Seria: MECHANIKA z. 22 Nr kol. 130

ZESZYTY N AUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ 1965

Se r i a : M E C H A N I K A z. 22 N r kol. 1 3 0

J A N A D A M C Z Y K

K a t e d r a M e t a l o z n a w s t w a

A N A L I Z A T E R M O M A G N E T Y C Z N A R O Z P A D U F E R R Y T U

3

W Z G N I E C I O N E J S T A L I T Y P U 1 8 - 8 Z A W I E R A J Ą C E J M o 1 Tl

S t r e s z o z e n i e . P r z e p r o w a d z o n o b a d a n i a t e r m o m a g n e t y o z ne r o z p a d u f e r r y t u Ó z g n i e c i o n e j s t a l l 1 8 - 8 z a w l g 1- r a j ą c e j 2 , 0 % k o i 0 , 7 9 % Ti. S t a l p r z e s y c o n ą z 1250 C w w o d z i e 1 w a l c o w a n ą w t e m p e r a t u r z e o t o o z e n i a s t a ­ r z o n o w t e r m o m a g n e t o m e t r z e C h e r e n a r d a w z a k r e s i e 5 0 0 do 8 7 0 c . S t w i e r d z o n o , że r o z p a d f e r r y t u

<S

c z y n a s i ę p o d ł u g o t r w a ł y m w y g r z a n i u s t a l l w t e m p e ­ r a t u r z e ok. 5 0 0 C, z a ś w z a k r e s i e 7 0 0 d o 8 7 0 ° C z a ­ c h o d z i c a ł k o w i t y z a n i k tej fazy.

i. W s t ę p

S t a l e w y s o k o s t o p o w e c h r o m o w o - n i k i o w e z a w i e r a j ą c e od 0 , 0 6 d o ok. 0 , 5 % C, 16 d o 2 5 % C r i 8 d o 3 0 % N i p o s i a d a j ą s t r u k t u r ę a u s t e n i t y c z n ą w z a k r e s i e od p u n k t u t o p n i e n i a d o t e m p e r a t u r y o t o c z e n i a , a n i e k i e d y t a k ż e i w t e m p e r a t u r a c h p o d z e r o w y c h . J e d ­ n a k w p r o w a d z e n i e d o s t a l i p i e r w i a s t k ó w f e r r y t o t w ó r c z y c h J a k M o Ti, Nb, W, V, Si i A l p o w o d u j e i s t o t n e p r z e s u n i ę o l e g r a n i o f a ­ z o w y c h i w y s t ą p i e n i e p r z y c h ł o d z e n i u l z o t ę r m i c z n y m s t r u k t u r y w i e l o f a z o w e j , z a w i e r a j ą c e j o p r ó c z a u s t e n i t u r ó w n i e ż f a z ę 6 N a p r z y k ł a d w s t a l a c h 1 8 % Cr, 8 % Ni, 2 % M o 1 0 , 6 % Ti, a t a k ż e

1 6 % Cr, 1 3 % Ni, 2 % M o o r a z 0 , 6 % Ti l u b i % N b w y d z i e l a n i e f a z y 6 n a s t ę p u j e p o d ł u g o t r w a ł y m w y g r z e w a n i u w o k r e ś l o n y m z a k r e s i e t e m p e r a t u r . O b e c n o ś ó tej f a z y w s t r u k t u r z e p o w o d u j e n i e k o r z y s t n ą z m i a n ę w ł a s n o ś c i a n t y k o r o z y j n y c h i z n a c z n e o b n i ż e n i e p l a s ­ t y c z n o ś c i stall. W y d z i e l a n i u f a z y 6" s p r z y j a j ą s k ł a d n i k i f e r r y t o t w ó r c z e , s t a b i l i z u j ą c e w w y s o k i c h t e m p e r a t u r a c h s t r u k t u r ę f e r r y t u .

