Ассоциация EAM
Ассоциация эффективного управления производственными активами

Термо-эдс промышленных сталей и сплавов. Контроль марок металлов

материал предоставили к.т.н. СМИРНОВ Геннадий Алексеевич и СМИРНОВ Михаил Геннадьевич
в соавторстве с ЕМЕЛИНЫМ Д.М.
ООО “КБ Передовых технологий” (г. Заречный, Пензенская область, Российская Федерация)

При производстве деталей машин практически не контролируется марка металла. Основная причина – отсутствие доступных приборов. В известных литературных источниках представлены значения термо-эдс (эффект Томаса-Зеебека, 1821 г.) химически чистых металлов. Хорошо изучена термо-эдс сплавов на основе платины с родием, вольфрама с рением и прочих, что позволило разработать ряд термопар, без которых сейчас не может обойтись ни наука, ни производство.

Цель работы – изучение термо-эдс промышленных сталей и сплавов и разработка анализатора для контроля марок металлов.

Для исследований были отобраны более 40 наиболее применяемых в производстве сталей и сплавов, включая алюминиевые, титановые и медные сплавы. Исследовали от 5 до 20 плавок каждой марки. Предварительно каждая плавка подвергалась количественному анализу с применением спектральных и химических методов. Измерение термо-эдс проводили на макетном образце прибора, где основное внимание было уделено точности поддержания температуры горячего наконечника. С этой целью в алгоритм работы прибора для анализа измерений термо-эдс заложены метод нечёткой логики и метод наименьших квадратов.

В данном материале приведены зависимости термо-эдс от температуры только некоторых марок металлов. Образцы металлов исследовали в состоянии поставки и не подвергали термическому воздействию. Следует отметить, что представленные значения термо-эдс являются относительными величинами, которые во многом зависят от конструктивных особенностей измерительного прибора. Графики имеют минимальные и максимальные значения термо-эдс для каждой марки сталей и сплавов, что объясняется разбросом содержания легирующих элементов. Значения термо-эдс имеют как отрицательные, так и положительные величины (рисунок 1).

Зависимость ЭДС стали 30ХГСА от температуры

Рисунок 1 – Зависимость ЭДС стали 30ХГСА от температуры

Сталь 30ХГС характерна тем, что на одном и том же образце наблюдается существенный разброс значений термо-эдс, но они не выходят за рамки минимальных и максимальных, которые представлены на графике. Предположение о наличии структурной неоднородности подтвердили металлографические исследования, которые выявили на образцах ликвационные квадраты и точечную неоднородность 1–2 баллов. Измерения проводили вдоль и поперек проката. На некоторых марках металлов значения термо-эдс вдоль проката несколько выше, но в пределах приведенных графиков.

Также хорошо различаются величины термо-эдс стали 45 и 40Х, которые, как показала практика, также регулярно путают в процессе изготовления деталей (рисунок 2). На этом же графике приведены данные и для стали 20. Из исследованных 18 плавок (содержание углерода 0,19-0,22%) 30% имеют такие же значения термо-эдс, как и у стали 45. Анализ химсостава показал более высокое содержание марганца: 0,57-0,62%. Закалка на воду образцов привела к увеличению твёрдости до 240 НВ, что подтверждает положительное влияние марганца на процесс образования мартенсита (подтверждено микроструктурным анализом). Образцы плавок с содержанием марганца 0,37-0,42% после закалки имели твёрдость 160 НВ. Характерно то, что листовые металлы сталь 20 и сталь 45 имеют хорошо различимые значения термо-эдс, что, видимо, связано с особенностями нагартовки листовых материалов в процессе прокатки. Термо-эдс листовых металлов (до 3 мм) и круглого проката некоторых марок отличаются существенно. В настоящее время выясняются причины этого явления.

