SU658454A1

SU658454A1 - Device for thermographic analysis of alloys

Info

Publication number: SU658454A1
Application number: SU762394905A
Authority: SU
Inventors: Евгений Александрович Наркевич; Николай Константинович Бложко; Михаил Ростиславович Прохоров; Элеонора Петровна Ульянова
Original assignee: Центральный Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения
Priority date: 1976-08-09
Filing date: 1976-08-09
Publication date: 1979-04-25

Description

ii

Изобретение относитс к области приборостроени , в частности, к установкам дл термографи- ческого анализа сплавов, в основном чугунов н сталей.The invention relates to the field of instrumentation, in particular, to installations for the thermographic analysis of alloys, mainly iron and steel.

Известно устройство дл термографического анализа сплавов, включающее датчик температуры , прибор дл записи кривых охлаждени , пробницу и подставку I .A device for thermographic analysis of alloys is known, which includes a temperature sensor, a device for recording cooling curves, a probe and a stand I.

Особенностью этого устройства вл етс конструктивное решение пробницы и подставки. Проб ница выполнена заодно, с термопарой разового пользовани , вьшоды от которой расположены с внешней стороны дна пробни Ц)1. В качестве термоэлектродной проволоки используетс хромельалюмель . Рабочий спай термонары расположен на оси пробницы, и с целью сведени до минимума инерционности не имеет никакого защитного колпачка . Вывод на геометрическую ось в тепловой центр пробницы рабочего спа термопары производитс в огнеупорной арматуре. Пробница вьшолнена тонкостенной, что делает ее компактной, легкой и достаточно прочной. Подставка в установке выполнена в форме контактного стола.A feature of this device is the constructive solution of the probe and stand. The test is performed at the same time, with a single use thermocouple, the outlets from which are located on the outside of the bottom of the probe C) 1. Chromelly aluminum is used as a thermoelectrode wire. The working junction of the thermonar is located on the axis of the probe, and in order to minimize the inertia has no protective cap. The output to the geometrical axis to the thermal center of the probe of the working spa of the thermocouple is made in refractory fittings. The probe is made thin-walled, which makes it compact, lightweight and fairly durable. Stand in the installation is made in the form of a contact table.

при помещении на который пробницы про1 сходит замыкание термопары на вторичный прибор.when placed on which probes pass, the thermocouple closes to the secondary device.

К недостаткам установки можно отнести то, что заливка металла осуществл етс непосредственно в пробницу, а это может приводить к смещению как теплового центра пробы с геометрической оси пробницы за счет неравномерности нагрева ее стенок в месте падени струи, так и к механическому смещению падающей струей рабочего спа термопары с оси пробницы, что в совокупности может вызвать потерю точноста измерений . Другим недостатком вл етс одноразовость использовани термопарного блока. Термопарньш блок состоит из собственно хромель-алюмелевой термопарьГ, огнеупорной арматуры н компенсатдаонных проводов (выводов), и все это после разового использовани идет в отходы.The disadvantages of the installation include the fact that the metal is poured directly into the probe, and this can lead to the displacement of both the thermal center of the sample from the geometrical axis of the probe due to the uneven heating of its walls at the site of the jet falling, and to the mechanical displacement of the falling jet of the working spa thermocouples from the probe axis, which together may cause a loss of measurement accuracy. Another disadvantage is the one-time use of the thermocouple unit. The thermopair unit consists of the chromel-alumel thermocouple itself, the refractory reinforcement and the compensated wires (terminals), and all this after one use goes to waste.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению вл етс устройство дл термографического анализа сплавов, включающее термопару с зацдатным колпачком, щзибор дл записи кривых охлаждени и измерени содержани компонентов в сплаве и пробницу, выполненную с возможностью перемещени вдоль оси,The closest technical solution to the present invention is a device for thermographic analysis of alloys, including a thermocouple with a satc cap, a chibbor for recording cooling curves and measuring the content of components in the alloy, and a probe that can be moved along the axis,

совпадающей с осью защитного колпачка термопары 2.coinciding with the axis of the protective cap of the thermocouple 2.