42 J an Adamczyk

Z a g a d n i e n i e w y s t ę p o w a n i a f a z y 6 s t a n o w i t r e ś ć l i c z n y c h p r a c p r z e p r o w a d z o n y c h n a c z y s t y c h s t o p a c h F e - C r - N i [i] , j a k r ó w n i e ż n a s t o p a c h t e c h n i c z n y c h [2, 3]. R o d z a j faz o r a z p r z e ­ b i e g i c h g r a n i c z a l e ż ą t a k ż e o d s z y b k o ś c i c h ł o d z e n i a . M e t a s t a - b i l n y u k ł a d r ó w n o w a g i s t o p ó w F e - C r - N i z a w i e r a j ą c y c h 0 , 1 % C o-

z i ę b i a n y c h z w y s o k i e j t e m p e r a ­ t u r y p r z e d s t a w i a r y s . i. J a k w i d a ć z r y s u n k u w i n t e r e s u j ą ­ c y m z a k r e s i e k o n c e n t r a c j i s k ł a d n i k ó w w s t o p a c h p r z e s y c o ­ n y c h f a z a G n i e w y s t ę p u j e , n a ­ t o m i a s t o p r ó c z a u s t e n i t u u j a w ­ n i a s i ę m e t a s t a b i l n y f e r r y t 6, k t ó r y w z a k r e s i e t e m p e r a t u r o k 5 0 0 do 9 7 0 ° c r o z p a d a się n a z ę <7 i a u s t e n i t n i s k o s t o p o w y

L5-11]

S z c z e g ó l n i e p o d a t n y m i d o w y s t ę p o w a n i a f e r r y t u d s ą s t ale 1 8 - 8 o s k ł a d z i e 0 , 0 6 do 0,15%Cj 18 d o 2 0 % Cr i 8 do 10 % N i , l e - ż ą o e w p o b l i ż u g r a n i c y y --y + ó • J e ś l i w s k ł a d t y c h s t a l i . w c h o ­ d z ą d o d a t k o w o s k ł a d n i k i f e r r y - t o t w ó r o z e j a k n p . k r z e m , m o l i b d e n , t y t a n i inne, to w t e m p e r a ­ t u r z e p o w y ż e j

1000°c

ó . O t r z y m a n y w w y n i k u p r z e s y c e n i a stali' a u s t e n i t n i e jest s t a b i l n y i p r z y s t o s u n k o w o m a ł e j z a w a r t o ś c i w ę g l a i a z o t u , m o ­ że p o d c z a s o z i ę b i e n i a d o t e m p e r a t u r p o d z e r o w y c h u l e c p r z e m i a ­ n i e w m a r t e n z y t z g o d n i e z r e a k c j ą y — - c i 2 lub p r z e z w y s t ę p o w a ­ n i e p o ś r e d n i e j f a z y h e k s a g o n a l n e j 6 [l2, 13]. W y s t ą p i e n i u p r z e m i a n y m a r t e n z y t y c z n e j s p r z y j a z g n i o t p r z e p r o w a d z o n y g ł ó w n i e w t e m p e r a t u r a c h o b n i ż o n y c h .

to /

R y s . 1. M e t a s t a b i l n y u k ł a d r ó w n o w a g i s t o p ó w ż e l a z o - - o h r o m - n i k i e l z a w i e r a j ą c y c h 0 , 1 % C o z i ę b i o n y c h d o t e m p e ­ r a t u r y o t o c z e n i a (4). . - - a u s t e n i t m e t a s t a b i l n y } A a - - a u s t e n i t s t a b i l n y } F - f e r r y t } K - w ę g l i k i } E - p e r ­ l i t } F ft - f e r r y t Ó } M - m a r ­

tenzyt.

A n a l i z a termomagnetyczna r o z p a d u ferrytu 43

2. B a d a n i a w ł a s n e

2 . 1. M a t e r i a ł d o ba d a ń , o b r ó b k a c i e p l n a i p r z e r ó b k a p l a s t y c z n a

B a d a n i a p r z e p r o w a d z o n o n a w y t o p i e p r z e m y s ł o w y m s t a l i o s k ł a ­ d z i e : 0,12% C| 1 8 , 8 3 % Cr| 0 , 9 6 % N i } 2 , 0 2 % M o } 0 , 7 9 % Ti i 0 , 0 0 8 8 % N. S t a l p r z e s y c o n ą z 1 2 5 0 ° C w w o d z i e w a l c o w a n o w tern p e r a t u r z e o t o c z e n i a ze z g n i o t a m i 6,5} 1 3 , 5 } 22 1 58%, Z a r ó w n o s t d l p r z e s y c o n a J a k i w a l c o w a n a p o s i a d a s t r u k t u r ę w i e l o f a z o w ą z a w i e r a j ą c ą o p r ó o z a u s t e n i t u ok. 2 0 % f e r r y t u & o r a z n i e z n a c z ­ n ą i l o ś ó w ę g l i k ó w g ł ó w n i e TiC. P r z e m i a n y m a r t e n z y t y o z n e j w c z a sie p r z e r ó b k i p l a s t y c z n e j n i e s t w i e r d z o n o . N a t o m i a s t stal w a l ­ c o w a n a ze z g n i o t e m 5 8 % p o s i a d a s i l n ą t e k s t u r ę z g n i o t u w p ł a s z ­ c z y ź n i e (iii) a u s t e n i t u i w y r a ź n i e z a z n a c z o n ą t e k s t u r ę w p ł a ­ s z c z y ź n i e (iiO) f e r r y t u ó [ii] .

