способ контроля латунированной стальной проволоки
Классы МПК: | G01N23/20 с помощью дифракции, например для исследования структуры кристаллов; с помощью отраженного излучения |
Автор(ы): | Горбачева Н.А., Едигарова Г.А., Жигалова Е.К., Сидохин А.Ф., Сидохин Е.Ф., Сидохин Ю.Ф., Утенкова О.В. |
Патентообладатель(и): | Утенкова Ольга Владимировна, Горбачева Нина Алексеевна, Едигарова Галина Алексеевна, Жигалова Елена Кимовна, Сидохин Анатолий Федорович, Сидохин Евгений Федорович, Сидохин Юрий Федорович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1990-12-18 публикация патента:
15.05.1994 |
Использование: рентгенографический контроль. Сущность изобретения: измеряют интегральную интенсивность линий участка дифракционного спектра латунированной проволоки, включающего линии (111) альфа-латуни, (110) бета-латуни совместно с линией (111) меди и линию (110) железа стальной проволоки. Линия железа служит репером, относительно которого отсчитывают угловое положение линии (111) альфа-латуни, что позволяет на основе градуировочного графика судить о содержании в ней растворенного цинка. Регистрация и измерение интенсивности линии (200) меди дает сведения о наличии остатков меди в покрытии и позволяет произвести коррекцию интегральной интенсивности линии (110) бета-латуни для более точного определения ее относительного содержания в покрытии. Предложены соотношения, позволяющие рассчитывать среднее содержание цинка в латунном покрытии на стальной проволоке.
Рисунок 1
Формула изобретения
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЛАТУНИРОВАННОЙ СТАЛЬНОЙ ПРОВОЛОКИ, включающий облучение образца пучком рентгеновских лучей заданной длины волны, регистрацию выбранного участка дифракционного рентгеновского спектра, определение интенсивности линий спектра и их углового положения, из которого находят периоды решетки и устанавливают фазовый состав латуни, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и информативности контроля, регистрируют участок дифракционного рентгеновского спектра, содержащий линии (110) -латуни, (110) -латуни, (111) и (200) меди покрытия и линию (110) железа стальной проволоки, определяют интегральные интенсивности линии (111)-латуни J(111) линии (200) меди J(200)Cu общую интегральную интенсивность Jобщ линии (111) меди и (110) -латуни и определяют содержание U в покрытии -латуниV= { 1+1,44J(111)/(Jобщ-1,16J(200)Cu} -1,
находят угловое положение 2 линии (111) -латуни покрытия относительно линии (110) железа стальной проволоки и при отсутствии -латуни находят содержание цинка в латунном покрытии по величине 2 из градуировочной зависимости CZn = f (2) , построенной по образцам латунированной стальной проволоки с известным содержанием цинка в покрытии, а при наличии -латуни содержание цинка в покрытии CZnпопределяют из соотношения
CZnп = CZn + U(0,457 - CZn) ,
где CZn - содержание цинка в -фазе, найденное из градуировочной зависимости по измеренному значению 2 ,
при этом используют характеристическое рентгеновское излучение Cr, Fe, Co.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к рентгенографическому контролю качества металлопродукции и может быть использовано при контроле процесса термодиффузионного латунирования стальной проволоки для корда автомобильных шин и канатов. Известен способ рентгенографического фазового анализа латуней [1] , включающий облучение образцов рентгеновским излучением, регистрацию дифракционного спектра, измерение интегральных интенсивностей линий и определение относительного содержания присутствующих в латуни фаз методом гомологических пар. Недостатком данного метода является невозможность его быстрого осуществления и применимость только к двухфазным латуням. Известен способ определения содержания цинка в латуни [2] , включающий облучение образца латуни пучком рентгеновских лучей, регистрацию дифракционной линии, определение периода решетки и нахождение по нему из предварительно построенной градуировочной зависимости содержания цинка. Недостаток этого способа состоит в том, что он имеет недостаточную точность при контроле на образцах не плоской формы, например, на проволоке. Ближайшим техническим решением является способ контроля латунированной стальной проволоки [3] , включающий облучение образца пучком рентгеновских лучей заданной длины волны, регистрацию выбранного участка дифракционного спектра, определение интенсивности линий спектра и их углового положения, из которых находят периоды решетки и устанавливают фазовый