Датчик углеродного потенциала

О П И С А Н И Е ) 7694 О Союз Советских Социалистических Реснублик(22) Заявлено 24.01.78 (21) 2571972/2 5(51) М.Кл.з 6 01 Х 7/10 исоединением заявки -Государственный кемнте СССР ло делам изобретений и открытий(45 Дата ия описания 13. убликов:с, 2 ТЧИК УГЛЕРОДНОГО Г 1 ОТЕН 11,С+ СОз = 2 СО Изобретение относится к химико-термической обработке стали и может быть использовано при нагреве на машиностроительных заводах стальных изделий в соляных ваннах без изменения концентрации углерода в поверхностном слое деталейИзвестны устройства для контроля качества соляных ванн 111.Однако устройств, контролирующих состояние соляных ванн на обезуглероживаюц, ю и науглероживающую способность,нет,Целью изобретения является поддержание заданного содержания углерода на поверхности деталей в процессе термообработки.Для этого датчик выполнен в виде тонкостенного стального сосуда, заполненногогазовой смесью окиси и двуокиси углеродаи снабженного эластичным сосудом, гермстично соединенным с ним. При погружениитакого датчика в соляную ванну будет происходить диффузия углерода в стенку илииз стенки в ванну. При этом количествогаза внутри герметичного устройства изменяется, в результате чего изменяется либодавление газа, либо его объем.Если углерод диффундирует в стенку, тообъем увеличивается, если из стенки, тоуменьшается, согласно реакции:30 Изменение объема газа в устройстве регистрируется, что позволяет изменять действие в:,пны по показаниям прибора.На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого датчика для измерения углерод- по:о потенциала соляной ванны; на фиг.2 - датчик.Уст;ойство состоит ,из тонкостенного стального цилиндра 1, выполняющего роль датчика углеродного потенциала, герметически соединенного с эластичныз сосудом 2 посредстгом газоотводной трубы 3.Зластичный сосуд может быть выполнен в виде гофрированной емкости из эластичного материала, например, резины или полиэтилена (сильфона). Верхняя стенка гофрироьанной емкости снабяена стержнем 4, При погружении датчика в соляную ванну 5 начинается взаимодействие расплава с углеродом тонкостенного цилиндра 1. В результате увеличения объема газовой смеси эластщщый сосуд 2 увеличит свой объем и размер пропорционально количеству СО, стержень 4 поднимется, и контактный рычаг б замыкает верхний контакт электрического устройства 7. Сигнал поступает в исполнительный механизм 8, который извлекает из ванны графитовый стержень 9.В результате окисления углерода, растворенного в ванне кислородом окружающей среды, углеродный потенциал ванны начнет снижаться и углерод через стенку начнет диффундировать в ванну. Это приведет к уменьшению объема газа в датчике, эластичный сосуд 2 уменьшит свой размер, рычат б замкнет нижнии контакт устройства 7, исполнительный механизм 8 опустит графитовый стсржгпь 9 в ванну 5. Углеродный потенциал ес начнет повышаться, цикл рсгулирования повторится. Это будет продолжаться непрерывно до тех пор, пока не будет израсходован весь углерод стержня 9. Во избежание этого своевременно замепя:от графитовый стержень или добавляют древесный уголь или дробленый графит для поддержания процесса регулирования углеродного потенциала ванны. На работу датчиков будет оказывать колебание температура ванны, особенно в момент загрузки холодных деталей, когда тем - пература резко падает или в процессе сс регулирования любыми из имеющихся регуляторов.Изменение объема газовой смеси в датчике будет зависеть не только от значений углеродного потенциала соляной ванны, но и от изменения ее температуры. Поэтому замеры будут достоверными только при установившейся температуре.Тарировка датчика производится обычно методом стальной фольги, которая опускается в ванну и после определенной выдержки подвергается химическому анализу.Применение предлагаемого датчика на,машиностроительных заводах позволит по высить качество термообработки.При нагреве деталей в соляных ваннахбез регулирования углеродного потенциала имеет место обезуглероживание поверхности инструмента, что вызывает необходи мость применения операции шлифования наз но; ительную толщину.Регулирование углеродного потенциалав соляных ваннах увеличит срок службы стальных электродов и межремонтный период самих ванн,Формула изобретенияДатчик углеродного потенциала для термической обработки изделий из углеродистых и инструментальных сталей в соляной ванне, отлич ающийся тем, что, с целью поддержания заданного содержания углерода на поверхности деталей в процес се термообработки, датчик выполнен в видетонкостенного стального сосуда, заполненного газовой смесью окиси и двуокиси углерода и снабженного эластичным сосудом, герметично соединенным с ним.30Источник информации, принятый вовнимание при экспертизе:1. Мазс 1 ппепЬац, Вс 1, 11,10, 1974,с. 2 - 7.Изд.480 Тираж 1033арственного комитета СССР по делам изобретен113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 и. Харьк. фнл. пред. сПатен дписно ткрыти