Зависимость ЭДС стали 40Х и стали 45 от температуры

Рисунок 2 – Зависимость ЭДС стали 40Х и стали 45 от температуры

По результатам исследований сформулированы технические условия и разработан портативный анализатор металлов. При производственных испытаниях забраковано 2 тысячи гаек М12. Вместо положенной марки 30ХГСА 856 шт. было изготовлено из 40Х. На другом предприятии оси диаметром 4 мм должны изготавливаться из 40Х13, но в партии оказались прутки и из 14Х17Н2.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Аналогичные записи
  • Оборудование для исследования сварных соединений материал предоставил МАРИНЧУК Артём Юрьевич Филиал ООО “Мелитэк” в г. Екатеринбург Современная металлография требует не только наличия качественных расходных материалов и оборудования, но и максимально низкой стоимости подготовки образца, минимально возможного времени подготовки. Этому удовлетворяет оборудование датской фирмы Struers – мирового лидера в области материалографии, разработки которой базируются на знаниях и опыте собственного отдела материаловедов. [...]
  • Фазовый наклёп при термообработке электротехнических сталей материал предоставили к.т.н. СМИРНОВ Геннадий Алексеевич и СМИРНОВ Михаил Геннадьевич в соавторстве с ЕМЕЛИНЫМ Д.М. ООО “КБ Передовых технологий” (г. Заречный, Пензенская область, Российская Федерация) Электротехническая низкоуглеродистая сталь марки 10895, поставляемая в горячекатаном не отожженном состоянии, имеет величину зёрен феррита 20-40 мкм и коэрцитивную силу 160-190 А/м. Магнитопроводы, получаемые литьём по выплавляемым моделям, имеют структуру [...]
  • Электроискровое легирование быстрорежущей сталью на установках ИНТАЛ-150... материал предоставил к.т.н. ТОЛСТЫХ Леонид Григорьевич в соавторстве с ТОЛСТЫХ А.Л. Разработаны высокопроизводительные установки для нанесения износостойких, жаропрочных и коррозионностойких слоёв металла толщиной 0,01-0,80 мм с производительностью до 40 см2/мин. Исследованы некоторые особенности ЭИЛ быстрорежущей сталью. Известно, что для электроискрового легирования (ЭИЛ) широко применяются тугоплавкие металлы, твёрдые сплавы и реже жаропрочные высоколегированные стали и сплавы [...]
  • Восстановление чугунных зубчатых колёс термодиффузионным способом материал предоставил к.т.н. ВЕСЕЛОВСКИЙ Александр Александрович СВАРКА. РЕНОВАЦИЯ. ТРИБОТЕХНИКА: тезисы докладов VI Уральской научно-практической конференции / Отв. ред. В.А. Коротков; М-во образования и науки РФ; ФГАОУ ВПО “УрФУ им. первого Президента России Б.Н. Ельцина”, Нижнетагил. технол. ин-т (фил.). – Нижний Тагил: НТИ (филиал) УрФУ, 2013. – 76 с. Зубчатые колёса относятся к числу наиболее распространённых [...]
  • Выпрямитель ИНТАЛ-400П для плазменной закалки материал предоставил к.т.н. ТОЛСТЫХ Леонид Григорьевич в соавторстве с ТОЛСТЫХ А.Л. СВАРКА. РЕНОВАЦИЯ. ТРИБОТЕХНИКА: тезисы докладов VI Уральской научно-практической конференции / Отв. ред. В.А. Коротков; М-во образования и науки РФ; ФГАОУ ВПО “УрФУ им. первого Президента России Б.Н. Ельцина”, Нижнетагил. технол. ин-т (фил.). – Нижний Тагил: НТИ (филиал) УрФУ, 2013. – 76 с. Инверторный источник [...]

Поддержите нас

Подписка

Рубрики

  
  Ключи и пин-коды
Steam: случайные, Minecraft, Xbox LIVE (Microsoft Points), Prepaid Debit Cards, Playstation Network, Counter-Strike, Ведьмак, Cities: Skylines, World of Warcraft, Fallout, Hearthstone: Heroes of Warcraft, Grand Theft Auto (GTA), ...
  Электронные книги
В помощь студенту, Контрольные работы, Физика, Математика, Музыка, ноты, тексты песен, Чертежи, Рукоделие, Химия, Дипломы, Аттестация работников, Фантастика, Английский язык, ...
  Цифровые товары
Аккаунты Origin, Аккаунты Uplay, Разное, Аккаунты Fortnite, Аккаунты GTA V, Аккаунты Minecraft, iTunes & App Store, Игровые аккаунты, Аккаунты Steam, Аккаунты Xbox, Sms-reg.com, Анонимные прокси, ...
  Программное обеспечение
Антивирусы, Разблокировка телефонов, Принтеры, Windows, Приватные читы, Спортивные, Программы для сотовых телефонов, Шифрование, Защита ПК, ОС и сетей, Базы данных, Office, Программы > MMORPG, ...
  
  Ключи и пин-коды
Steam: случайные, Minecraft, Xbox LIVE (Microsoft Points), Prepaid Debit Cards, Playstation Network, Counter-Strike, Ведьмак, Cities: Skylines, World of Warcraft, Fallout, Hearthstone: Heroes of Warcraft, Grand Theft Auto (GTA), ...
  Электронные книги
В помощь студенту, Контрольные работы, Физика, Математика, Музыка, ноты, тексты песен, Чертежи, Рукоделие, Химия, Дипломы, Аттестация работников, Фантастика, Английский язык, ...
  Цифровые товары
Аккаунты Origin, Аккаунты Uplay, Разное, Аккаунты Fortnite, Аккаунты GTA V, Аккаунты Minecraft, iTunes & App Store, Игровые аккаунты, Аккаунты Steam, Аккаунты Xbox, Sms-reg.com, Анонимные прокси, ...
  Программное обеспечение
Антивирусы, Разблокировка телефонов, Принтеры, Windows, Приватные читы, Спортивные, Программы для сотовых телефонов, Шифрование, Защита ПК, ОС и сетей, Базы данных, Office, Программы > MMORPG, ...