Способ определения точки кюри дисперсной ферромагнитной фазы в гетерогенном ферромагнитном материале

(19) (11) 1)4 С 01 КЗ Скоб Шапа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Украинский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт металлов(56) Нагибин В, М, Особенности термомагнитных свойств эвтектоидного и эвтектического цементита, Известия ВУЗов, ЧМ, 1982, У б, с. 92-94,Чечерников В, И. Магнитные измерения, Изд-во МГУ, 1969, с, 113-115, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЧКИ К 10 РИ ДИСПЕРСНОЙ ФЕРРОМАГНИТНОЙ ФАЗЫ В ГЕТЕРОГЕННОМ ФЕРРОМАГНИТНОМ МАТЕРИАЛЕ (57) Изобретение относится к области измерительной техники, Может бь;ть использовано при определении точек Кюри отдельных фаз в ферромагнитных сплавах с двумя и более фаэаьп, одна из которых является матричной с более высокой точкой Кюри. Цель изобретения - повьппение точности способа. Предлагаемый способ заключается в следующем. Образец гетерогенного ферромагнитного материала намагничиваютпри комнатной температуре, затем нагревают его и в процессе нагрева измеряют остаточную намагниченность.Достижение цели осуществляется засчет того, что образец повторно намагничивают, затем охлаждают до комнатной температуры и измеряют остаточную намагниченность в процессе охлаждения, Точку Кюри дисперсной ферромагнитной фазы и температуру окончания нагрева образца определяют,исходя иэ значений - температуры начала спада остаточной намагниченности образца в процессе охлаждения,точки Кюри матричной фазы гетероген- Жного ферромагнитного материала и температуры окончания спада остаточнойнамагниченности образца в процессенагрева, Таким образом, в результатетого, что уровень остаточной намагниченности практически не изменяетсяв процессе повторного намагничиванияпри снижении температуры, то темпера.тура начала резкого спада остаточнойнамагниченности выявляется очень чет.ко, что обуславливает повьппение точности ее определения. 2 ил.1267310 ца,Изобретение относится к измерительной технике и может быть использована для определения точек Ккри отдельньтх Фаз н ферромагнитных сплавахс двумя и более фазами, одна из ко,торых является матричной с более высокой точкой Кюри,Целью изобретения является повышение точности способа за счет исключения погрешности, обусловленнойтемпературными изменениями намагниченности доменов матричной Фазы, релаксацией внутренних напряжений идругих процессов, происходящих в гетерогенном материале при нагреве,На Фиг, 1 представлена зависимостьостаточной намагниченности образцаот температуры, поясняющая осуществление способа; на Фиг. 2 - та жезависимость для низколегированнойстали 10 Г 2 С 1 Д.Способ осуществляют следующимобразом.Образец гетерогенного сплава намагничивают при комнатной температуре Т, затем ега нагревают (в отсутствии приложенного поля) и измеряютн процессе нагрева остаточную нама.гниченность Ы (фиг. 1, кривая 1),При температуре Т, которая выше температуры Т, окончания резкого спадаостаточной намагниченности, но нижеточки Кюри матричной фазы О образец повторно намагничивают,Превышение темпера. туры повтсрнагонамагничивания Т над температуройокончрния резкого спада остаточнойнамагниченности при нагреве Ткоторая представляет собой ориентировочное значение точки Ккри дисперсной Фазы, составляет 50-100 С,Такое превышение обеспечивает намагничивание образца при температуревыше тачки Кюри дисперсной Фазы.Затем повторно намагниченный образец охлаждают (также в отсутствииприложенного поля) и измеряют остаточную намагниченность в процессеохлаждения (Фиг. 1, кривая 2), ТочкуКюри дисперсной ферромагнитной Фазы0определяют по температуре Т,начала резкого спада остаточной на"магниченнасти при охлаждении образВыявление температур окончания резкого спада остаточной намагниченности при нагреве и,начала резкого спада остаточной намагниченности при 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 охлаждении может производиться позаписанным с помощью двухкоардинатно.го потенциометра кривым зависимостиостаточной намагниченности от температуры, При этом для измерения остаточной намагниченности образца можноиспользовать ферроэонд,Так, например, для определенияточки Кюри дисперсной карбидной фазы(легированного цемента (Ге Ме) С нЭнизкалегиронанной стали 1 ОГ 2 С 1 Д ссодержанием,7.: С 0,09; Мц 1,50;Бт. 0,95; Сц 0,04) образец этой стали(2 х 2 х 50 мм) с приваренной к нему хромельалюмелевой термапарай помещали нфарФоровую трубку (Ф 10 х 2 мм, длина275 мм) и намагничивали с помощьюэлектромагнита при 20 С да насыщения.