Способ контроля фазового состава и структуры железосодержащего каменного литья и стеклокристаллических материалов

А Н И Е "691744ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцнвлмстичесннхреспублик(22) Заявлено 19,12,72 (21) 1859596/26-25 1)М. Кл. 501 М 2 неннеее заявки М есу,йерстееией СССР деаам кеебре к етлентее(7) Заявитель ОБ КОНТРОЛЯ ФАЗОВОГО СОСТАВА И СТРУКТУРЫЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩЕГО КАМЕННОГО ЛИТЬЯИ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к неразрушвющим способам контроля. качества продукции при производстве каменного литья и стеклокристаллических материалов, содержащих в своем составе окислы железа.В настоящее время широкое распространение получили искуственные кислотои износостойкие материалы, иэготовленч ные путем кристаллизации иэ расплавов горных пород, металлургических шлаков и другого минерального сырья. Значителен ная часть расплавов, применяемых квк для получения каменного литья, так и для получения ситаллизированных материалов, содержит железо,В настоящее времяна предприятиях, выпускающих иэделия иэ каменного литья и стеклокристаллических материалов, качество продукции определяется вк путем прямой оценки физика-технических свойств, так н косвенно путем фазового анализа методами оптической микроскопии, рентгеноскопии и т.п. Недостатками названных методов ьдляются длительность анализа и необходимость разрушения изделия я, следо-вательно, невозможность контроля качес- тва продукции на цотоке.,С целью ускоренйя "определения техиологическихи эксплуатационных свойств изделий на всех стадиях производств в изделиях контролируют содержание ферромагнитной фазы. Содержание магне тита определяет многие важные характе ристики материала - структуру, эксплу атационные свойства, а также основные( технологические параметры производства каменного литья - время кристаллизации,длительность отжигв йэаелий. По количеству ферромагнитной фазы можно судить об основных эксплуатационных ятехнологических свойствах желеэосодержащих расплавов, стекол и стеклокриствллических материалов, Постоянство всехструктурных свойств и Фазового составакаменного литья непосредственно связано с одним иэ магнитных параметровГ) 17 44 25 ЗО 35 40 3магнетита - с магнитной восприимчивостью, Метод определения магнитной восприимчивости является неразоушающими обладает более высокой чувствительностью при относительно небольшом 5содержании магнетита (порядка 0,01%)и позволяет точно определить содержаниеферромагнитной фазы.Следомтельно, контроль качества1 Оуказанной продукции, т.е. контороль соотгветствия структуры и фазового составарасплавов и готовых изделий заданнымзначениям, можно вести путем определения ферромагнитной фазы (магнетита,15хромомагнетита) методом измерения егомагнитной восприимчивости. Известно,например, что каждой стадии термообра-ботки, каждой структурной композициикаменного литья соответствует определенный состав магнетита, Изменения в составе магнетита будут определять характеризменения магнитной восприимчивости.Определив значения магнитной воспиимчивости, можнопо величине ее отклонения от установленных для оптимальныхусловиЯ значений контролировать процесстермообработки и качество продукции.Пример практической реализации способа,1. Магнитная восприимчивость отражает изменение состам сырья. Высокаямагнатная восприимчивость получена прииспользомнии габро-диабазов береговогоместорождения; самые нйэкие эначения -- на каменном литье иэ хавчезерских пироксеновых порфиритов.2. Магиигная восприимчивость (И)закаленных стекол из основных горньцпород колеблется от 20.10 до13000.10а. СГСМ. Изменение магнитной восприимчивости в данном случаеотражает изменение состава сырья.3. Изменение магнитной восприимчивосгя закаленного стекла, сваренного из 45щихты одного состам, свидетельствуетоб изменейии окислительно-восстановительных условий плавки. Магнитная восприимчивость закаленного стекла можетизмениться резко от десятков до тысяч ед. 5 ОЗто свидетельствует о переходе фигуративной точки состава из пироксеновогов магнетитовое поле первичной кристал-лизации, Такой переход влечет за собой изменение поведения материала в процессе термической обработки и некоторыхфизико-механических свойств продукта.4, Магнитная восприимчивость меняется в процессе кристаллизации стекла ирасплава. При этом магнитная восприимчивость у закристаллизованных материалов из составов магнетитового поля первичной кристаллизации, по сравнению сзакаленным стеклом того же состава,уменьшается, а у закристаллизомнныхматериалов из пироксенового поля увеличивается.