Недостатком устройства вл етс то, что заливка металла осуществл етс непосредственно в пробницу, а это приводит к смещению как теплового центра пробы с геометрической оси пробницы за счет неравномерности нагрева ее стенок в месте падени струи, так. и механическое смещение падающей струей рабочего спа термопары с оси пробницы, что в совокупности вызывает потерю точности измерений.The disadvantage of the device is that the metal is poured directly into the probe, and this leads to a shift of the thermal center of the sample from the geometrical axis of the probe due to the uneven heating of its walls in the place where the jet falls, as well. and the mechanical displacement of the falling jet of the working spa of the thermocouple from the probe axis, which together causes a loss of measurement accuracy.

Целью изобретени вл етс повыщение точности измерений.The aim of the invention is to increase the measurement accuracy.

Дл этого в верхней части пробнипы выполнена кольцева воронка и сливные отверсти , расположенные под дном воронки.For this, in the upper part of the probe there is an annular funnel and drain holes located under the bottom of the funnel.

Устройство дл термографического анализа сплавов представлено на чертеже.A device for thermographic analysis of alloys is shown in the drawing.

Устройство состоит из стойки 1, на основании которой крепитс опора 2 с подвижной подставкой 3. Подставка 3 имеет направл ющую часть 4 с ручкой 5, которой производитс перемещение и фиксаци подставки в верхнем положении. В подставке также имеетс посадочное гнездо, дно которого выполнено в виде толкател 6, на который устанавливаетс проб1шца 7. Пробница изготавливаетс из формовочной смеси в виде цили1щрического стакана с приемной кольцевой воронкой 8, выполненной в теле пробницы в верхней ее части. Ниже дна воронки, также в теле проб ницы выполнены симметрично располо)|енныё сливные отверсти 9. На вертикальной стенке стойки крепитс вторичный прибор 10, который служи дл записи кривых охлаждени и измерени содержани компонентов сплава, и кронщтейн II с расположенным на нем откидным столом 12, жестко соединенным с термопарой 13. В термопаре предусмотрен запас термоэлектродной проволоки , с целью ее длительной эксплуатации. Жесткость положени транспортных каналов дл проволоки при организации нового рабочего спа упрощает зту операцию и исключает обрыв термэолектродов .The device consists of a stand 1, on the basis of which the support 2 is mounted with a movable stand 3. The stand 3 has a guide part 4 with a handle 5, which is used to move and fix the stand in the upper position. The stand also has a landing nest, the bottom of which is made in the form of a pusher 6, on which sample 1 is mounted. The test-tube is made of a molding mixture in the form of a cylindrical cup with a receiving annular funnel 8 made in the body of the test-tube in its upper part. Below the bottom of the funnel, also in the body of the sample, the drain holes 9 are symmetrically located | On the vertical wall of the rack there is attached a secondary device 10, which serves to record cooling curves and measuring the content of alloy components, and a crest II with a folding table 12 located on it rigidly connected to the thermocouple 13. The thermocouple has a supply of thermoelectrode wire, for the purpose of its long-term operation. The rigidity of the position of the transport channels for the wire when organizing a new working spa simplifies this operation and eliminates the break of the thermal electrodes.

В устройстве обеспечено два фиксирюванных положени термопары и подставки с пробницей рабочее и нерабочее.The device is provided with two fixed positions of thermocouple and stand with probe working and non-working.

В рабочем положении (показано на чертеже основными лини ми) термопара занимает вертикальное положение (рабочий спай внизу), при это ось ее защитного колпачка строго соосна с геомет рической осью пробницы и подставки, а подставка с пробницей занимают крайнее верхнее положение , при котором рабочий спай термопары находитс в тепловом центре пробницы, в нерабо . чем положении (показано на чертеже штрихпунктирными лини ми) термопара занимает положение , при котором рабочий спай находитс вверху за счет перемещени откидного стола в наююнноеIn the working position (shown by the main lines in the drawing), the thermocouple occupies a vertical position (working junction below), while the axis of its protective cap is strictly coaxial with the geometric axis of the probe and stand, and the stand with the probe occupies the uppermost position at which the junction The thermocouple is located in the thermal center of the probe, in the vicinity of the probe. than the position (shown in the drawing by dash-dotted lines), the thermocouple takes the position where the working junction is at the top by moving the folding table to the top

положение, а подставка с пробницей занимают кранее нижнее положение.the position, and the stand with the probe take up the lower position beforehand.