состав латунного покрытия. Недостатки прототипа состоят в том, что он не обеспечивает необходимой точности контроля фазового состава и содержания цинка в покрытии латунированной стальной проволоки. Цель изобретения состоит в повышении точности и информативности контроля латунированной стальной проволоки. Для решения поставленной задачи в способе контроля латунированной стальной проволоки, включающем облучение образца пучком рентгеновских лучей заданной длины волны, регистрацию выбранного участка дифракционного спектра, определение интенсивности линий спектра и их углового положения, из которого находят периоды решетки и устанавливают фазовый состав латуни, регистрируют участок дифракционного спектра, содержащий линии (111) -латуни, (110) -латуни, линии (111) и (200) меди, от покрытия и линию (110) железа от стальной проволоки, определяют интегральную интенсивность линии (111) -латуни I(111) , линии (200) меди I(200)Сu, общую интегральную интенсивность Iобщ. линий (111) меди и (110) -латуни и определяют содержание в покрытии -латуни (V ) из соотношения: V = { 1+1,44I(111) /(Iобщ-1,16I(200)Сu} -1 находят угловое положение 2 линии (111) -латуни покрытия относительно линии (110) железа стальной проволоки и при отсутствии -латуни находят содержание цинка в латунном покрытии по величине 2 из градуировочной зависимости СZn = f( 2 ), построенной на образцах латунированной стальной проволоки с известным содержанием цинка в покрытии, а при наличии содержание цинка в покрытии (СZnn) определяют из соотношенияCZnn= CZn + V (0,457-CZn) где CZn - содержание цинка в -латуни, найденное из градуировочной зависимости по измеренному значению 2 , при этом длину волны рентгеновского излучения выбирают так, чтобы обеспечить наличие в регистрируемом участке спектра линии железа проволоки. Сущность предложенного способа состоит в измерении интегральной интенсивности линий участка дифракционного спектра латунного покрытия, включающего линии (111) -латуни, (110) -латуни совместно с линией (111) меди и линию (110) железа стальной проволоки. Линия (110) железа является репером, относительно которого отсчитывается угловое положение 2 линии (111) -латуни, зависящее от содержания в ней растворенного цинка. Такая косвенная оценка параметра решетки -латуни позволяет с большой точностью и оперативностью получать данные о химическом составе -латуни. Регистрация и измерение интенсивности линии (200) меди дает сведения о наличии остатков меди в покрытии и позволяет произвести коррекцию интегральной интенсивности линии (110) -латуни путем вычитания из нее регистрируемой под тем же брэгговским углом линии (111) меди, интегральная интенсивность которой в 1,16 раз больше, чем у линии (200) меди. При наличии -латуни ее состав по цинку берется из диаграммы фазового равновесия (0,457), а ее относительное количество определяют по соотношению интенсивностей дифракционных линий и -латуней. В качестве примера производили рентгенографирование на дифрактометре АДП-2 образцов латунированной стальной проволоки в излучении CrK в режиме: 30 кВ - напряжение и 20 мА - ток. Регистрацию дифракционного спектра производили координатным детектором РКД-1-01 в угловом интервале 5о вблизи удвоенного брэгговского угла 65,4о, что позволяло регистрировать одновременно линии (111) -латуни, (110) -латуни, (111) меди и (110) железа. Отделение фона и нахождение интегральной интенсивности линий производили с помощью специально разработанной программы на вычислительном комплексе "Искра 1030". Ниже приведены результаты рентгенографического определения содержания цинка в -латуни, содержание и -латуни в покрытии на латунированной стальной проволоке, результаты расчета среднего содержания меди в покрытии и данные химического анализа тех же образцов. Результаты рентгенографического и химического определения содержания меди в латунном покрытии на стальной проволоке согласуются между собой. В то же время рентгеновский контроль позволяет получить дополнительную информацию - сведения о фазовом составе покрытия, которые в большей мере, чем среднее содержание меди, характеризуют механические и защитные свойства покрытия. Таким образом, данные рентгенографического контроля латунного покрытия на стальной проволоке оказываются более информативными и полезными для регулирования технологического процесса термодиффузионного латунирования.
Класс G01N23/20 с помощью дифракции, например для исследования структуры кристаллов; с помощью отраженного излучения