СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТИЧЕСКОЙ ТОЧКИ НАЧАЛА АУСТЕНИТНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ
METHOD OF DETERMINING CRITICAL POINT OF ORIGIN OF AUSTENITIC TRANSFORMATION

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к термической обработке металлов, и может использоваться при контроле параметров сталей акустическими методами.
1
3
Известен дилатометрический метод исследования (Попов А.А., Попова А.Е. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита. - Свердловск: МАШГИЗ, 1961. - С.15-16), заключающийся в нагреве образца до любой температуры, превышающей температуру образования аустенита, и непрерывном измерении линейных размеров образца. При дилатометрическом способе о развитии аустенитного превращения судят по изменению длины образца, в частности, точка Ac соответствует локальному максимуму дилатометрической кривой, а точка Ас - локальному минимуму (см. фиг.1). Дилатометрический метод не позволяет проводить исследования при высоких скоростях нагрева (например, максимальная скорость нагрева лабораторного дилатометра Netzsch DIL 402 PC равна 50 К/мин), что не позволяет использовать этот метод для разработки технологий термической обработки, связанных с высокоинтенсивным нагревом деталей (индукционный нагрев, лазерное упрочнение).
Для устранения указанных недостатков предлагается способ определения точки начала аустенитного превращения при помощи анализа изменения спектра сигналов акустической эмиссии.
1
1
Указанный технический результат обеспечивается заявляемым способом определения критической точки начала аустенитного превращения (Ас) в сталях, включающий нагрев образца, измерение физических параметров образца, связанных с объемными изменениями при превращении одной кристаллической решетки в другую и сопровождающихся генерацией сигналов акустической эмиссии, при этом температуру точки Ac определяют по изменению спектра сигналов акустической эмиссии.
1
Пример конкретного выполнения способа определения критических точек распада аустенита в сталях методом акустической эмиссии. Предлагаемый способ был реализован при определении точки Ac для стали 30ХГСА. Контрольные образцы сечением 2×15 мм нагревались от температуры 18°C до температуры 920°C в предварительно нагретой до температуры 1000°C муфельной печи со средней скоростью 3 К/с. В процессе нагрева контролировалась температура образца с помощью хромель-алюмелевой термопары, зачеканенной в образец. Во время нагрева образца также регистрировались сигналы акустической эмиссии, регистрируемые закрепленным на образце широкополосным пьезоэлектрическим преобразователем GT-301 (Globaltest), и рассчитывались спектры сигналов акустической эмиссии с применением алгоритма быстрого преобразования Фурье. На фиг.2 представлен график суммарного счета акустической эмиссии, а на фиг.3 - диаграмма изменения спектральной плотности сигналов акустической эмиссии.
1
Точка Ac определялась как температура, соответствующая моменту изменения спектра сигналов акустической эмиссии - температура 778°C (см. фиг.2), соответствующая импульсу №462 (см. фиг.3).
Предлагаемый способ позволяет определять критическую точку образования аустенита в реальном времени без ограничений по скорости нагрева образца.