2 .2. P r z e b i e g b a d a ń

B a d a n i a p r z e p r o w a d z o n o z a p o m o c ą t o r m o m a g n e t o m e t r u C h e v e n a r d a , p r z e z n a c z o n e g o d o w y z n a c z a n i a p u n k t u C u r i e o r a z b a d a ń z m i a n

g n i a z a w i e s z o n a fca c i e n k i c h d r u R y s . 2. S c h e m a t b u d o w y termo. o i k a c h w o l f r a m o w y c h " f w , u m o ż l i -

s i & s ^ s s s s & t w « “ * -

i T

2

2. Z a s a d n i o z ą c z ę ś c i ą t e r m o m a - g n e t o m e t r u j e s t a s t a t y o z n a d ź w l

k w a r c o w a } P - w z o r z e c } E - p r ó b - ka} A - m a g n e s } M - l u s t e r k o } L, M - s t a ł e p u n k t y p o d p a r c i a l u ­

s t e r k a } C - p u n k t p o d p a r c i a lu s t e r k a p r z e n o s z ą c y d y l a t a o j ę

r z y d w u s e g m e n t o w a r u r k a k w a r c o ­ wa , w k t ó r e j m i e s z c z ą s i ę - w z o r z e c p a r a m a g n e t y c z n y "P" o z n a ­ n e j c h a r a k t e r y s t y c e r o z s z e - w z o r c a } S - p r o m i e ń

44 Ja n A d a m c z y k

r z a l n o ś o l c i e p l n e j w b a d a n y m z a k r e s i e t e m p e r a t u r ( s e g m e n t T^) o r a z p r ó b k a "E" ( s e g m e n t T 2 )- R u r k a z p r ó b k ą z a m k n i ę t a J e s i p r ę c i k i e m k w a r c o w y m , z a b e z p i e c z a j ą c y m p r z e d n a d m i e r n y m u t l e ­ n i a n i e m .

P o d s t a w ę s k a l i t e m p e r a t u r n a w y k r e s i e t e r m o m a g n e t o m e t r y cznyra s t a n o w i w y d ł u ż e n i e c i e p l n e w z o r c a , p r z e n o s z o n e p r z e z p o ­ p y c h a s z k w a r c o w y i ł ą o z n i k m e t a l o w y n a t r ó j k ą t o p t y c z n y z z a ­ m o c o w a n y m l u s t e r k i e m "M"; P r o m i e ń ś w i e t l n y p o d a j ą c y n a l u s t e r ­ k o d o z n a j e o d b i c i a i n a s k u t e k o b r o t u t r ó j k ą t a o p t y c z n e g o w o ­ k ó ł o s i Y - Y w y w o ł a n e g o w y d ł u ż e n i e m w z o r c a p r z e m i e s z c z a si ę p o k l i s z y w k i e r u n k u p o z i o m y m , z n a c z ą c oś t e m p e r a t u r . Oś r z ę d ­ n y c h w y k r e s u p r z e d s t a w i a m a g n e t y z a c j ę ” 1" p r ó b k i "E", w y w o ł a n ą p r z y c i ą g a j ą c y m d z i a ł a n i e m m a g n e s u "A" o n i e j e d n o r o d n y m n a t ę ż e ­ n i u p o l a m a g n e t y c z n e g o , w y n o s z ą c y m w p o ł o ż e n i u p r ó b k i o k , 5 0 Oe^

O d d z i a ł y w a n i e m a g n e s u u m i e s z c z o n e g o p o n i ż e j p i e c y k a , w e w n ą t r z k t ó r e g o z n a j d u j e s i ę d w u s e g m e n t o w a r u r k a z w z o r e m i p r ó b k ą , p o ­ w o d u j e w y c h y l e n i e d ź w i g n i z p i e r w o t n e g o p o ł o ż e n i a r ó w n o w a g i . W y p a d k o w y r u c h p u n k t u ś w i e t l n e g o w w y n i k u w y d ł u ż e n i a w z o r c a i w y c h y l e n i a d ź w i g n i p r z y n a g r z e w a n i u z n a c z y n a k l i s z y k r z y w ą m a g n e t y z a c j i w z a l e ż n o ś c i o d t e m p e r a t u r y .

