Способ определения микронеоднородности расплава образца многокомпонентного металлического сплава

Abstract

Изобретение относится к технической физике и металлургии. Предложен способ определения микронеоднородности расплава образца многокомпонентного металлического сплава посредством получения температурных зависимостей кинематической вязкости ν_i(T_i) при нагреве и охлаждении расплавленного образца этого сплава в определенном диапазоне температур, с получением дискретных значений параметров ν_i(T_i) в виде электрических сигналов U_i. Согласно заявленному способу задают значение порога второй производной d²(U_i)_пор, определяют превращения, связанные с изменением микронеоднородного состояния, с изменением энергии активации E_A вязкого течения. Строят графики ln(ν_i) от обратной температуры 1/T в виде ln(ν_i)=ϕ(1/T_i). Данные в виде электрических сигналов U_i~ln(ν_i) дифференцируют два раза и получают d²(U_i). Сравнивают с порогом d²(U_i)_пор: если величина d²(U_i) меньше d²(U_i)_пор, считают, что аномалия на зависимости ν_i(T_i) отсутствует, а при величине d²(U_i) больше порогового сигнала d²(U_i)_пор, аномалия имеется, что позволяет сделать вывод о структурном превращения в расплаве. Синхронно по величине U_i~ln(ν_i)=ϕ(1/T_i), строят график, который аппроксимируют прямыми линиями, отражающими ход ln(ν_i)=ϕ(1/T_i) до и после аномалии. Определяют значение наклона этих прямых в виде углов α₁ и α₂. При отсутствии аномалии эти углы равны, при наличии аномалии угол α₁ больше угла α₂, причем наличие аномалии сопровождается уменьшением энергии активации E_A1 вязкого течения неоднородного расплава, пропорциональной tg α₁, до значения E_A2, пропорционального tg α₂. После чего делают вывод о переходе изучаемого расплава в более однородное состояние при его нагреве выше температуры аномалии T_i=T_ан. Технический результат - уменьшение износа оборудования, при наличии наглядности и достоверности определения температурной аномалии образца даже при отсутствии гистерезиса на зависимостях ν_i(T_i), что позволяет определять температуру аномалии T_ан по температурной зависимости ν_i(T_i), полученной только в режиме нагрева образца. 4 ил.

FIELD: technical physics; metallurgy. SUBSTANCE: method is proposed for determining the microheterogeneity of a melt of a sample of a multicomponent metal alloy by obtaining the temperature dependences of the kinematic viscosity ν_i(T_i) during heating and cooling of the molten sample of this alloy in a certain temperature range, obtaining discrete values of the parameters ν_i(T_i) in form of electrical signals U_i. According to the claimed method, the value of the threshold of the second derivative d²(U_i)_thr is set, the transformations associated with the change in the microheterogeneous state, with the change in the activation energy E_Aof the viscous flow, are determined. Graphs ln(ν_i) of the reciprocal temperature 1/T in form ln(ν_i)=ϕ(1/T_i) are charted. Data in form of electrical signals U_i~ln(ν_i) is differentiated twice to get d²(U_i). It is compared with threshold d²(U_i)_thr: if value d²(U_i) is less than d²(U_i)_thr, then the anomaly in the dependence ν_i(T_i) is considered to be absent, and when d²(U_i) is greater than the threshold signal d²(U_i)_thr, there is an anomaly, which allows to conclude that there is a structural transformation in the melt. A synchronous graph is built for magnitude U_i~ln(ν_i)=ϕ(1/T_i), that is approximated by straight lines reflecting the course of ln(ν_i)=ϕ(1/T_i) before and after the anomaly. Value of the slope of these lines in form of angles α₁ and α₂is determined. In the absence of an anomaly, these angles are equal; in presence of an anomaly, angle α₁ is more than angle α₂, and the presence of an anomaly is accompanied by a decrease in the activation energy E_A1 of the viscous flow of an inhomogeneous melt, which is proportional to tg α₁, up to the value of E_A2 proportional to tg α₂. After that, a conclusion is made about transition of the tested melt into a more homogeneous state when it is heated above the temperature of the anomaly T_i=T_an. EFFECT: reduced wear of equipment, clarity and reliability of determining the temperature anomaly of the sample, even in the absence of hysteresis for dependencies ν_i(T_i), which makes it possible to determine the temperature of anomaly T_an using the temperature dependence ν_i(T_i) obtained only during the sample heating mode. 1 cl, 4 dwg.