Способ и приспособление для определения линейной скорости направленной кристаллизации металлов и сплавов

П 11 С 936 года. оа и приспособления для и направленной кристалл вторскому свидетельству Я. Я184 Года (спр О О выдаче авторского свидетельства определения ли изации металлов Граната, заявленном перв, М 141638). опубликовеко 31 марта ейной скои сплаВов.4 февраляОпределение скоростеи кристаллизации различных металлов и сплавов является необходимым для выявлевия процесса застывания слитков и отливок и возможности регулирования этого процесса.Скорости кристаллизации для большей части применяемых металлов, спла.вов незвестны, так как выращиваниемоно-кристаллов связано с большимитрудностями. Существующие способы:,измерения скоростей кристаллизации основаны на скоростях роста кристалловПредлагаемый способ определения ли.нейной скорости направленной кристал-лизации металла и сплавов при одностороннем их охлаждении заключается в,том, что определение скорости кристал.лизации производят при помощи регистрации рентгеновским путем перемещения границы между жидкой и твердойфазой. Для одностороннего охлажденияметалла в периоде его кристаллизации,применяется коробка с нагревательными охлаждающим элементами и источникрентгеновых лучей с направлением пучкаперпендикулярно к направлению ростакристаллов.Ка чертеже фиг. 1 изображает боковой вид приспособления; фиг. 2 - вид егоспереди с частичным разрезом камерыдля образца фиг, 3 - вид приспособления сверху с частичным поперечнымразрезом камеры для образца,1 З 1) При оср состоит из металлической коробки 1, укрепленной над трубчатой печью 2. Г ечь 2 снабжена салазками 4. несущими винт 3, служащий для перемещения печи вверх и вниз путем ввинчивания или вывинчиеания его в гайке 5. жестко прикр пленной к станине 6 Цля сообщения вращения винту 3 служит электромотор 7, с которым винт 3 соединен гибким валом 8. Внутри печи 2 на одной вертикальной оси с печью и короокой I на неоджой огнеупорной подставке 9 установлен графитовый или другого огнеупорного материала тигель 1 О, имеющий прямоуголь,чое сечение, Высота подставки 9 и перемещения винта 3 в приспособлении выбирают такими. чтобы при передвижении коробки 1 с печью 2 тигель мог находиться или внутри коробки 1 (как это представлено на чертеже) или в плавильном пространстве трубчатой печи 2.Внутри коробки 1 у одной из ее сте нок имеется пустотелый металлический, охлаждаемый жидкостью элемент в виде пластинки 11. Этот элемент может быть также и сплошным металлическим без искусственного охлаждения. У противоположной стенки имеется нагревательный элемент 12 в виде П-образной керамической ребристой плитки, с размещенной между ее ребрами проволокой (нихромовой, константановой, платиновой или,цр.), накаливаемой, при пропускании через нее тока, подведенного через контакты 13, до температуры 800 и выше в зависимости от температуры плавления испытуемого металла или сплава. Плотность прилегания элементов 11, 12 .к тиглю обеспечивается нажимным устройством 13 а, На некотором расстоянии от коробки 1 установлена рентгеновская трубка 74 с предохранительным свинцовым щитом перед ней, Щель, имеющаяся в предохранительном щите, служит для пропуска пучка рентгеновских лучей, Стенка коробки 1, расположенная на стороне, противоположной рентгеновской трубке 14, снабжена пазами 1 б, в которые вставляется кассета 17, В кассете имеется рентгеновская пленка, помещенная между двумя усиливающими экранами. Вместо кассеты 17 в пазы 1 б может быть установлен и экран для непосредственного наблюдения за процессом испытания. Экран может быть разграфлен в виде сетки непрозрачным для рентгеновых лучей материалом, например, в виде свинцовых проволочек, натянутых на рамку,При испытании, печь 2 с укрепленной над ней коробкой 1 устанавливается так, чтобы тигель с металлом находился в плавильном пространстве печи 2, После расплавления металла и небольшом перегреве его печь 2 с коробкой 1 пере. двигается вниз до тех пор, пока тигель 70 не окажется внутри коробки 1, причем при помощи нажимного устройства 73 а обеспечивают плотное прилегание .к тиглю охлаждающего элемента 77, с одной стороны, и нагревательного элемента 12, с другой, С этого момента у стенки тигля 1 О, прилегающей к охлаждающему элементу 11, в жидком расплавленном металле начинается процесс кристаллизации,На других же стенках кристаллизация не имеет места, так как стенки эти обогреваются другим элементом 72 в виде П-образной керамической плитки 72. ,Далее включается рентгеновская установка для просвечивания, Излучаемые трубкой 74 лучи проходят через слой металла в тигле (частью жидкой, частью застывший) и падают на чувствительнуе пленку, помещенную в кассете 17, или на экране, разграфленном сеткой, Интенсивность рентгеновских лучей, прошедших через образец, зависит от плотности материала, В данном случае в тигле будет находиться жидкая и твердая фазы состояния металла; жидкий металл и образовавшиеся кристаллы. Плотность этих фаз различна, а поэтому лучи, прошедшие через застывший слой, и лучи, прошедшие через жидкий слой, будут иметь различную интенсивность. Таким образом, на пленке или экране можно определить границу двух различно затемненных областей, соответствующую границе жидкого и твердого металла в тигле. фиксируя положение этой границы через определенные промежутки времени, легко получить среднюю скорость кристаллизации Предмет изобретения,1. Способ определения линейной скорости неоправленной кристаллизации металлов и сплавов при одностороннем их охлаждении, отличающийся тем, что определение скорости кристаллизации производят при посредстве регистрации рентгеновским путем перемещения границы между жидкой и твердой фазой.2. Приспособление для осуществления способа по и, 1, отличающееся применением для одностороннего охлаждения металла в периоде его кристаллизации коробки 1 с нагревательным 12 и охлаждающим 71 элементом и источника рентгеновских лучей с направлением пучка перпендикулярно к направлению роста кристаллов.3. В приспособлении по и. 2 применение для наблюдения за перемещением границы между жидкой и твердой фазами экрана с разграфленной непрозрачным для рентгеновых лучей материалом сеткой,4, В приспособлении по и. 2 применение для наблюдения за перемещением границы между жидкой и твердой фазами обычного метода рентгено-фотесъемки.