W b a d a n i a c h z a s t o s o w a n o p r ó b k i w a l o o w e o w y m i a r a c h 0 0 , 9 x x 2 0 , 0 mm, z a p e w n i a j ą c e m a k s y m a l n ą c z u ł o ś ć a p a r a t u . P r ó b k i o b ­ r o b i o n o m e c h a n i c z n i e p r z e z s k r a w a n i e i s z l i f o w a n i e . W c e l u w y ­ e l i m i n o w a n i a w p ł y w u z g n i o t u p o w i e r z c h n i o w e g o w y w o ł a n e g o o b r ó b ­ k ą m e c h a n i c z n ą n a w s k a z a n i a p r z y r z ą d u , w a r s t w ę z g n i e c i o n ą p r ó ­ b e k u s u n i ę t o p r z e z p o l e r o w a n i e e l e k t r o l i t y c z n e .

W p o l a c h m a g n e t y c z n y c h s i l n y c h o n a t ę ż e n i u k i l k u t y s i ę c y Oe m a g n e t y z a c j a z a l e ż y w y ł ą c z n i e od i l o ś c i f a z y f e r r o m a g n e t y c z n e j . N a t o m i a s t w p o l a c h m a g n e t y c z n y c h s ł a b y c h w ł a s n o ś ć t a z a l e ż y t a k ż e od I n n y c h c z y n n i k ó w j a k np. s t a n u i s t r u k t u r y m a t e r i a ł u , n a p r ę ż e ń w e w n ę t r z n y c h , d y s p e r s j i faz, t e k s t u r y itp. S t ą d z a ­

s t o s o w a n e w b a d a n i a c h u r z ą d z e n i e o s t o s u n k o w o s ł a b y m n a t ę ż e n i u p o l a m a g n e t y c z n e g o r e j e s t r u j e n a w y k r e s i e s u m a r y c z n e z m i a n y i l o ś c i f a z y f e r r o m a g n e t y c z n e j , z n i e k s z t a ł c e n i e s i e c i 1 n i e ­ p r a w i d ł o w o ś c i b u d o w y k r y s t a l i c z n e j , z m i a n y n a p r ę ż e ń w y w o ł a n e w y d z i e l a n i e m f a z i inn e . Z j a w i s k a te u ł a t w i a j ą l u b u t r u d n i a j ą

A n a l i z a tormogenetyczna ro z p a d u fe r r y t u ... 45

r o z p r z e s t r z e n i a n i e s t r u m i e n i a m a g n e t y c z n e g o w b a d a n e j p r ó b c e w s k u t e k p o w s t a w a n i a lu b z a n i k a n i a w e w n ę t r z n y c h p ó l r o z m a g n e s o - w u j ą c y c h .

3, W y n i k i b a d a ń

P r z e p r o w a d z o n e b a d a n i a u j a w n i ł y p r z e b i e g r o z p a d u f e r r y t u

5

N a g r z e w a n i e s t a l i p r z e s y c o n e j p o w o d u j e p o c z ą t k o w o n i e z n a c z ­ n y w z r o s t m a g n e t y z a c j i , za ś w t e m p e r a t u r z e ok. 50 0 C z a c h o d z i g w a ł t o w n y jej s p a d e k , w y w o ł a n y p r z e m i a n ą m a g n e t y c z n ą f e r r y t u 8 - p u n k t C u r i e [rys. 3]. D a l s z e n a g r z e w a n i e d o ok. 8 T O ° C i s t u d z e n i e d o t e m p e r a t u r y C u r i e p r z e b i e g a w z a k r e s i e f e r r y t u p a r a m a g n e t y c z n e g o i w y r a ż a s i ę l i n i ą p r o s t ą , r ó w n o l e g ł ą d o osi t e m p e r a t u r . N a t o m i a s t o s t u d z e n i e s t a l l p o n i ż e j t e m p e r a t u r y p r z e m i a n y m a g n e t y c z n e j p o w o d u j e j e d y n i e n i e w i e l k i w z r o s t m a g n e t y z a c j i , w s k a z u j ą c y n a I s t o t n e z m n i e j s z e n i e i l o ś c i f a z y f e r r o ­ m a g n e t y c z n e j p o d c z a s p r z e d s t a w i o n e g o c y k l u c i e p l n e g o .

