SU37194A1

SU37194A1 - Device for determining the moment of changing the structure of heated metal samples

Info

Publication number: SU37194A1
Application number: SU131624A
Authority: SU
Inventors: А.И. Гардин
Original assignee: А.И. Гардин
Priority date: 1933-07-10
Filing date: 1933-07-10
Publication date: 1934-06-30

Description

При термической обработке стали, закалке, отжиге, отпуске и т. д. необходимо знать критические температуры, при которых сталь переходит из одной структуры в другую. Определение их производитс приборами, работающими на различных принципах, а именно дил тометрами , саморегистрирующими пиpOMeTpaMjti и другими приборами. Первые из них регистрируют изменение длины, вторые же - изменение температуры в исследуемом образце. Совершенных приборов, определ ющих критические точки путем учета изменени электрических свойств материала, до насто щего времени пока еще нет, несмотр на то, что электрические свойства измен ютс более резко от изменени структуры, чем какие-либо другие свойства . Пользу сь этим можно определ ть превращени , сопровождающиес незначительными , а в некоторых случа х совсем отсутствующими тепловыми эффектами , чего нельз сделать помощью дил тометров, пирометров и другого рода приборов. Чувствительность этого метода обеспечивает большую точность определени .During heat treatment of steel, hardening, annealing, tempering, etc., it is necessary to know the critical temperatures at which steel changes from one structure to another. Their determination is made by instruments operating on different principles, namely dil meters, self-registering PiPOMeTpaMjti and other instruments. The first of them record the change in length, the second - the change in temperature in the sample under study. There are still no sophisticated devices that define critical points by taking into account changes in the electrical properties of a material, despite the fact that electrical properties change more dramatically from a change in structure than any other properties. Using this, it is possible to determine the transformations, accompanied by insignificant, and in some cases completely absent thermal effects, which cannot be done with dilometers, pyrometers and other types of instruments. The sensitivity of this method provides greater accuracy of determination.

Принцип работы описываемого прибора основан на изменении электрических свойств материала, в частности электрического сопротивлени , и заключаетс в автоматическом сравнении падени напр жени на концах некоторого эталона, не имеющего критических точек в интервале (температурном) измерений , с падением напр жени на концах образца из испытуемой стали. Падение напр жени на концах эталона и образца зависит от силы тока, проход щей через них и электрического сопротивлени каждого в отдельности. Если силы тока в эталоне и образце посто нные или же измен ютс , как в первом , так и во втором, пропорционально, то можно производить посредством компенсационной схемы сравнение электрических сопротивлений, которые, как известно, дл разных материалов имеют различную зависимость от температуры. Дл материалов, не имеющих критических точек, эта зависимость выражаетс плавной кривой. Материалы, имеющие критические точки, в момент перехода от одной структуры в другую резко измен ют электрические сопротивлени . Пользу сь этим, можно отметить температуру начала и конца превращени .The principle of operation of the described device is based on a change in the electrical properties of the material, in particular electrical resistance, and consists in automatically comparing the voltage drop at the ends of a certain standard, which does not have critical points in the (temperature) measurement interval, with the voltage drop at the ends of the test steel sample. . The voltage drop at the ends of the sample and the sample depends on the strength of the current passing through them and the electrical resistance of each separately. If the current in the sample and the sample is constant or varies, both in the first and second, proportionally, then it is possible to produce by means of a compensation circuit the comparison of electrical resistances, which, as is known, for different materials have different temperature dependencies. For materials that do not have critical points, this dependence is expressed by a smooth curve. Materials with critical points at the moment of transition from one structure to another dramatically change the electrical resistance. Using this, we can note the temperature of the beginning and end of the transformation.

На прилагаемом чертеже схематически изображено устройство согласно изобретению.The accompanying drawing schematically shows a device according to the invention.

Через образец А и эталон Б, помещенные в электрическую печь (не указанную на чертеже) и соединенныеThrough sample A and standard B, placed in an electric oven (not shown on the drawing) and connected

между собой параллельно, пропускаетс ток от батареи В через сопротивлени и R.i, служащие дл сохранени посто нства тока в процессе нагрева и дл подбора наиболее выгодных соотношений сил тока в параллельных цеп х. На концах /-2 образца и 3 - 4 эталона создаетс при этом разность потенциалов ijTi и 42i котора будет зависеть исключительно от изменени сопротивлений /i и 2, так как соотношение сил тока ii и /2 можно считать -посто нным и не завис щим от изменени сопротивлени эталона, образца и подвод щих проводов, которое по сравнению с сопротивлени ми и R:i ничтожно мало.between them in parallel, the current from the battery B is passed through the resistances and R.i, which serve to maintain the current constant during the heating process and to select the most favorable ratios of the currents in parallel circuits. At the ends of the –2 sample and 3–4 standards, a potential difference ijTi and 42i is created, which will depend solely on the change in resistances i and 2, since the ratio of the currents ii and / 2 can be considered to be constant and independent of changes in the resistance of the standard, sample and lead wires, which is negligible compared to the resistances and R: i.

