SU1636766A1

SU1636766A1 - Способ определени легирующих примесных элементов и газов в сплавах

Info

Publication number: SU1636766A1
Application number: SU884411488A
Authority: SU
Inventors: Николай Александрович Абрамов; Борис Алексеевич Грешищев; Виталий Абрамович Динерштейн; Сергей Алексеевич Козлов; Михаил Дмитриевич Молчанов; Адольф Альбертович Смульский
Original assignee: Научно-исследовательский институт автотракторных материалов
Priority date: 1988-04-15
Filing date: 1988-04-15
Publication date: 1991-03-23

Abstract

Изобретение относитс к металлургии , в частности к литейному про иззодствуз и позвол ет с высокой vcr костью определ ть со зрханнй -;их, примесных элементов и газов в с::;;а L-C.X Цель - повышение точности ог;рг.дзлгки содержани элементов. Дл того одновременно с известным и не ... :- ег-ткым содержанием элементов про- f:f;i о :ла ;;дают ниже температуры конца .тхкггалдизаиии, по кривой охлаждени ;-1с- о.::: т температуры эвтектического превращени и солидуса, которую опре- цел. тт-ст по пику дифференциальной кри- ::. .и и по отношению разнос ; ге псра ур эвтектического превоа- ценк и солидуса к температуре солидуса . и по тарировочному графику наход т содержание определ емого элемента . Высока точность и возможность корректировки состава в процессе приготовлени сплава позвол ют пре- дс-твг.л-титъ брак лить по химическому ::ост .-: У у, I ил.. 2 табл.

Description

Изобретение относитс к металлургии и литейному производству, в частности к способам определени содержани элементов и газов в сплавах., и может быть использовано при производстве сплавов и металлов плавлением и. последующем изготовлении литьем да- талей из них с целыгг прогнозировани и обеспечени требуемого уровн физико-механических свойств , обусловленных химическим- соста-вом сплавов.

Цель изобретени - повышение точности определени , содержани элементов ,

Предложенный способ включает отбор проб с известным и неизвестным содер- :. определ емого элемента ,. охлаждение 5 измерение и запись изменени температуры во времени, причем одновременно с указанными сплавами испытывают сплав, свободный от определ емого элемента, при этом пробы охлаждают до температуры ниже температуры предполагаемого конца кристаллизации () наход т сначала температуру эвтекти-- . ческого превращени (ТЭвТ) , затем тем- перзтуру солидуса (Тсол) , определ емую по пику кривой производной температуОЭ О5

о

С5

ры по времени, и по величине критери

(.) , пользу сь

Тсал

тарировочным

графиком, наход т содержание определ емого элемента.

Пример. Проводили плавку сплава АК9М2, имеющего содержание легирующих элементов на нижнем уровне. Затем разливали сплав (по отдельным тигл м и вели дошихтовку сплава определ емыми элементами например, медью, магнием , цинком и др.). В тигли вводили последовательно увеличивающиес добавки определ емого элемента, затем про- водили распределение добавок последовательным нагреванием каждого тигл . Готовые сплавы использовали дл одновременной записи кривых затвердевани изготавлива пробы с помещенными в них термопарами. Термопары подключали к специальной установке дл измерени и записи кривых температура-врем и первой производной температуры по времени . Определ ли химическим и спектральным способом содержание определ емого элемента в каждой пробе. Содержание водорода устанавливали с помощью газоанализатора ITHAO2002.

Установка дл одновременного термического анализа нескольких проб сплава включала в себ следующие приборы (фирма Хьюлет Паккард) цифровой вольтметр РН 3421 А; калькул тор HP 41Сх; печатающее устройство HP 82162А; магнирный диск ИР .

Одновременно с записью велась обработка данных но специальной программе , составленной на зыке BASIC 20, 40 с помощью блока из мини-ЭВМ HP 9845B и мини-ЭВМ 226(9000), печатающего устройства 82906А, магнитного диска Винчестер HP 9133 и магнитных носителей 92192А.

Окончание затвердевани проб во времени и температуру (Тсол ) определ ли по пику первой производной температуры по времени.