!

T e m p e ra tu ra , *C

Rys. 3. Z m i a n y m a g n e t y z a c j i s t a l i p r z e s y c o n e j w c z a s i e n a g r z e w a n i a d o 8 7 0 ° c i s t u ­

d z e n i a d o ok. 1 9 0 ° C

R y s . 4. Z m i a n y m a g n e t y z a c j i s t a l i w a l c o w a n e j ze z g n i o t e m 5 8 % w c z a s i e n a g r z e w a n i a d o t e m p e r a t u r y 8 7 0 ° C 1 s t u d z e ­

n i a do ok. 2 0 0 ° C

N a o g ó ł p o d o b n y p r z e b i e g m a g n e t y z a c j i w y k a z u j e s t a l z g n i e ­ c i o n a . J e d n a k p r z y z a c h o w a n i u j a k p o p r z e d n i o t y c h s a m y c h w a - r u n k t ó w n a g r z e w a n i a i c h ł o d z e n i a (ok. 4 ° C / m i n ) , n a s t ę p u j e p o d ­ w y ż s z e n i e t e m p e r a t u r y C u r i e f e r r y t u 8 s t a l i w a l c o w a n e j ze

46 Jan Ad a m c z y k

z g n i o t e m 1 3 , 5 % d o ok. 51 0 ° C , z a ś w a l c o w a n e j ze z g n i o t e m 5 8 % do olc. 5 2 0 ° C . R ó w n i e ż p o d c z a s s t u d z e n i a p r ó b e k s t a l i w a l c o w a n e j z a z n a c z a s i ę o b n i ż e n i e t e m p e r a t u r y C u r i e d o ok.

500°c

W y g r z e w a n i e s t a l l w a l c o w a n e j ze z g n i o t e m

58%

520

d o 5 2 0 ° C p r z e z

15

550°c

Rys. 5. Z m i a n y m a g n e t y z a c j i s t a l i w a l c o w a n e j ze z g n i o t e m 5 8 % w c z a s i e n a g r z e w a n i a i w y ­ g r z e w a n i a w z a k r e s i e 5 0 0 d o 5 2 0 C p r z e z 15 g o d z i n , s t u d z e ­ n i a d o 2 8 0 C. p o n o w n e g o n a g r z e w a n i a d o 6 2 0 C 1 s t u d z e n i a do

ok. 2 4 0 ° C

'«30 600

Tesriptiatora, *C

R y s . 6. Z m i a n y m a g n e t y z a c j i s t a l i w a l c o w a n e j ze z g n i o t e m 5 8 % w c z a s i e n a g r z e w a n i a i w y g r z e w a n i a w t e m p e r a t u r z e 5 5 0 ° C p r z e z 1 5 g o d z i n , n a g r z e w a n i a d o ok.

6i0°c

n i a d o ok. 2 6 0 C

\

Rys. 7. Z m i a n y m a g n e t y z a c j i s t a l i w a l c o w a n e j ze z g n i o t e m 5 8 % w c z a s i e n a g r z e w a n i a i w y ­ g r z a n i a w t e m p e r a t u r z e 6 2 0 C p r z e z 5 g o d z i n o r a z s t u d z e n i a

d o ok. 2 4 0 C

Rys. 8. Zmiany magnetyzacji s t ali w a l c o w a n e j ze z g n i o t e m 58%

w c z a s i e 5 - k r o t n o g o n a g r z e ­ w a n i a d o t e m p e r a t u r y 7 2 0 C i s t u d z e n i a od 1 3 0 dc. 2 3 0 ° C

A n a l i z a termomagnetyczna ro z p a d u fe r r y t u . 47

p o d w y ż s z e n i e t e m p e r a t u r y C u r i e f e r r y t u S p r z y r ó w n o c z e s n y m o b n i ż e n i u m a g n e t y z a c j i s t ali (rys. 6). N a t o m i a s t w y g r z e w a n i e w z a k r e s i e p o w y ż e j 6 0 0 ° c p o w o d u j e t y l k o n i e z n a c z n y w z r o s t t e m ­ p e r a t u r y p r z e m i a n y m a g n e t y c z n e j o r a z i s t o t n e o b n i ż e n i e m a g n e ­ t y z a c j i (rys. 7).

