Способ определения легирующих примесных элементов и газов в сплавах

";ОВ РЕМЕННО вестным т1 мпературы ивой охла а нос; сто/,ту,711"; с тв , с, г ,тт г-ттт чтя Б .т ", 1 1ц гт 10 ттт Ость тноситсяи к литей Прг 2 таб О я тс ме, атт -С)д тВт аления г ПРОИЗВДЕНИ; . В ли Г ОСИОГ УООВН т ел иВанин я сЪиз О ВЛЕ т. пред(ТК) т ттваттИЕ Тсттт -т тя эг ратг т гт ст 90722, кл. С 01 тт ) СЛт 00.3 Ст 1 тЩ.". ЩРЕ 0 с 1 уУ УЕ ., 0,(5 т) Изобретение О лургии, з частност ностью з тределпть сИЗОбрЕТЕНИЕ О",:;ОСИт С лургии и литейному произв чтастности к способа Опре держания элемен газ и газо и может Оыть использовано ВОДСТВЕ СПЛавов И МЕТаЛЛО И ПОСЛЕДУЮЩЕМ ИЗГСт-.онпаии ТаЛЕти; ПИХ С ЦЕЛЬ. ПРИГН и обеспечения требуетиого ко"механи сеских свойств,иых.тмическим составом с Йель изобретения - поз тго(щ т И,лрздЕЛЕттия СО-тару а тон,: в , тным содержанием элементов О:,ла;дают ниже те конт аллизации, по кр жден,.,;е;:рс"ения и солидуса, которую оп т; в ,-:"т по пику дифференциальной кр ия и по отношению раз.тора"ур эвтектического прево сеттгся и солидуса к температуре со: дуса. и по тарировочному графику н.енто. Высокая точность и возможн коррсктировки состаВа В процессе приготовления сплава позволяют пре лс ,.-:-.т:ть брак литья по химическПгттедлсженныи способ включает отбор г-,ст-", с известным и неизвестным содер;-.С.-ттем опоеделяемого элемента охлажд в "с измерение и запись изменения температт;ры во времени, причем одно- ЗРЕ:.Еттко С УКаЗаННЫМИ СПЛаВаМИ ИСПЫтЫВ:",.юг сплав, свободный от определяемо-;лментат при этом пробы охлаждают ,то температуры ниже температуры ПОгтаГВЕМОГО КОНЦа КРИСтаЛЛИЗаЦИИ находят сначала температуру эвтекти" чес.кого пРеВРашениЯ (Т,т), затем теми ра-.ттот солидуса (Теол) т определяемую ПО пику кривой производной темпера у 3 16367664ры по времени, и по величине критерия мени, 4 - расчетная температура Ткк( ) пользуясь тарировочнымТсалграФиком, находят содержание определяемого элемента.П р и м е р. Проводили плавку сплава АК 9 М 2, имеющего содержанйе легирующих элементов на нижнем уровне. Затемразливали сплав (по отдельным тиглями вели дошихтовку сплава определяемыми элементами например, медью, магнием; цииком и др,). В тигли вводилипоследовательно увеличивающиеся добавки определяемого элемента, затем проводили распределение добавок последовательным нагреванием каждого тигля,Готовые сплавы использовали для одновременной записи кривых затвердевания,изготавливая пробы с помещенными вних термопарами, Термопары подключалик специальной установке для измеренияи записи кривых температура-время ипервой производнои температуры по времени. Определяли химическим и спектральным способом содержание определяемого, элемента в каждой пробе. Содержание водорода устанавливали с помощью газоанализатора 1 ТНАС.установка для одновременного термического анализа нескольких пробсплава включала в себя следующие приборы (Фирма "Хьюлет Паккард" ); циФровой вольтметр РН 3421 А; калькуляторНР 41 Сх; печатающее устройство НР82162 А; магнирный диск НР 9114,Одновременно с записью велась обработка данных по специальной программе, составленной на языке "ВАБ 1 С20, 40" с помощью блока из мини-ЭВМНР 9845 В и мини-ЭВМ 226(9000), печатающего устройства 82906 А, магнитногодиска "Винчестер" НР 9133 и магнитныхносителей 92192 А,Окончание затвердевания проб вовремени и температуру (То ) определяли по пику первой производной температуры по времени.