Величина изменения Н при переходеот закаленного стекла к закристаллизомнному материалу находится в зависимости от удаленности фигуративной .точкисостава от эвтектики магнетит - пироксен, Чем ниже магнитная восприимчивостьзакристаллиэованного материала (при низкой магнитной восприимчивости стекла),тем больше удалена от границы вглубьпироксенового поля фигуративная точкасостам,5. Величина М закристаллизованногоматериала может изменяться от режимовтермообработки. Отмечено; что различные точки крупногабаритных иэделийхарактеризуются различными значениямиЯ . Это означает, что данные частийэделия прошли кристаллизацию по различным режимам и обладают раэличныь(иструктурами. При превышении градиентавеличин магнитовой восприимчивостиболее ойределениого предела (в частности,прибой более 1000 ед. в различных точ-,ках труб) целых иэделий получить неудается. Отклонение в величинел отвыбранной для данного состам свидетельствует о нарушении технологическихпараметров.6. Основной вид брака - разрущениеизделий в процессе охлаждения. Значитель- .ное повышение выхода труб иэ хавчезерских пород указымет на увеличейие термостойкости"иэделий нз этого сырья,Уменьшение магнитной восприимчивостизакристаллизомнного материала - свидетельство повышения .технологическойтермостойкости материала,7. Выход годной продукции находитсяв зависимости от средней величины Мизделий.6017 И Выход годныхтруб, % Магнитная восприимчивость эакристаэованного материала 10 ед. СГСМ 2 22 37 70Состаэитель И, СуздалевРедактор Л, Тюрина ТехредД, Алнеровв Корректор И, Михеем Заказ 6205/33 Тираж 1090 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитете СССР по делам изобретений н открытйй= 113035, Москва, Ж, Раушская нвб; д, 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Практически контроль квчестм распцам и готовой продукции ведется следующим образом.1. Определение величины магнитнойвосприимчивости осуществляется наложением датчика (ИМВ) на поверхностьиэделия и производится зв несколькосекунд, Контроль может быть осуществлен на потоке без разрушения изделий,2, Оценка качества расплава и соответствиа его выбранной технологии производится путем отливки из расплава образца гяаметром около 70 мм, эакалимния его нв воздухе или в воде и измерения магнитной .восприимчивости.:3. Определяется магнитная воснриимчивость продуктов из харвкФернот;о дляданного производстм сырья на разныхстадиях термической обработки (напри- зОмер, расплава из печи, расплава из копильника, продукта после кристаллизации,готового продукта после отжига).4. Определяютс.я усредненные показатели магнитной восприимчивости изделия .удля каждой стадии термической обработки,5 В ходе работы предприятия осуществляется непрерывный контроль закачеством готовой продукции путем иэмерения ее магнитной восприимчивости.Полученные данные по магнитной восприимчивости сравниваются с усредненными показателями первичного эвмерв,Таким образом, предлагаемый способ контроля позволяет выдавать готовую. поодукцию со стабильными свойстмми;свбевременно вмешйваться в техйологический процесс в случае отклонения каких-либо параметров продукции от заданных величин; вмтиконтроль эв качеством иэделий любого размера и конфигурации их без разрушения по всему объемуизделия. Ф о р м у л а и э о б р .е т е н и я Способ контроля фазового состам и структуры железосодержащего каменного литья н"стбклокристалличеСких материалов, состоящих из следующих компонентов; вес, %:310 . 40-5511 0 0,5-3,0АР,б, 513Ра С 1 3-13ГЕО г 10ИО 4-15СОО 5-17Но,О+О 1 5и содержащих ие менее 0,01% ферромаг-, нитной Фазы, о т л и ч в ю щ и й с я тем, что, с целью ускоренйя определения фазового соствм и структуры изделий из"укМай 9 их-мвтеримов- на всех стадиях производстм, в изделиях контролируют содержанйе ферромагнитной. фазы, например, путем измерения магнитнойвосприймчивости мвтвриалв, по которому судят об искомых параметрах изделий.