K i l k a k r o t n i e n a g r z e w a n i e s t a l l w a l c o w a n e j ze z g n i o t e m 5 8 % d o t e m p e r a t u r y ok. 7 0 0 ° C 1 s t u d z e n i e p o w o d u j e s t o p n i o w e o b n i ż a n i e m a g n e t y z a c j i ( r y s . 8) z a ś w y g r z e w a n i e w t y c h w a r u n ­ k a c h p r z e z ok. 3 g o d z i n y - z u ­ p e ł n y jej z a n i k (rys. 9). P o ­ d o b n y w y n i k o t r z y m u j e s i ę p o d ­ c z a s w y g r z e w a n i a s t a l l w t e m ­ p e r a t u r a c h w y ż s z y c h , p r z y c z y m c z a s d o c a ł k o w i t e g o z a n i k u f a ­ z y f e r r o m a g n e t y c z n e j m a l e j e z w i e l k o ś c i ą z g n i o t u . N a p r z y ­ k ł a d w t e m p e r a t u r z e 8 2 5 ° C c a ł - w s t a l i n i e o d k s z t a ł c o n e j z a c h o d z i p o 20 tOO 200 ■&0 ¿

Temperatura.

R y s . 9. Z m i a n y m a g n e t y z a c j i s t a l l w a l c o w a n e j ze z g n i o t e m 5 8 % w c z a s i e n a g r z e w a n i a i w y g r z e w a n i a w t e m p e r a t u r z e 7 i O ° C p r z e z 3 g o d z i n y o r a z

s t u d z e n i a d o ok. 2 4 0 C

k o w i t y z a n i k f e r r y t u Ć

ok, 2 g o d z i n a c h , z a ś w s t a l i w a l c o w a n e j ze z g n i o t e m g o d z i n i e w y g r z e w a n i a .

5 8 % p o i

4. D y s k u s j a w y n i k ó w

P r z e p r o w a d z o n e b a d a n i a t e r m o m a g n e t y c z n e u m o ż l i w i ł y d o k o n a n i e s z c z e g ó ł o w e j a n a l i z y p r o c e s u r o z p a d u f e r r y t u ó p r z y s t a r z e n i u s t a l i p r z e s y c o n e j i z g n i e c i o n e j .

P r o c e s te n u j a w n i a si ę j u ż w t e m p e r a t u r z e ok. 5 0 0 ° C i z a z n a c z a s i ę w s t a l i z g n i e c i o n e j w y r a ź n y m p o d w y ż s z e n i e m t e m p e r a t u r y C u r i e f e r r y t u $ o r a z n i e w i e l k i m w z r o s t e m m a g n e t y z a c j i . P o d w y ż s z e n i e t e m p e r a t u r y C u r i e (rys. 3, 4 i 5) j e s t z w i ą z a n e ze w z r o s t e m e n e r g i i w e w n ę t r z n e j s t a l i w a l c o w a n e j i s t a r z o n e j . W s t a l i w a l c o w a n e j t e n w z r o s t w y n i k a ze z m a g a z y n o w a n i a e n e r g i i o d ­ k s z t a ł c e n i a , co p o d u ż y c h z g n i o t a c h u j a w n i a się w y s t ą p i e n i e m

48 J an Adamczyk

w f e r r y c i e d" w y r a ź n e j t e k s t u r y z g n i o t u . N a t o m i a s t p o d w y ż s z e ­ n i e t e m p e r a t u r y C u r i e f e r r y t u Ó w s t a l i s t a r z o n e j j e s t s p o w o ­ d o w a n e d o p r o w a d z e n i e m e n e r g i i a k t y w a c j i z a r o d k o w a n i a k o h e r e n ­ t nej f a z y p r z e j ś c i o w e j o s i e c i r e g u l a r n e j p r z e s t r z e n n i e o e n - t r y c z n e j , z b l i ż o n e j d o s t r u k t u r y c h r o m u [ l i ] . Z a r o d k o w a n i e f a ­ z y p r z e j ś c i o w e j J e s t t a k ż e p r z y c z y n ą w z r o s t u m a g n e t y z a c j i s t a ­ li s t a r z o n e j w z a k r e s i e 5 0 0 do 5 2 0 ° C (rys. 5). P o t w i e r d z e n i e m w p ł y w u e n e r g i i w e w n ę t r z n e j n a t e m p e r a t u r ę C u r i e j e s t h i s t e r e z a m a g n e t y c z n a , w y s t ę p u j ą c a p r z y s t u d z e n i u s t a l i u p r z e d n i o n a g r z a n e j d o t e m p e r a t u r y w y w o ł u j ą c e j c z ę ś c i o w y r o z p a d oraz r e k r y s t a ­ l i z a c j ę f e r r y t u d* (rys. 4).