На чертеже представлены кривые температура-врем .

На чертеже использованы обозначени : 1 - крива и изменени температуры Tj Toeitp(), где Т( - температура в i-й момент времени (С,) ; коэффициент угла наклона кривой, 2 - экспериментальна крива изменени температуры (Т) во времени (Ј):Т f(t), 3 - экспериментальна крива первой производной температуры по вре

0

5

0

«j

ри

Перечисленные операции по

мени, 4 - расчетна температура Тц конца кристаллизации, 5 - максимальна разность температур йТ|,а 6 - температура ТэвГ эвтектического превращени , 7 - температура неравновесного солидуса.

По положению площадки эвтектического превращени находили температуру Тэвт , а затем разность ОТ - TCDrt и величину безразмерного критеSL .

т

СОЛ

разработанной программе выполн лись с помощью ЭВМ. Кроме того, в ЭВМ вводились данные химического анализа проб по определ емому элементу, после чего ЭВМ рассчитывала и выполн ла построение тарировочного графика в виде

Э%1 ) Тсок

дл каждого определ емого элемента.

При отливке проб с неизвестным содержанием определ емого компонента была осуществлена проверка соответстви определени содержани определ емого компонента по величине критери

ъ

( I. .

т

J-COrv

), котора показала возможность

5

0

5

0

использовани предлагаемого способа на примере сплава АК9М2. Тарировочные графики в этом случае описываютс с 95%-ной достоверностью регрессионными уравнени ми, приведенными в табл., где г - вычисленное значение коэффициента коррел ции; г цо его мини малъно допустимое значение дл 95%-ной достоверности. Сравнительные данные предлагаемого и известного способов приведены в табл.2.

Использование предлагаемого способа определени содержани легирующих примесных элементов и газов обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества:

возможность одновременного контрол нескольких элементов, содержание которых лимитируетс требовани ми производства;

возможность проведени операций модифицировани , дегазации рафинировани расшихтовки и других при неудовлетворительных результатах анализа готового расплава по нескольким элементам и предотвращени брака лить при несоответствии химического состава техническим услови м;

516367666

более высокую точность определени личающийс тем, что, с содержани элементов, имеющихс в целью повышени точности определени ,

охлаждение провод т до температуры с ниже конца кристаллизации сплавов,

расплаве.

Claims

Формула изобретени

по кривой охлаждени .наход т температуры эвтектического превращени и со- лидуса, которую определ ют по пику дифференциальной кривой охлаждени ,

по кривой охлаждени .наход т температуры эвтектического превращени и со- лидуса, которую определ ют по пику дифференциальной кривой охлаждени ,

Способ определени легирующих примесных элементов и газов в сплавах с

помощью тарпроворных графиков, аклю-Ю и по отношению разности температур

чающий отбор проб с известным содер-эвтектического превращени и солидуса

жанием определ емого элемента, осаж-к температуре солидуса по тарировочдение , измерение и запись изменени ному графику наход т содержание опретемпературы пробы во времени, о т -дел емого элемента.

Таблица 1

по кривой охлаждени .наход т температуры эвтектического превращени и со- лидуса, которую определ ют по пику дифференциальной кривой охлаждени ,

Си,%

MS,%

Znj,%

g +Zn, %

Н2,см 5/ 100 г Me

,$Т

(-- ) 1 сьп

Параметр

ггСр

Х3вт ь

LUOI

5т, град

5т/тсол

Фактическое содержание в пробах, мае.%

Расчет содержани меди способу, мас.%:

известному предложенному

Относительна погрешно расчета содержание мед способу, мас.%:

известному предлагаемому

Фактическое содержание в пробах, мас.%

16,ИХ - 0,800,9960,950

5,91Х -0,650,6550,632

3,39Х - 0,370,9810,950

6Х - 0,570,8790,811

0.53X - 0,110,4760,468

Пробы с ДТмакс 170 град

568 480 88 0,18

2,20

570 510 60 0,12

1 ,30

0,65

0,570,35

0,23

Продолжение табл.2