Затем трубку с образцом нагревали втрубчатой электропечи с бифилярнойобмоткой са скоростью 10/мин, Впроцессе нагрева трубку с образцомпериодически вынимали из печи и помещали н измерительную катушку (200витков) для измерения с помощью баллистического гальнанометра остаточной намагниченности образца в относительных единицах (деления шкалыгальванаметра), При этом строили зависимость остаточной намагниченности ат температуры (фиг, 2 кривая3) и выявляли температуру окончания,резкого спада, которая составила140 С. При температуре 240 С, котораявыше на 100 С температуры окончаниярезкого спада остаточной намагниченности, на ниже точки Кюри матричнойФазы - 4-железа - 768 С образецповторно намагничинали, выключалипечь и в процессе охлаждения образцасо скоростью 1 О/мин периодическиизмеряли ега остаточную намагниченность, По измеренным значениям строили зависимость остаточной намагниченности от температуры при охлаждении (фиг. 2, кривая 4) и выявлялитемпературу начала резкого спада остаточной намагниченности (тачку Кюрилегированного марганцем и кремниемцементита), которая составила 155 СКоличество этого цементита при указанном содержании углерода в стали(0,09%) составляет 1,4%,Относительная погрешность определения точки Кюри дисперсной фазы по предлагаемому способу составляет15%з 126Температура окончания резкого спада остаточной намагниченности при нагреве образца, равная 14040, представляет собой ориентировочное значение точки Кюри.5Повторное намагничивание образца при температуре вьппе температуры окончания резкого спада остаточной намагниченности при нагреве, но ниже точки Кюри матричной фазы позволяет 1 О получить такую магнитную структуру образца, которая обеспечивает повы" шенную устойчивость остаточной на- магниченности при охлаждении до начала магнитного превращения дисперс ной фазы. Это обусловлено тем, что частицы дисперсной фазы в парамагнитном состоянии более эффективно, чем в ферромагнитном состоянии, препятствуют смещению доменных границ мат ричной фазы, Так как частицы дисперсной фазы в парамагнитном состоянии проявляют себя как полости в матричной фазе, то магнитное поле в объеме этих частиц 1,поле внутреннего рас сеяния) по направлению противоположно остаточной намагниченности матричной фазы, Поэтому при охлаждении образца ниже точки Кюри дисперсной фазы частицы этой фазы намагничиваются в направлении, противоположном направлению остаточной намагниченности матричной фазы. В результате этого происходит резкое снижение остаточной намагниченности образца. Так как35 уровень остаточной напряженности повторно намагниченного образца почти .не изменяется при снижении температуры до начала температуры магнитного превращения дисперсной фазы то тем 140 пература начала резкого спада остаточной намагниченности, вызванного Магнитным превращением дисперсной фазы ( точка Кюри), выявляется очень четко, в результате чего по 45 вьппается точность ее определения,Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает определение точки Кюри дисперсной ферромагнитной фазы при незначительном ее содержании (0,5-53) в гетерогенном сплаве с точ 50 костью не ниже 1,5 Х. Кроме того, повьппается достоверность определения точки Кюри, так как магнитное превращение дисперсной фазы фиксируетсядважды: при нагреве и охлаждении,в результате чего исключаются возможные случаи неправильной интерпретации спада остаточной намагничечности образца,Это позволит осуществлять термомагнитный анализ карбидной и нитридной фаз в низкоуглеродистых и низколегированных сталях, а также в технически чистом железе после различных режимов термической обработки ипластической деформации, что способствует совершенствованию упрочняющихвидов термической и термомеханическойобработок этих материалов.Формула изобретенияСпособ определения точки Кюри дисперсной ферромагнитной фазы в гете"рогенном ферромагнитном материале,включающий намагничивание образцагетерогенного ферромагнитного материала при комнатной температуре, пос"ледующий нагрев и измерение остаточной намагниченности образца в процессе нагрева, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повьппения точностиспособа, после нагрева образец пов"торно намагничивают, охлаждают докомнатной температуры и измеряют остаточную намагниченность в процессеохлаждения, при этом точку Кюри дис"персной ферромагнитной фазы, а такжетемпературу окончания нагрева образца определяют из соотношенийО,= Т,;Т,ТсО,где Од - точка Кюри дисперсной ферромагнитной фазы;Т - температура начала спада остаточной намагниченностиобразца в процессе охлаждения;О- точка Кюри матричной фазыгетерогенного ферромагнитного материала;Т - температура окончания спада остаточной намагниченности образца в процессе нагрева;Т - температура окончания нагрева.1267310 Фц Я актор Л. Повхан аказ 57684 28 Покомитета СССР Тираж осударственного елам изобретений осква, Ж, Рау исно открытии ая наб 4/5 изводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектна ИПИпо д5, М р у у )Оейбераб 7