Устройство предназначено дл эксплуатации в непосредственной близости от плавильного агрегата , и ведение термографического анализа на ней осуществл етс в следующем пор дке: на толкатель 6 устанавливаетс пробница 7, на рабочий спай термопары 13 - кварцевый наконечник. Термопара переводитс в рабочее положение. Затем перевсд т пробницу с подставкой в рабочее положение при помощи ручки 5, при этом толкатель с пробницей утопают в посадочном гнезде подставки 3, чем обеспечиваетс глубока посадка пробницы. Глубока посадка пробницы в гнезде позвол ет использовать дл ее изготовлени недефицитные стержневые и формовочные смеси с малой прочностью, так как разрущение пробницы при заливке металлом в зтом случае произойти не может. После выполнени перечисленных операций отбирают порцию металла из плавильного агрегата и заливают его в пробницу. При заливке металла в пробницу струю металла направл ют в кольцевую воронку 8 пробницы. Заполнение пробницы в зтом случае происходит стекающим равномерно металлом по ссенке пробницы , что исключает неравномерность нагрева стенки и, как следствие, тепловой центр залитой пробы располагаетс строго на геометрической оси пробницы и, следовательно, становитс оправданным соосное расположение кварцевого наконечшка термопары и пробницы.The device is intended for operation in the immediate vicinity of the smelting unit, and thermographic analysis is carried out on it in the following order: test probe 7 is installed on the pusher 6, quartz tip is connected to the working junction of thermocouple 13. The thermocouple is transferred to the operating position. Then, replace the probe with the stand into position with the help of the handle 5, while the pusher with the probe is buried in the landing slot of the stand 3, which ensures a deep fit of the probe. The deep fit of the test probe in the socket allows the use of non-deficient core and molding compounds with low strength for its manufacture, since the destruction of the test probe during metal pouring in this case cannot occur. After performing these operations, take a portion of the metal from the melting unit and pour it into the test probe. When the metal is poured into the test tube, the metal stream is directed to the ring funnel 8 of the test tube. In this case, the test probe is filled with metal evenly flowing along the test probe’s spine, which eliminates uneven wall heating and, as a result, the thermal center of the sample is placed strictly on the geometric axis of the test probe and, therefore, the coaxial arrangement of the quartz tip of the thermocouple and test tube becomes justified.

Другим преимуществом такого заполнени пробницы вл етс то, что на кварцевый наконечцик , имеющий наружный диаметр 3 мм с толщиной стенки 0,25 мм, не оказываетс силового воздействи заливаемым металлом сбоку и колпачок не тер ет своей геометрии, а, следовательно , не смещаетс с оси пробницы рабочий спай термопары, что повыщабт точность измерений и обеспечивает легкий съем наконечника с термопары . Легкость съема определ ет увеличение многократности использовани термопары.Another advantage of this filling of the test-tube is that a quartz tip, having an outer diameter of 3 mm and a wall thickness of 0.25 mm, does not have a force effect from the side of the cast metal and the cap does not lose its geometry, and therefore does not shift from the axis Probe worker junction thermocouple, which increases measurement accuracy and provides easy removal of the tip from the thermocouple. The ease of removal determines the increase in thermocouple reuse.

Заливку прекращают с по влением металла из .сливных отверстий 9, однако,в случае холодного металла может оказатьс , что тепло, аккумулированное в первый момент холодной пробницей, настолько понизит температуру металла, что записывающий прибор не зарегистрирует точку ликвидуса сплава. В этом случае, чтобы провести измерение, необходимо прогреть пробницу, пролив через нее некоторый избыток металла, который , вытека через сливные отверсти , собираетс в нижней, специально предназначенной части подставки 3.The pouring is stopped with the appearance of metal from the bore holes 9, however, in the case of cold metal, it may be that the heat accumulated at the first moment by the cold test tube lowers the temperature of the metal so that the recorder does not register the liquidus point of the alloy. In this case, in order to carry out the measurement, it is necessary to warm the probe, by spilling some excess metal through it, which, flowing through the drain holes, collects in the lower, specially designed part of the stand 3.

После заливки пробницы вторичньш прибор 10 записывает кривую охлаждени чугуна. Далее, . измер рассто ние между точкой ликвидуса и эвтектической площадкой на кривой охлаждеAfter pouring the probe, the secondary device 10 records the cooling curve of the cast iron. Further, . measure the distance between the liquidus point and the eutectic platform on the cooling curve