P o d w y ż s z e n i e t e m p e r a t u r y C u r i e z a z n a c z a si ę t a k ż e po d ł u ­ g o t r w a ł y m s t a r z e n i u w 5 5 0 °C. J e d n a k ł a g o d n e n a c h y l e n i e k r z y w e j m a g n e t y z a c j i w c z a s i e s t u d z e n i a s t a l i w s k a z u j e , że p o d w y ż s z e ­ n i e t e m p e r a t u r y p r z e m i a n y m a g n e t y c z n e j z w i ą z a n e jest g ł ó w n i e z l o k a l n y m z u b o ż e n i e m f e r r y t u cf w s k ł a d n i k i o b n i ż a j ą c e p u n k t C u r i e , tj. c h r o m i t y t a n . Z u b o ż e n i e to s p o w o d o w a n e j e s t w y d z i e l a n i e m w f e r r y c i e d p a r a m a g n e t y c z n e j f a z y p r z e j ś c i o w e j b o g a ­ tej w c h r o m o r a z w ę g l i k a TiC. Z n a c z n a i l o ś ć w y d z i e l e ń w y d a t n i e z m n i e j s z a i l o ś ć f a z y f e r r o m a g n e t y c z n e j , co u j a w n i a s i ę o b n i ż e ­ n i e m m a g n e t y z a c j i s t a l i (rys. 6).

N a o g ó ł p o d o b n i e p r z e b i e g a r o z p a d f e r r y t u cf w z a k r e s i e tern p e r a t u r 6 0 0 d o 7 0 0 ° C . Z a p o c z ą t k o w a n y j e s t o n z a r o d k o w a n i e m w ę ­ g l i k a Ti C i f a z y p r z e j ś c i o w e j , k t ó r a p o d w p ł y w e m w y g r z e w a n i a u l e g a k o a l e e c e n o j i „ U ł a t w i e n i e d y f u z j i a t o m ó w s u b s t y t u c y j n y c h w t y c h w a r u n k a c h p r z y s p i e s z a p r o c e s w y d z i e l a n i a o r a z s p r z y j a w y r ó w n a n i u s k ł a d u c h e m i c z n e ro f e r r y t u (j w o t o c z e n i u w y d z i e ­ leń, c o w y r a ż a się i s t o t n y m o b n i ż e n i e m m a g n e t y z a c j i s t a l i b e z w y r a ź n e g o w p ł y w u n a t e m p e r a t u r ę C u r i e (rys, 7). W y g r z e w a n i e s t a l i p o w o d u j e k o a l e s c e n c j ę w y d z i e l e ń i z a r o d k o w a n i e f a z y <7 a t a k ż e r e k r y s t a l i z a c j ę f e r r y t u J i p o k o l e j n y m n a g r z e w a n i u s t a li d o t e m p e r a t u r y ok. 7 0 0 ° c u j a w n i a s i ę s t o p n i o w y m o b n i ż e n i e m m a g n e t y z a c j i i t e m p e r a t u r y p r z e m i a n y m a g n e t y c z n e j (rys. 8),

N a t o m i a s t s t a r z e n i e w z a k r e s i e 7 0 0 do 8 0 0 ° C w z m a g a r o z p a d f e r r y t u c? na f a z ę 6 i a u s t e n i t , co po w y g r z a n i u s t a l i u w i d a c z n i a się c a ł k o w i t y m z a n i k i e m f a z y f e r r o m a g n e t y c z n e j (rys. 9).

A n a l i z a termomagn e t y o z n a r o z p a d u f e r r y t u . 49

W n i o s k i

W w y n i k u p r z e p r o w a d z o n y c h b a d a ń s t w i e r d z o n o :

R o z p a d f e r r y t u

c?

- z a r o d k o w a n i e f a z y p r z e j ś c i o w e j i w ę g l i k a TiC, c h a r a k t e r y z u j ą ­ ce si ę p o d w y ż s z e n i e m t e m p e r a t u r y C u r i e f e r r y t u c f :

- k o a l e s c e n o j ę f a z y p r z e j ś c i o w e j o r a z z a r o d k o w a n i e f a z y S »cha­

r a k t e r y z u j ą c e s i ę i s t o t n y m o b n i ż e n i e m m a g n e t y z a c j i st a l l , b e z w y r a ź n e j z m i a n y t e m p e r a t u r y p r z e m i a n y m a g n e t y c z n e j f e r r y t u ó.

