[其他]一種測(cè)量固相轉(zhuǎn)變電阻率設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85201010
• 申請(qǐng)日: 1985-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85201010U
• 公開(kāi)（公告）日: 1986-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何德坪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N27/04
• 分類號(hào): G01N27/04
• 代理公司: 南京工學(xué)院專利事務(wù)所
• 代理人: 陳昌柏

本發(fā)明屬于材料學(xué)熱處理相變物理檢測(cè)設(shè)備。

在已有技術(shù)中，研究奧氏體轉(zhuǎn)變通常應(yīng)用磁學(xué)方法，電阻率法比磁學(xué)法能更準(zhǔn)確地測(cè)量出轉(zhuǎn)變的開(kāi)始及結(jié)束，因此，測(cè)量固相轉(zhuǎn)變電阻率設(shè)備對(duì)測(cè)定實(shí)際生產(chǎn)中需要的連續(xù)冷卻動(dòng)力學(xué)曲線十分有益。安培計(jì)——伏特計(jì)方法（P·M洛申勃洛姆工廠實(shí)驗(yàn)室（蘇）XV1、9、1935）一直沿用來(lái)研究奧氏體等溫分解過(guò)程中電阻率的變化，試樣與導(dǎo)線的接觸電阻影響這種方法測(cè)量精度。1973年羅馬尼亞斯忒芬內(nèi)斯庫(kù)（D.M.Stefanescu）用一個(gè)敞口砂芯，放在固定的垂直軛樑周圍，澆入鐵水后，成為一個(gè)重量可變的次級(jí)短路線圈，用電流表記錄次級(jí)短路線圈凝固過(guò)程中引起電流的變化，可以區(qū)分出球鐵與灰鐵，這個(gè)方法可以避免接觸電阻對(duì)測(cè)量的影響，但不能測(cè)量出固相轉(zhuǎn)變電阻率的變化。

本發(fā)明的目的是采用一種測(cè)量固相轉(zhuǎn)變電阻率的設(shè)備，以測(cè)量固相轉(zhuǎn)變過(guò)程中電阻率的變化，確定奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變的起點(diǎn)和終點(diǎn)，獲得與實(shí)際連續(xù)冷卻過(guò)程動(dòng)力學(xué)曲線接近的電阻率變率變化曲線，以便制定發(fā)展新的熱處理工藝，分析研究各種鋼材在不同熱處理后的組織和性能，合理選材。

本發(fā)明的構(gòu)成和構(gòu)思如下，裝置由變壓器式傳感器和測(cè)量電路測(cè)溫元件，電子電位差計(jì)，微處理機(jī)所組成，待測(cè)試樣為圓環(huán)形試樣，與可動(dòng)鐵芯構(gòu)成變壓器式傳感器的次級(jí)短路線圈，初級(jí)線圈繞在變壓器式傳感器的固定鐵芯上，它由原線圈、補(bǔ)償線圈，及電容所組成，以取消激磁無(wú)功分量，提高測(cè)量靈敏度，由測(cè)量電路內(nèi)的專用電源向初級(jí)線圈供電，在測(cè)試時(shí)必須使可動(dòng)鐵芯與固定鐵芯成固定的緊合狀態(tài)，當(dāng)傳感器工作在B－H曲線線性部份時(shí)，初級(jí)線圈的工作電壓不變，次級(jí)圓環(huán)形短路試樣中電阻率的變化可以由初級(jí)線圈中電流的變化反映出來(lái)，將這種變化可記錄在記錄儀或計(jì)算機(jī)內(nèi)，稱為I（電流）——τ（時(shí)間）曲線。

測(cè)量電路除了向傳感器提供交流工作電源，并對(duì)傳感器初級(jí)繞組中的電流進(jìn)行測(cè)量，將其轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷餍盘?hào)，并只取出相變?cè)隽枯斎胗涗泝x或計(jì)算機(jī)繪制成I－τ曲線。

為使待測(cè)圓環(huán)形試樣獲得高溫奧氏體，根據(jù)需要可采用澆注法或加熱法，采用澆注法時(shí)在可動(dòng)鐵芯放置可以定量鐵水的圓環(huán)形閉合砂芯，待測(cè)材料凝固后即進(jìn)入高溫奧氏體狀態(tài)，當(dāng)采用加熱法時(shí)，在可動(dòng)鐵芯放置圓環(huán)形中孔加熱爐用以將圓環(huán)形試樣加熱至奧氏體溫度，圓環(huán)形中孔加熱爐，上、下蓋及內(nèi)外壁必須用不導(dǎo)電的耐火材料構(gòu)成，以便爐子斷電測(cè)量時(shí)，除環(huán)形試樣外，其它部件不產(chǎn)生電流迥路，可動(dòng)鐵芯在放置砂芯圓環(huán)形中孔加熱爐時(shí)可以拉開(kāi)。

