Способ кондуктометрического контроля структуры железоуглеродистых сплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 856 01 Б 27/ 5 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУД А ПО ДЕЛ ЕТЕНИЯВУ АНИ ии В 254794, 1984. посооля одис- эоваК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТ(54) СПОСОБ КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКОКОНТРОЛЯ СТРУКТУРЫ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРТЫХ СПЛАВОВ(57) Изобретение относится к с бам кондуктометрического контр структуры и свойств желеэоуГле тых сплавов и может быть испол но для решения широкого класса задач в черной металлургии и машиностроении. Целью изобретения является повышение точности контроля структуры железоуглеродистых сплавов. Повышение точностидостигается засчет операций адаптациисредства измеренияи оптимизации режима. Образец химически травят, определяют величину межкарбидного расстояния. Выбирают рабочий электрод с диаметром контактной площадки, превышающим найденное значение межкарбидного расстояния, измеряют напряжение пробоя в системе образец - электрод для Я точек поверхностиисследуемого образца. Вы- . ф числяют среднее значение и, исходя из найденного значения, выбирают рабочее напряжение. Производят иэмере- Сф ние сопротивления в каждой из И точек и по результатам измерений определяют участки с различной структурой, 1430856Изобретение относится к кондуктометрии, в частности к исследованиям структуры и свойств электро- проводящих железоуглеродистых спла 5 вов, и может быть использовано для решения широкого класса задач в черной металлургии и машиностроении.Целью изобретения является повышение точности контроля структуры железоуглеродистых сплавов.Способ включает следующие рабочие операции.На поверхности исследуемого образца железоуглеродистого сплава приготавливают металлографический шлиф и химически травят его.При помощи металлографического микроскопа определяют межкарбидное расстояние в анализируемом типе структуры (возможно использование справочных данных для железауглеродистых сплавов со стандартизированными характеристиками).Из банка электродов выбирают ра бочий электрод с диаметром контактной площади, превышающим найденное значение межкарбидного расстояния. Последовательно устанавливают электрод в Б точках поверхности исследуемого образца и определяют напряжение пробоя в системе образец-электрод, Операцию осуществляют, регулируя величину напряжения от 0 до Ц . Контроль - по величине тока. В точке пробоя наблюдается .скачок тока,По результатам измерений вычисляют среднее напряжение пробоя 0 20 40 1ЮППР 1 д- ЦПР 1 й1=где 1=1,2 М - номер точки измерения;45Б- напряжение пробояв -й точке.Исходя из найденного значения, из интервала (О, 1-0,9) О и . Выбирают величину рабочего напряжейия, при котором в И точках поверхности измеряют электросопротивление. По результатам измерения определяют участки с различной структурой.Химическое травление исследуемогс образца позволяет значительно умень. 55 шить электросопротивление тонких поверхностных слоев гетерофазных структурных составляющих (перлита,бейнита, отпущенного мартенсита), состоящих из карбидов и феррита, по сравнению с однофазными структурными составляющими: феррит, цементит, неотпущенный мартенсит, остаточный аустенит. В результате этого увеличивается различие в электросопротивлении перечисленных структурных составляющих, что приводит к повышению точности анализа.Указанный эффект имеет место, если диаметр контактной площади элек трода превышает межкарбидное расстояние в гетерофазных структурных составляющих. Поэтому определяют величину межкарбидного расстояния и выбирают электрод с диаметром контактной площади, превышающим найденное значение межкарбидного расстояния. При выполнении этого условия измерения в контактную площадь попадают границы раздела феррит-карбид, которые имеют низкое электросопротивление, Значение сопротивления границ раздела Феррит-карбид зависит от степени обособленности карбидов, которая различна для разных гетерофазных структурных составляющих: перлит, бейнит, отпущенный мартенсит. Вследствие этого появляется возможность различать эти структур-ные составляющие, что повышает точность анализа.Еще одним условием отмеченного большого различия в значении электросопротивления анализируемых структур является измерения электросопротивления при напряжении ниже напряжения пробоя поверхностных слоев образца, обладающих диэлектрическими или полупроводниковыми свойствами.П р и м е р. Для кондуктометрического контроля структуры прокатных валков (3,07 С; 0,757 Бй.; 0,657 Мп;0,797 Сг; 1,07 Мо) на образце этого чугуна приготовили металлографический шлиф размером 20 х 20 мм и химически протравили его 27.-ным раствором азотной кислоты в амиловом спирте. С йомощью оптической системы микротвердомера определили межкарбидное расстояние в перлите, которое оказалось равным 2 мкм. Выбрали игольчатый электрод с диаметром контактной площади 3 мкм, что превышает найденное значение межкарбидного расстояния. С помощью источника регулируемого напряжения, милливольтформула изобретения Составитель Ю.КоршуновТехред М.Моргентал Корректор С.Черни Редактор А.Маковская Заказ 5337/46 Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3 14308 метра н миллиамперметра в 10 точках поверхности определили напряжение пробоя в системе исследуемый образец - выбранный электрод при напряжении пробоя происходило резкое необратимое возрастание тока при постепенном увеличении напряжения). Вычислили среднее напряжение пробоя 13 = 0,33 В, исходя из чего установили интервал значений рабочего напряжения 0,033 - 0,3 В. При рабочем напряжении 0,25 В из этого интервала с помощью омметра измерили в 100 точках исследуемой поверхности электросопротивление. Результаты измерений показали, что в 72 точках поверхности электросопротивление было низким и составляло 1-12 Ом, что соответствует гетерофазной структурной составляющей (перлиту). В 28 точках поверхности электросопротивление было значительно больше - 500 Ом и более, что соответствует однофазной структурной составляющей 2 б цементиту). По полученным данным определили процентное соотношение перлита и цементита в образце - 72 и 287 соответственно.При использовании способа - про 30 тотипа (рабочее значение напряжения 5 б4составляло 4,5 В) точность контроля структуры металлографической матрицы образца была низкая, так как все эна" чения электросопротивления в 100 точках поверхности образца мало отличались между собой и составляли порядке 0,2 Ом. Способ кондуктометрического контроля структуры железоуглеродистых сплавов, заключающийся в том, что производят измерение в Б точках исследуемой поверхности и по результатам измерений определяют участки с различной структурой, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля, исследуемый образец химически травят,. определяют величину межкарбидного расстояния, выбирают электрод с диаметром контак тной площади, превышающим найденное значение межкарбидного расстояния, для каждой точки измеряют напряжение пробоя в системе образец-электрод, вычисляют среднее напряжение пробоя, устанавливают рабочее напряжение на электроде, исходя из найденного значения, и производят измерение.