S t a r z e n i e s t a l l w z a k r e s i e

700

900°c

L I T E R A T U R A

[1] P u g h J . W . , N i s b e t J . D . : J . M e t a l s , 2, 195 0 , s. 268.

[

2

[

3

[

4

[

5

[6] L a s z k o N . F . , E r e m i n N . I . : F a z o w y j a n a l i z i s t r u k t u r a a u - s t e n i t n y c h s t a ł e j , U a s z g i z , M o s k w ą , 1 9 57.

[

7

[8] B e r g m a n B . G . , S o h o e m a k e r D . P . j J o u r n . C h e m . P h y s . 19, 1 9 51, 8 « 5 1 5 «

[

9

50 J a n A d a m c z y k

[10] K i r b k y H . W . , M o r l e y J . I . j J. I r o n S t e e l I n s t . , 158, 194 8 , s. 289.

[11] A d a m c z y k J.: R o z p r a w a d o k t o r s k a , P o l . Ś l ą s k a , 1 9 6 4 . [

1 2

[

1 3

[

1 4

A n a l i z a t e r m o m a g n e t y o z n a r o a p a d u f e r r y t u . 6±

TEPMOMArroiraifl AHAJM

3

4

18T8

P e 3 a m e

npoBe^eHo HccjiejoBaimi pacnaaa 6 -$eppHTa' b C T a m 18-8, coKepxanei 2,03$ Mo h 0,79$ Ti. Orajn. saKajieny» c 1250° h npoxnTaHy» npz KOMHaiHofi TeMnepaType c otf- zaraeM b 6,5; 13,5; 22 x 58% dHJia ocTapeHa b TepwoMarHHTOMerpe UteBeHap^a b npezeJiax T e m e p a i y p 500 flo o k . 900°.

KoHCTaTHpoBaHO, h t o paonafl (i-^eppHTa i m H H a e T C H npz 500° BtweJieHHeM nepe- xo^Hoa $a3H odorameHHofl xpoMoiz. 9ro odHapyxzBaeTcz yBe-ratqeKzeM tohkh Kbpa.

IIoBUmeHze TewnepaTypn cnocodCTByer KoaJiecuenmra arofi $a3H, a Taxae sapoxxeHHB BtwepzKa cth jih b npeaanax 700 ao o k . 900° BH3imaeT noJnmfi pacnan rf - -$eppzTa na ? - $ a3y z aycTeHHT.

T H E R M O M A G N E T I C A N A L Y S I S OF D E C O M P O S I T I O N OF T H E 0 - F E R R I T E I N C O L D R O L L E D 1 8 % C r - 8 % N i S T E E L C O N T A I N I N G M o A N D Ti

S u m m a r y

I n v e s t i g a t i o n u p o n d e c o m p o s i t i o n of t h e 6 - f e r r i t e i n 1 8 % C r - 8 % N i s t e e l c o n t a i n i n g 2 , 0 3 % M o a n d 0 , 7 9 % Ti h a d b e e n c a r r i e d out. S t e e l s p e c i m e n s a f t e r w a t e r q u e n c h i n g f r o m i 2 5 Q ° c ( s o l u ­ t i o n h e a t t r e a t m e n t ) a n d c o l d r o l l i n g t o 6,5} 1 3 , 5 } 2 2 a n d 5 8 % r e d u c t i o n h a d b e e n A g e d i n t h e r m o m a g n e t o m e t e r , C h e v e n a r d type, i n t h e r a n g e 5 0 0 t o 9 0 0 C.

It h a s b e e n e s t a b l i s h e d t h a t d e c o m p o s i t i o n of t h e d - f e r r i ­ te b e g i n s a t 500 C b y p r e c i p i t a t i o n of t h e o h r o m l u m e n r i c h e d t r a n s i t i o n a l p h a s e a n d c a u s e s t h e r i s e of t h e C u r i e p o i n t . A r i s e i n t e m p e r a t u r e a i d s o o a l e s o e n o e of t h e t r a n s i t i o n a l p h a s e a n d n u o l e a t i o n of t h e 6 - p h a s e . S o a k i n g of t h e s t e e l i n t h e r a n g e 700 to 900 c c a u s e s c o m p l e t e d e o o m p o s i o n of the ¿'-ferri­

te to 6 - p h a s e a n d a u s t e n l t e .