ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Лабораторные работы из "Материаловедение " Фазовые превращения, происходящие в сплавах, сопровождаются изменением магнитных свойств — магнитной восприимчивости в парамагнитных или диамагнитных сплавах, намагниченности насыщения и коэрцитивной силы в ферромагнитных. [c.123] Фазовый состав ферромагнитных сплавов на основе железа, никеля, кобальта или редкоземельных металлов Ос1, Но и др. и кинетику превращений в них характеризуют намагниченность насыщения и коэрцитивная сила (рис. 76). [c.123] В процессе последующего охлаждения намагниченность возрастает, причем при каждой температуре ее значения постоянны и не зависят от процесса нагрева или охлаждения. [c.123] Намагниченность насыщения однофазных сплавов определяется их составом, а гетерогенных (состоящих из ферромагнитной и парамагнитной фазы) — составом и количеством ферромагнитной фазы, но она не зависит от дисперсности присутствующих фаз, уровня макро- и микронапряжений, изменений плотности дислокаций. Таким образом, намагниченность насыщения не является структурно чувствительным свойством. Если в процессе фазовых превращений изменяется только количество и структура ферромагнитной фазы (но при постоянстве ее состава и, следовательно, ее намагниченности насьпдения), то измерение намагниченности насыщения сплава позволяет с высокой точностью определить количество этой фазы. Если же в сплаве присутствует несколько ферромагнитных фаз, например а-фаза и б-феррит, наряду с парамагнитным аустенитом в полуферритных нержавеющих сталях, то определить точное количество каждой из этих ферромагнитных фаз по намагниченности насыщения сплава при 20°С невозможно. [c.124] Расчет количества присутствующей в сплаве с гетерогенной структурой ферромагнитной фазы (наряду с парамагнитной) также сильно усложняется, если в процессе изучаемых фазовых превращений изменяется состав этой фазы. Тогда расчет количества ферромагнитной фазы может быть выполнен только в случае, если для каждого ее состава известна намагниченность насыщения. [c.124] Поэтому, например, точное определение количества остаточного аустенита (или соответственно, мартенсита) в закаленной стали может быть выполнено, если в качестве эталона будет принят образец, в котором будет 100% мартенсита того же состава, что и в первом случае, т. е. такой же намагниченностью насыщения. [c.124] Состав ферромагнитной фазы независимо от ее количества характеризует только температура Кюри, определение которой используют, в частности, для построения диаграмм состояния. [c.124] При изучении углеродистых и низколегированных. сталей это условие легко выполняется, если изучаемый образец и эталон закаливают одновременно и в одинаковых условиях, а затем эталон немедленно охлаждают до низких температур (примерно до —70° С). Такое охлаждение эталона превращает почти весь остаточный аустенит в мартенсит. [c.124] Намагниченность насыщения определяют чаще всего баллистическим методом. [c.125] Баллистический гальванометр снабжен зеркальцем, угол поворота которого пропорционален количеству протекающего электричества. Зеркальце освещается осветителем и отбрасывает световой блик ( зайчик ) на полупрозрачную шкалу, показывающую величину отклонения зеркальца. [c.126] Величины намагниченности насыщения образца данного сплава часто определяют, используя эталон, т. е. образец с точно известным магнитным насыщением, изготовленным, например, из технически чистого железа. [c.126] На анизометре можно проводить измерения при нагреве, выдержке и охлаждении. Прибор имеет специальное приспособление с двумя печами, которые можно перемещать в межполюсном пространстве перевод образца из печи с одной температурой в печь с другой температурой занимает несколько секунд. [c.128] Поскольку намагниченность насыщения постепенно снижается при повышении температуры, то при расчете надо сравнивать углы поворота образца и эталона, определенные при одинаковых температурах. [c.128] Однако если температура, при которой проводят измерения, близка к точке Кюри, то величина отклонения (а) пропорциональна величине пондеромоторных сил, изменяется очень резко даже при небольших колебаниях температуры, что вносит значительную погрешность в результаты опыта. Поэтому при исследовании сталей температура опыта обычно не должна превышать 600—650° С. При исследовании горячий спай термопары следует располагать в непосредственной близости к образцу. Кроме того, для повышения точности измерений необходимо увеличить отклонения и 2 путем изменения порядка отражений светового луча в системе зеркал и достаточного удаления шкалы (или барабана с фотобумагой) от зеркала и, наконец, увеличением угла поворота образца по отношению к направлению магнитного поля. Кроме того, для повышения точности измерений необходимо обеспечить стабилизацию напряжений в обмотках электромагнита. [c.128] Если по условиям исследования требуется охладить образец до низких температур, то в межполюсном пространстве вместо печи устанавливают термостат с жидким азотом температуру образца можно регулировать в широких пределах, изменяя расстояние между образцом и уровнем жидкого азота. [c.128] Измерения коэрцитивной силы. Коэрцитивная сила является в отличие от намагниченности насыщения структурно чувствительным свойством. Она численно равна напряженности магнитного поля, которое, будучи приложено в обратном направлении по отношению к направлению первоначального намагничивания до насыщения, уменьшает собственную намагниченность ферромагнитного сплава до нуля. [c.128] У сплавов с гетерогенной структурой коэрцитивная сила повышенная она при этом тем больше, чем выше дисперсность структуры. Рост коэрцитивной силы особенно значителен при высокой дисперсности ферромагнитной фазы, каждая частица которой является однодоменной и анизотропной по форме, и эта фаза расположена в парамагнитной матрице. [c.129] Рост микронапряжений и плотности дислокаций также увеличивает коэрцитивную силу, как например в случае закалки стали на мартенсит. [c.129] Коэрцитивную силу удобно определять баллистическим методом на специальных установках, например БУ-3 (рис. 79). Ее основными частями являются намагничивающее устройство — соленоид или электромагнит (см. рис. 77), а в качестве измерителя — баллистический гальванометр — прибор, отличающийся значительным периодом колебаний. При возникновении э. д. с. индукции в измерительной цепи подвижная система баллистического гальванометра начинает поворачиваться уже после прохождения импульса в первичной (намагничивающей) цепи. Величина этого поворота (или перемещение светового блика или зайчика по полупрозрачной шкале) пропорциональна количеству электричества, протекающего через обмотку измерительной катушки прибора и через остальные токоведущие элементы измерительной цепи. [c.129] Для определения коэрцитивной силы образцы намагничивают до насыщения, а затем, изменяя направление магнитного поля, определяют намагниченность (4л/). Затем образцы вновь намагничивают до насыщения и снова изменяют направление поля, но создавая уже большую его напряженность, и определяют намагниченность. Эти измерения повторяют до тех пор, пока собственная намагниченность не будет равна нулю или не будет противоположного знака. В последнем случае графическим путем определяют напряженность размагничивающего поля, соответствующую нулевой собственной намагниченности. Величина этого поля равна коэрцитивной силе. [c.129] Вернуться к основной статье