Дл автоматического сравнени разности потенциалов на концах эталона и образца применена компенсационна схема. Одна цепь схемы состоит из эталона Б, вл ющегос в данном случае как бы источником тока, так как существует разность потенциалов на концах о - , и сопротивлений/ , втора - из образца А и гальванометра Г.A compensation circuit is used to automatically compare the potential differences at the ends of the standard and sample. One circuit of the circuit consists of the standard B, which is in this case a kind of current source, since there is a potential difference at the ends o - and resistances /, the second is from sample A and the galvanometer G.

Перед началом измерений схему компенсируют , добива сь передвижением дзижха сопротивлени RI отсутстви тока в цепи образца и, следовательно, отсутстви отклонени гальванометра Г. В процессе нагревани разности потенциалов на концах эталона и образца будут измен тьс , примерно, в одинаковой степени и поэтому изменение отклонений гальванометра Г будет незначительным . С наступлением критической точки в образце его сопротивление резко изменитс , вызыва нарушение компенсации схемы и отклонение гальванометра Г, и по окончании электрической точки изменени отклонени гальванометра примет плавный характер . Начало и конец резкого изменени отклонени гальванометра указывает момент наступлени и окончани превращени , температура же определ етс по гальванометру Д, соединенному с термопарой Е. Эта температура может быть отмечена непосредственным наблюдением , но такого рода наблюдение не -совсем удобно, так как придетс наблюдать одновременно за двум гальванометрами и несколько субъективно, а потому удобнее получать результаты в виде кривых. Дл этого гальванометры Г и Д целесообразно брать, например, зеркальные и производить запись на одну фотобумагу кривых температур и разности потенциалов по времени. В этом случае критические точки наход тс перенесением координаты времени, соответствующей резкому перегибу кривой потенциала, на кривую температур. Наиболее же удобно примен ть дл этой цели сдвоенный гальванометр Саладена, который дает возможность получать кривые зависимости разности потенциалов и, так как разность потенциалов зависит от сопротивлени , - последнего от температуры. Получаемые кривые вл ютс диференциальными и выражают зависимость разности сопротивлений между эталоном и образцом от температуры; мо.жно без особого труда построить кривую зависимости электрического сопротивлени образца от температуры , так как зависимость сопротивлени эталона от температуры вл етс посто нной и ее можно определить.Before starting the measurements, the circuit is compensated by moving the jijha resistance RI by the absence of current in the sample circuit and, therefore, no deviation of the galvanometer G. In the process of heating the potential difference at the ends of the standard and the sample will change approximately the same degree of galvanometer G will be insignificant. With the onset of a critical point in the sample, its resistance changes dramatically, causing a violation of the circuit compensation and the deviation of the galvanometer G, and at the end of the electrical point of change of the deviation of the galvanometer becomes smooth. The beginning and end of the abrupt change in the deviation of the galvanometer indicates the moment of the onset and end of the transformation, while the temperature is determined by the galvanometer D connected to the thermocouple E. This temperature can be noted by direct observation, but this kind of observation is not very convenient, since two galvanometers and somewhat subjective, and therefore more convenient to obtain results in the form of curves. For this purpose, it is advisable to take galvanometers G and D, for example, mirror ones and to record on one photo paper temperature and potential difference curves over time. In this case, the critical points are transferred by transferring the time coordinate corresponding to a sharp bend of the potential curve to the temperature curve. It is most convenient to use for this purpose the twin galvanometer Saladena, which makes it possible to obtain curves of the potential difference and, since the potential difference depends on the resistance, the latter on temperature. The resulting curves are differential and express the difference in resistance between the reference and the sample as a function of temperature; It is easy to construct the curve of the dependence of the electrical resistance of the sample on temperature without special difficulty, since the dependence of the resistance of the standard on temperature is constant and can be determined.

Эталоном может служить любой провод щий ток материал, не кмеющий критических точек от 20 до 1100 - 1200. Опыты, произведенные с нихромом, дали положительные результаты.The standard can be any conductive material that does not mark critical points from 20 to 1100 - 1200. Experiments performed with nichrome gave positive results.

Предмет изобретени .The subject matter of the invention.

Устройство дп определени момента изменени структуры нагреваемых металли {еских образцов с применением двух нагреваемых в общей печи образцов- исследуемого и эталонного, причем последний изготовлен из материала, критическа точка которого лежит выще предела температур, при которых производитс испытание, отличающеес тем, чтo с целью определени критической точки по сравнению изменени сопротивлений обоих образцов, они включены параллельно в цепь источника посто нного тока, а падени наар жени , создаваемые при этом на каждом из образцов , используютс дл воздействи во взаимно противоположных направлени х на измерительный прибор.The device dp of determining the moment of changing the structure of the heated metal {s specimens using two samples heated in a common furnace — the test and reference, the latter being made of a material whose critical point lies above the temperature limit at which the test is performed, characterized in that critical point compared the changes in the resistances of both samples, they are connected in parallel to the circuit of the DC source, and samples are used to act in mutually opposite directions on the measuring instrument.

1 1eleven

r VvVAWAAj -r VvVAWAAj -

% %

ТT

4Wv.4Wv.