根據(jù)奧氏體及其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物有不同電阻率及圓環(huán)形試樣電阻率與其轉(zhuǎn)變量成比例的原理，在連續(xù)冷卻相變過(guò)程中圓環(huán)形試樣電阻率的變化，由連結(jié)在初級(jí)線圈的測(cè)量電路自動(dòng)測(cè)量出I－τ曲線，理論及實(shí)驗(yàn)表明磁性對(duì)I－τ曲線的影響可以忽略。

使圓環(huán)形試樣沿圓周方向溫度場(chǎng)均勻，由同時(shí)測(cè)得的圓環(huán)形I－τ曲線及T（溫度）－τ（時(shí)間）曲線可以確定奧氏體及其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的電阻溫度系數(shù)，并可估計(jì)溫度對(duì)測(cè)得I－τ曲線的影響。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果是能較精確的測(cè)定澆注合金及固態(tài)合金高溫奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變過(guò)程中電阻率變化曲線，這個(gè)曲線與連續(xù)冷卻動(dòng)力學(xué)曲線近似，測(cè)量高溫奧氏體及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的電阻溫度系數(shù)，設(shè)備簡(jiǎn)單。

圖面說(shuō)明，

附圖1是變壓器式傳感器示意圖。

附圖2是測(cè)量電路方框圖。

附圖3是測(cè)得的固相轉(zhuǎn)變的I－τ曲線。

下面是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具體描述。

如圖1所示的變壓器式傳感器由可動(dòng)鐵芯〔2〕，固態(tài)圓環(huán)形試樣〔5〕（次級(jí)短路線圈），固定鐵芯〔4〕，及初級(jí)線圈〔3〕所組成，本實(shí)施例為采用澆注法獲得高溫奧氏體，因此，在可動(dòng)鐵芯放置一個(gè)可以定量鐵水的圓環(huán)形閉合砂芯〔1〕，砂芯〔1〕澆注鐵水凝固結(jié)束后形成高溫奧氏體固態(tài)圓形試樣〔5〕，初級(jí)線圈〔3〕由原線圈，補(bǔ)償線圈及電容所組成，以取消激磁無(wú)功分量，放置或取出砂芯時(shí)可動(dòng)達(dá)鐵〔2〕可以移開(kāi)，測(cè)試時(shí)可動(dòng)鐵芯〔2〕與固定鐵芯〔4〕成恒定的緊固狀態(tài)。

如圖2虛線框內(nèi)所示的測(cè)量電路由穩(wěn)壓電源，直流穩(wěn)壓電源，選頻放大器，整流電路及直流信號(hào)處理等部份組成，測(cè)量電路可以調(diào)節(jié)放大倍率，并取出凝固結(jié)束之后電阻率變化增量輸入記錄儀。

如圖3所示為一種灰鑄鐵固相轉(zhuǎn)變的I－τ曲線，橫座標(biāo)為時(shí)間τ。縱座標(biāo)為電流I，對(duì)應(yīng)A、B兩點(diǎn)之間的0％及100％為轉(zhuǎn)變過(guò)程中電阻率變化百分?jǐn)?shù)，圓環(huán)形試樣〔5〕沿園周溫度均勻。其周長(zhǎng)截面積不變，實(shí)測(cè)的I－τ曲線為該試樣〔5〕連續(xù)冷卻過(guò)程中電阻率變化曲線，包括相變及溫度下降二部份組成，I－τ曲線中A點(diǎn)之前為高溫奧氏體，B點(diǎn)之后為相變產(chǎn)物，AB段為相變過(guò)程，由高溫奧氏體及相變產(chǎn)物的電阻溫度系數(shù)可估計(jì)出在AB段內(nèi)溫度對(duì)I－τ曲線的影響小于10％，由此可得該斷面另件連續(xù)冷卻過(guò)程中相變電阻變化，從而估計(jì)出連續(xù)冷卻動(dòng)力學(xué)曲線，如果用微處理機(jī)記錄及處理I－τ，T－τ曲線則可為熱處理工藝的制定及選材提供更為有力的手段。