Спосіб визначення критичних точок у сипучих металевих тілах

Реферат: Спосіб визначення критичних точок у сипучих металевих тілах включає підготовку зразка, монтаж в нього датчика температури, нагрівання та охолодження. Сукупність сипучих металевих тіл компонують у формі циліндричного тіла з заповненням проміжків між тілами розчином вогнетривкого порошкового матеріалу з наступним затвердінням. UA 94237 U (12) UA 94237 U UA 94237 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області методів контролю фазово-структурних перетворень у металах та їх сплавах, а більш конкретно до області методів оцінки температур фазовоструктурних перетворень, і може бути використана для визначення критичних точок у сипучих металевих тілах, переважно виробах типу металевого дробу. Відомий спосіб визначення критичних точок на циліндричних масивних зразках сталі з центральним отвором, призначеним для монтажу в нього термопари чи іншого датчика температури, по зміні якої при нагріві та охолодженні судять про кількісні значення критичних точок [Б.Г. Лившиц, B.C. Крапошин, Я.Л. Линецкий. Физические свойства металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1980. - 320 с. - С. 38]. Відомий спосіб не дозволяє визначити критичні точки на сипучих металевих виробах невеликого перерізу типу дробу та дроту, з яких неможливо виготовити масивний зразок з центральним отвором. Відомий спосіб визначення критичних точок у сталевому дроті, який включає підготовку зборки для визначення критичних точок у сталевому дроті, яка містить відрізки дроту, що з'єднані між собою, причому відрізки нероз'ємно з'єднані між собою у радіальному напрямку, а проміжки між відрізками заповнені сипучим металевим порошком, який не зазнає фазовоструктурних перетворень у досліджуваному інтервалі температур, монтаж в неї датчика температури, нагрівання та охолодження [патент України на корисну модель по заявці № u201315115 від 23.12.2013]. Цей спосіб за своєю суттю та конструкцією є найбільш близьким до заявленого способу і тому прийнятий як найближчий аналог. Ознаками, загальними для найближчого аналога і заявленого способу визначення критичних точок в сипучих металевих тілах, є підготовка зразка, монтаж в нього датчика температури, нагрівання та охолодження. Недоліками відомого способу за найближчим аналогом є те, що сипучі металеві тіла, наприклад дріб, неможливо з'єднати між собою нероз'ємно, що звужує технологічні можливості оцінки параметрів фазово-структурних перетворень у сипучих металевих тілах. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлена задача такого удосконалення визначення критичних точок у сипучих металевих тілах, яке б дозволило фіксувати температури критичних точок при фазово-структурних перетвореннях в них, і завдяки цьому розширити технологічні можливості температурної оцінки фазово-структурних перетворень. Поставлена задача вирішується тим, що у способі визначення критичних точок у сипучих металевих тілах, який включає підготовку зразка, монтаж в нього датчика температури, нагрівання та витримку, сукупність сипучих металевих тіл компонують у формі циліндричного тіла з заповненням проміжків між тілами розчином вогнетривкого порошкового матеріалу з наступним затвердінням. Новими ознаками способу для визначення критичних точок у сипучих металевих тілах є те, що сукупність сипучих металевих тіл компонують у формі циліндричного тіла з заповненням проміжків між тілами розчином вогнетривкого порошкового матеріалу з його наступним затвердінням. Завдяки новим ознакам досягається можливість монтажу термопари чи іншого датчика температури всередину скомпонованого металевого тіла з сукупності сипучих металевих тіл, а тепловий ефект фазово-структурних перетворень виявляється достатнім, щоб зафіксувати температури критичних точок. При цьому розчин вогнетривкого порошкового матеріалу, який заповнює проміжки між сипучими металевими тілами та затвердів, сприяє усередненню температури по зразку, а відсутність у ньому фазово-структурних перетворень у досліджуваному інтервалі температур не вносить додаткової похибки в значення критичних точок, що визначаються. Принципіальна реалізація заявленого способу визначення критичних точок у сипучих металевих тілах пояснюється кресленнями на фігурах 1-3, на яких показано: - фіг. 1 - вертикальний переріз зразка з сипучих тіл; - фіг. 2 - горизонтальний переріз зразка з сипучих тіл; - фіг. 3 - приклад конкретного визначення температур критичних точок в сипучих металевих тілах. Зразок для визначення критичних точок в сипучих металевих тілах включає сипучі тіла, наприклад, дріб 1 (фіг. 1 і 2), скомпоновані у формі циліндричного тіла в оправці 2 с заповненням проміжків між тілами розчином вогнетривкого порошкового матеріалу 3 з його наступним затвердінням. Спосіб визначення критичних точок в сипучих металевих тілах здійснюють наступним чином. У зразок (фіг. 1) між тілами з розчином вогнетривкого порошку, що затвердів, встановлюють спай термопари 4 (чи інший датчик), вільні кінці якої підключають до вимірювального пристрою 1 UA 94237 U 5 10 15 20 25 30 35 5. Потім зразок з термопарою поміщають до нагрівальної печі й проводять нагріви та охолодження за заданими режимами, при цьому фіксують час і температуру. Отримані дані обробляють і знаходять значення критичних точок. Завдяки тому, що сукупність сипучих металевих тіл компонують у формі циліндричного тіла із заповненням проміжків між тілами розчином вогнетривкого порошкового матеріалу з його наступним затвердінням реалізується можливість монтажу спаю термопари чи іншого датчика всередину зразка навіть з сипучих тіл малого діаметра, тепловий ефект сукупності металевих тіл з'являється достатнім для того, щоб виявилось можливим зафіксувати критичні точки. Заповнення проміжків між тілами вогнетривким матеріалом забезпечує усереднення температури по зразку, що гарантує достовірність значень критичних точок, що визначаються. Приклад. Для оцінки працездатності способу визначення критичних точок у сипучих металевих тілах, що заявляється, використовували металевий дріб за ДССТ 2.8 зі сталі, близької за хімічним складом до евтектоїдної з твердістю 350-550 HV. Дріб компонували у формі циліндричного тіла в оправці діаметром 35 мм з заповненням розчином вогнетривкого порошку з додаванням каоліну, а всередину зразка установлювали спай діаметром 1 мм хромель - алюмелевої термопари. Зразок розміщували у робочому просторі лабораторної нагрівальної печі камерного типу, повільно нагрівали й охолоджували її з фіксуванням температури універсальним мультиметром ДТ - 830В. За отриманими даними будували графік залежності температури від часу (фіг. 3), з якого п к п к видно, що критичні точки наступні: Ас1 =733-735 °C, Ас1 =745-749 °C, Аr1 =718-716 °C, Аr1 =700696 °C. Для порівняння використовували відомі дані про критичні точки, які внесені до довідкової літератури. За даними [Стали и сплавы. Марочник: под ред. Сорокина В.Г., Гервасьева М.А. - М: "ИнтерметИнжиниринг", 2001. - 608 с] точка Ас1=730 °C, точка Аr1=700 °C, що близько до визначених експериментально за допомогою способу, що заявляється. Таким чином, спосіб, що заявляється, забезпечує можливості визначення критичних точок у сипучих металевих матеріалах. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб визначення критичних точок у сипучих металевих тілах включає підготовку зразка, монтаж в нього датчика температури, нагрівання та охолодження, який відрізняється тим, що сукупність сипучих металевих тіл компонують у формі циліндричного тіла з заповненням проміжків між тілами розчином вогнетривкого порошкового матеріалу з наступним затвердінням. 2 UA 94237 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3