度的测量装置及测量方法 | |
RU2664485C1 (ru) | Способ спектрального анализа химического состава расплавленных металлов и устройство для его осуществления | |
US9933368B2 (en) | Device for analysing an oxidisable molten metal using a libs technique | |
Anyalebechi | Hydrogen solubility in liquid and solid pure aluminum—critical review of measurement methodologies and reported values | |
RU2413221C1 (ru) | Способ определения содержания водорода в алюминиевых сплавах | |
US6220748B1 (en) | Method and apparatus for testing material utilizing differential temperature measurements | |
CN101694448A (zh) | 易升华固体含能材料蒸汽压测试装置及方法 | |
Li et al. | Compositional depth profiles of the type 316 stainless steel undergone the corrosion in liquid lithium using laser-induced breakdown spectroscopy | |
MXPA06003199A (es) | Sonda para bano criolitico fundido. | |
Scheuschner et al. | In-situ thermogr phic monitoring of the laser metal deposition process | |
LaHaye et al. | Characterization of laser ablation sample introduction plasma plumes in fs-LA-ICP-MS | |
EP2067032B1 (en) | An apparatus and method for determining the percentage of carbon equivalent, carbon and silicon in liquid ferrous metal | |
US8976350B2 (en) | Method for determining carbon in cast iron | |
RU176602U1 (ru) | Устройство для определения содержания водорода в металлах и сплавах | |
RU2350932C1 (ru) | Способ определения водорода в сплавах алюминия | |
RU174042U1 (ru) | Устройство для отбора пробы жидкого металла | |
Fergus | Sensors for monitoring the quality of molten aluminum during casting | |
RU167476U1 (ru) | Устройство для определения плотности и поверхностного натяжения металлических расплавов | |
Hills et al. | In-situ measurement of dissolved hydrogen during low pressure die casting of aluminium | |
Anyalebechi | Techniques for determination of the Hydrogen Content in Aluminium and its Alloys—A Review | |
RU2582156C2 (ru) | Способ и устройство определения плотности и/или поверхностного натяжения образца металлического сплава | |
Seregin et al. | Solubility of UF4, ThF4, and CeF3 in the NaF-ZrF4 melt | |
RU149704U1 (ru) | Устройство изучения поверхностного натяжения и плотности образца металлического сплава |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130905 |