ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы определения прокаливаемости стали из "Металловедение Издание 3 " При дилатометрическом анализе определяют изменение длины образцов при нагреве и охлаждении или при изотермической выдержке, а также коэффициент теплового расширения в задан1ю,м интервале те.мператур. [c.187] Изменение длины образца, как правило, характеризует объемные изменения сплава некоторое исключение составляют монокристаллические образцы, имеющие сильно выраженную анизотропию коэффициента теплового расширения, например. eтaллы с гексагональной решеткой магний, цинк, кадмий. [c.187] Важным преимуществом дилатометрического анализа является независимость объемного эффекта, а следовательно, и точности анализа от скорости нагрева или охлаждения. Кроме того, приборы для определения линейных изменений образцов — дилатометры — отличаются очень малой инерционностью. [c.187] Кроме устройства для наблюдения или записи линейных изменений, в дилатометре должен быть температурный контроль, так как при металловедческом исследовании важно определить i e только величину объемных изменений, но и температуру, при поторой происходят эти изменения. [c.187] Поэтому дилатометрический анализ применяют для установления критических точек превращений в стали, для изучения процессов закалки и отпуска стали, а также для исследования графитизации чугуна и процессов старения некоторых сплавов. Однако основное применение этот метод получил для изучения превращений в стали, так как многие из них сопровождаются более резким изменением объема, чем других свойств. Так, например, переход а-железа в ужелезо или перлита в аустенит сопровождается заметным сокращением объема (и длины образца), поскольку -железо и твердый раствор углерода на его основе (аустенит) обладают наименьшим удельным объемом. Обратное течение этих превращений при охлаждении и особенно переход аустенита в мартенсит сопровождаются значительным увеличением объема образца (его удлинением), так как мартенсит обладает наибольшим удельным объемом. [c.188] Критические точки и области превращений определяют по кривым, показывающим изменения длины изучаемого образца при нагреве или при охлаждении. Построение кривой в координатах удлинение образца — температура, например при нагреве, позволяет установить температуры, при которых наблюдаются нарушения равномерного удлинения образца. Резкие перегибы на кривых свидетельствуют о внутренних изменениях, происшедших в сплаве. Если превращение совершается в интервале температур, то первая точка перегиба на кривой соответствует температуре начала превращения, вторая — концу превращения. [c.188] Появление перегиба на кривой нагрева стали объясняется следующим. [c.188] Так как коэффициент а изменяется в зависимости от температуры нагрева, то приведенное уравнение графически изображается кривой. Численное значение коэффициента линейного расширения сталей при различных температурах ниже критической точки приведено в табл. 15. [c.188] В результате на кривой расширения при температурах, соответствующих переходу от /1 к /3 и от 3 к /4, наблюдаются пере- гибы. [c.189] В связи с этим различают дилаюметры простые и дифференциальные, а в зависимости от устройства регистрирующего механизма — с оптической или с механической записью (или рычажные). [c.189] Дифференциальный оптический дилатометр (рис. 103). [c.189] Трубки одним концом прочно заделаны в металлической муфте 5, соединенной двумя винтами с головкой прибора. Когда муфта закреплена на головке, концы стержней упираются в пистоны 5 и 7 и в стальные стержни 8 и 9, заставляя их немного отойти влево (см. рис. 103). Пружины 10 и 11 при этом сжимаются. Небольшое перемещение стержней 8 и указывает на плотное соприкосновение с ними образца и эталона. [c.190] На выступающие концы стержней 8 и 5 и специальный неподвижный выступ 10 опирается пластина 12 с круглым зеркальцем 13.. Пластина 12 прижата к опорам пружиной 14, а острие ее упорных винтиков входят в углубление на опоре 9, нанесенное керном, и в горизонтальную риску на опоре 10. [c.190] Как показано на рисунке, опоры 8 10 расположены по двум взаимно перпендикулярным осям, пересечение которых находится в точке О (опора 9). [c.190] К головке прибора придвинута передняя рамка фотокамеры. На задней рамке, кроме матового стекла или кассеты с фотопластинкой, установлены электролампочка, фотозатвор и линза. [c.190] Однако в большинстве случаев зеркальце получает, кроме того, и дополнительное перемещение, так как коэффициенты расширения эталона и изучаемого образца неодинаковы (четвертый случай). Как будет показано это дает возможность определить температуры критических точек. [c.191] Так как длина эталона изменяется равномерно, то перемещение по абсциссе пропорционально температуре нагрева. Но перемещения опор 8 и Р не могут быть равными по величине, так как коэффициенты расширения эталона и изучаемого сплава всегда различны. Поэтому опора 8 имеет еще относительное перемещение (относительно опоры 9), что вызывает перемещения зайчика по ординате на отрезки, пропорциональные разности удлинений. [c.192] Перемещение светового зайчика Ах по отношению к оси ОХ пропорционально разности расширений эталона и кварцевой трубки (на длине эталона), т. е. [c.193] Аэт — Акв — относительные расширения эталона и кварцевой трубки. [c.193] Отсюда, измерив Ау и Ах на фотопластинке или матовом стекле, можно определить точность установки дилатометра, поскольку величина дф часто указывается в паспорте прибора. [c.193] Вернуться к основной статье