На чертеже представлены кривые температура-время,На чертеже использованы обозначения: 1 - кривая и изменения температуры Т; = та(-М;), где Т; - температура в 1-й момент времени (с,);коэФФициент угла наклона кривой, 2экспериментальная кривая изменениятемпературы (Т) во времени (с):Т =Е(Ф), 3 - экспериментальная криваяпервой производной температуры по вре 510 использования предлагаемого способана примере сплава АК 9 М 2. ТарировочныеграФики в этом случае описываются с95%-ной достоверностью регрессионными уравнениями, приведенными в табл,1,где г - вычисленное значение коэФФициента корреляции; г - его минимально допустимое значение для95/-ной достоверности. Сравнительныеданные предлагаемого и известного способов приведены в табл,2,Использование предлагаемого способа определения содержания легирующихпримесных элементов и газов обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества:возможность одновременного контроля нескольких элементов, содержаниекоторых лимитируется требованиямипроизводства;возможность проведения операциймодиФицирования, дегазации раФинирования расшихтовки и других при неудовлетворительных результатах анализа готового расплава по несколькимэлементам и предотвращения брака литьяпри несоответствии химического состава техническим условиям; 35 40 45 50 55 15 20 25 30 конца кристаллизации, 5 -максимальная разность температур Кт , 6 в . температура Т вг эвтектического превращения, 7 - температура Тнеравновесного солидуса,По положениюплощадки эвтектического превращения находили температу- РУ тэт, а затем Разность ЗТ = Т Ти величину безразмерного критеЗтрия - , Перечисленные операции по разработанной программе выполнялись с помощью ЭВМ. Кроме того, в ЭВМ вводились данные химического анализа проб по определяемому элементу, после чего ЭВМ рассчитывала и выполняла построение тарировочного граФика в видеЭИ 1 = Г - )8 тдля каждого определяемого элемента.При отливке проб с неизвестным содержанием определяемого компонента была осуществлена проверка соответствия определения содержания определяемого компонента по величине критерияТ), которая показала возможность т,о,5 1636766более высокую точность определениясодержания элементов, имеющихся врасплаве. личающийся тем, что, сцелью повышения точности определения,охлаждение проводят до температурыниже конца кристаллизации сплавов,по кривой охлаждения, находят температуры эвтектического превращения и солидуса, которую определяют по пикудиФференциальной кривой охлаждения,О и по отношению разности температурэвтектического превращения и солидусак температуре солидуса по тарировочному графику находят содержание определяемого элемента,Таблица 1 Урав- нение Вид уравнения 1 Сц 1, % М 8, % (1,У = 16,11 Х - 0,80 5 э 91 Х -01653,39 Х - Оф 376 Х - 0,570,53 Х - 0,11 ЗТ(- -- ) Т сьл Г К п 91 НД, см / 100 г Ме Таблица 2 Параметр Пробы с ДТк = 170 град1Тет СТ3 Т, град8 Т/Тсол 560 568460 480100 880,22 0,18 570 556 440 510 60 116 0,12 0,25 1,30 2,20 2,50 2,45 2,45 2,45 2,45 известномупредложенному 2,О 2,44 1,13 3,38 88,5 2,0 29,0 11,4 известномупредлагаемому 2,4 2,0 13,1 0,23 0,57 0,35 0,65 Формула изобретения Способ определения легирующих примесных элементов и газов в сплавах с помощью тарировочных графиков, включающий отбор проб с известным содержанием определяемого элемента, осаждение, измерение и запись изменения температуры пробы во времени, о т -Фактическое содержание медив пробах,мас.Расчет содержания меди поспособу, мас.%: Относительная погрешностьрасчета содержание меди поспособу, мас.%: Фактическое содержание магнияв пробах, мас,% 0,996 0,950 0,655 0,632 0)981 01950 Оф 879 О811 0,476 0,4681636766 Расчет содержания магния поспособу, мас,Е: 0,4 известному предлагаем 0,45 0,45 0,8 0,65 0,41,0 посо мас.Е: звестномуредлагаемо 26,6 14,0 7,73,9 Фактическое содерж рода в пробах, см ие во 0 гМ 0,35 013 Расчет содержания водород по способу, си/100 г Ме; 25 известному 0,24 предлагаемому Относительная погрешностьрасчета содержания водоропо способу, Е; известномупредлагаемому 1,6 92,3 3,5 Этносчета ельная погрешность рдержания магния по Продолжение табл,2