SU48417A1 - Прибор дл определени глубины обезуглероживани или цементации - Google Patents

Description

Как известно, термоэлектродвижуща  сила термопары зависит от температур гор чего и холодных спаев и от химического состава термоэлектродов, но нс зависит от размеров и формы термоэлектродов; точно так же известно, что если термопара составлена из трех или большего числа различных металлов, то при данных температурах холодных и одного гор чего спаев термо электродвижуща  сила будет зависеть от температур остальных спаев. Предлагаемый прибор дл  определени  глубины обезуглероживани  или цементации основан на нспользовании свойств термоэлектрической пары; согласно изобретению, в цепь прибора введена термоэлектрическа  пара, образуема  испытуемым образцом и металлической проволокой, подогреваемым медным стержнем с термопарой, служаща  ,как дл  измерени  температуры стерАн , так и дл  компенсации термотока образца в цепи потенциометра.

На чертеже фиг. 1 изображает прибор в разрезе и фиг. 2-его схему.

Опорна  пластинка 1 прибора (фиг. 1), снабженна  ручкой 2, несет медную контактную пластинку 3 и нагреватель - медный стержень 5, между которыми располагаетс  образец. Через ручку 2

вводитс  шестижильный провод 4, проход щий через контакты 6 и соединенный с обмоткой 7 нагревател  и термопарой 8, помещенной в оправе 9. Электрическую цепь предлагаемого прибора включает (фиг. 2) испытуемый обезуглероженный с поверхности образец 10- медный стержень 5 с заостренным концом , нагреваемым до 100-150°; медноконстантановую термопару, служащую дл  измерени  температуры медного стержн  и дл  компенсации термотока испытуемого образца; потенциометр И; кнопку 13 дл  включени  гальванометра на измерение температуры медного стержн ; регулировочное сопротивление 14 дл  нагревател  и металлическую проволоку 15.

При соприкосновении испытуемого обезуглероженного образца 10 с медным стержнем 5 испытуемый образец с металлической проволочкой 15 образуют термопару и дадут некоторую разность потенциалов, котора  может быть измерена потенциометром И.

Так как площадь соприкосновени  испытуемого образца 10 с медным стержнем 5 будет небольшой, благодар  заостренной форме медного стержн , и так как теплопроводность стали и железа не велика по сравнению с теплопроводностью меди, то температура в месте соприкосновени  испытуемого образца с медным стержнем практически мало будет отличатьс  от температурь в месте соприкосновени  медного стержн  с железной проволочкой 15; таким образом, можно исключить из термоэлектрической цепи медный стержень как электрод, так как он будет измен тьс  при данныхуслови х электродвижущей силы цепи, и считать, что железна  проволочка 15 и испытуемый образец 10 образуют гор чий спай с температурой , равной температуре медного стержн . Мала  поверхность нагрева исп.ытуемого образца вызывает у него резкое падение температуры от места соприкосновени  образца с медным стержнем по всем направлени м так, что уже на малом рассто нии от точки соприкосновени  температура будет близкой к комнатной температуре и, следовательно, холодный спай образца будет расположен весьма близко к месту соприкосновени  испытуемого образца с медным стержнем. Если испытуемый образец будет на некоторую глубину обезуглерожен, то и электрическа  цепь от места соприкосновени  испытуемого образца с медным стержнем (гор чий спай) до холодного спа  в испытуемом образце будет состо ть из нескольких металлов: железа, обезуглероженного поверхностного сло  и стали с нормальным содержанием углерода. Поэтому при данных температуре медного стержн  и температуре холодных спаев электродвижуща  сила, возбуждаема  между испытуемым образцом и железной проволочкой 15, будет зависеть от температур промежуточных спаев, температура которых, в свою очередь, будет зависеть от их рассто ни  от гор чего спа , т, е. электродвижуща  сила будет зависеть от глубины и характера обезугложивани  поверхности образца. Она будет тем меньше, чем больше глубина обезуглероженного сло . Таким образом, дл  данной марки стали может быть установлена определенна  зависимость между глубиной обезуглероживани  и электродвижущей силой, при данной температуре медного стержн , пользу сь которой по электродвижущей силе дл 

испытуемого образца можно установить его глубину обезуглероживани . Введение в цепь компенсатора источника тока (термопары медь констант), электродвижуща  сила которого зависит от температуры медного стержн , позвол ет иметь при изменении температуры последнего ,одновременное изменение электродвижущей сйлы как в термопаре 8, так и в термопаре, составленной из испытуемого образца 10 и железной проволочки 15. При небольщом изменении температуры медного стержн  можно считать, что изменение электродвижущих сил будет пропорциональным, поэтому, если дл  данного образца при данной температуре медного стержн  гальванометр был приведен к нулю, то с изменением температуры медного стержн , при испытании того же образца стрелка гальванометра не сместитс  с нулевого положени , чего не было бы, если бы вместо термопары 8 был источник тока с посто нной электродвижущей силой.

Применение термопары 8, как-источника тока, исключает необходимость поддерживать температуру строго лрсто нной в процессе испытани . Прибор может быть применен дл  измерени  глубины цементации, если заменить железнуюпроволочку стальной, и вообще дл  измерени  слоев неоднородных с основной массой металла.

Конструкци  прибора, предназначенного дл  испытани  по обезуглероживанию преимущественно прутков и штанг, пон тна из фиг. 1 и 2 и может быть легко изменена и приспособлена к форме и размерам испытуемых деталей.

Предмет изобретени .

Прибор дл  определени  глубины обезуглероживани  или цементации термоэлектрическим методом, отлЕ чающийс  применением в цепи термоэлектрической пары, образуемой испытуемым образцом 10 и металлической проволокой 15 подогреваемого медного стержн  S с термопарой 8, служащей как дл  измерени  температуры стержн  б, так и дл  компенсации термотока образца 10 в цепи потенциометра 11.

-А

TTI /--/---/---/

$-15

13

/-Ц

ю -л