一種測量合金沸點的新方法－失重法的製作方法
2023-11-10 02:44:37 4
專利名稱：一種測量合金沸點的新方法－失重法的製作方法
技術領域：
本發明屬於金屬工程材料製造技術領域，特別涉及合金性能沸點的測試方法。
背景技術：
鎂合金是目前比重最輕的結構材料，它比強度、比剛度高，減震性好，已廣泛應用於航空航天、汽車製造、通訊、光學儀器及計算機製造等領域。焊接成型法在鎂合金構件中得到廣泛應用。然而，鎂在性能上也存在一些缺點制約著它的發展，如在空氣中易氧化燃燒，這使鎂合金構件在焊接加工時帶來很大問題。焊接過程中由於鎂的燃燒蒸發，而造成焊縫區成分發生變化，使焊縫區與基體的成分、組織、性能不同，導致焊縫區成為整個結構的薄弱環節。因此，急需開發一種高沸點的鎂合金焊條材料，使其在焊接過程中鎂的燃燒蒸發受到抑制，以減少焊縫區成分變化，儘量保持設計成分，使它與基體的成分、組織、性能基本一致，以保證整個焊接構件的質量。為了開發高沸點的鎂合金焊條材料，而目前又缺少合金沸點測量的有效方法，就需要開發一種合金沸點測試方法。
發明內容
本發明的目的高溫下合金液在沒有達到沸點時，蒸發量較少，只有達到沸點時才會產生大量蒸發即蒸發量出現突變的情況。根據測量不同溫度下的蒸發量，找到大量蒸發的突變點，來確定合金的沸點，這種方法簡便易行。同時，它解決了迄今尚無法測定合金沸點的問題。
實現本發明的技術方案將被測合金試樣鑽取粉屑，用精密天平稱取一定數量的合金粉屑，將其置於已烘乾的瓷舟內，記錄下此時瓷舟與合金粉屑的總重量(M1)，再將它放入高溫爐中瓷管內，通入高純氬氣，將瓷管中空氣排盡後，保持氬氣流量在1-2L/min下，迅速加熱到預定溫度，並在此溫度下保持10-30分鐘後停止加熱，繼續在氬氣保護下迅速冷卻至室溫，取出瓷舟，用精密天平稱出瓷舟與剩餘合金屑的重量(M2)，合金的蒸發量為C(C＝M1-M2)。取若干份合金試樣，在不同溫度處按上述方法做出對應蒸發失重量，計算出合金失重百分比含量。再根據各溫度點及對應的蒸發失重百分比含量，繪製出溫度——蒸發失重百分比含量曲線，找出合金蒸發量的突變點所對應的溫度，即為合金的沸點。
本發明效果和益處由於目前純金屬元素的沸點測試方法，設備複雜、操作困難，且不適合於合金沸點的測量，本發明填補了該領域的空白，解決了合金沸點的測量問題，且該法簡便易行。
圖1是失重法測試合金沸點的蒸發裝置示意圖。
圖中，(1)進氣口，可通入高純度氬氣，(2)瓷管，(3)高溫燃燒爐，(4)熱電偶，(5)瓷舟。
圖2是Mg-Mn(2.1％)合金的溫度-蒸發失重百分比含量曲線圖。
圖中，橫坐標是溫度(℃)，縱坐標是蒸發失重百分比含量(％)。
具體實施例方式
以下結合附圖詳細敘述實現本發明的最佳實施例。
步驟1.對已熔制好的Mg-Mn合金錠塊鑽取粉屑。
步驟2.在FA1004型電子天平上稱取Mg-Mn合金粉屑0.2克，放入已烘乾的瓷舟(5)中，並稱出合金粉和瓷舟(5)的總重量(M1)。
步驟3.將裝有合金粉屑的瓷舟(5)，置於高溫爐(3)中的瓷管(2)內，從進氣口(1)往瓷管(2)處通入高純氬氣，當瓷管(2)內空氣排盡，保持氬氣流量在1-2L/min下，高溫爐(3)迅速加熱，在達到預定溫度後，保溫10分鐘，然後停止加熱，在氬氣保護下，使瓷舟(5)隨高溫爐(3)快速降至室溫。
步驟4.取出瓷舟(5)，再稱瓷舟(5)及剩餘合金粉屑的重量(M2)。
步驟5.求出蒸發失重量C(C＝M1-M2)，計算蒸發失重百分比含量(C÷0.2)×100％。
步驟6.對Mg-Mn合金，取18個溫度點，做出對應的蒸發量，計算蒸發失重百分比，並繪製溫度——蒸發失重百分比含量曲線，具體如附圖2所示。
步驟7.從圖2，找出Mg-Mn合金在1170℃蒸發量發生突變。1170℃即為Mg-Mn(2.1％)合金沸點。
權利要求
1.一種測量合金沸點的新方法—失重法，是利用合金在高溫下發生蒸發，當合金液達到沸點溫度時，蒸發量發生突變的原理測出合金的沸點，其特徵在於a)測量合金試樣在預定溫度下，保溫10-30分鐘合金蒸發失重量；b)取若干試樣，在不同溫度點測出對應的蒸發失重量，並計算出失重百分比含量，繪製溫度——蒸發失重百分比含量曲線圖，找出突變點，對應溫度點即被測合金的沸點。
全文摘要
一種測量合金沸點的新方法—失重法，屬於金屬工程材料製造技術領域，特別涉及合金性能沸點的測試方法。其特徵在於用精密天平稱量少量被測合金粉屑，裝入瓷舟內，並稱出合金屑與瓷舟的總重量(M1)，再將它們放入高溫爐內的瓷管中。在氬氣保護和等壓下，快速升到預定溫度，保溫10－30分鐘後迅速冷至室溫，再稱出瓷舟和剩餘合金粉的總重量(M2)，求出蒸發量C。根據若干溫度點所測得的蒸發失重量，計算蒸發失重百分比含量，繪製溫度—蒸發百分比含量曲線，並找到蒸發量的突變點，此點溫度就是該合金的沸點。本發明的效果和益處是解決了合金沸點的測量方法問題，而且簡便易行。
文檔編號G01N5/00GK1444039SQ0311149
公開日2003年9月24日 申請日期2003年4月15日 優先權日2003年4月15日
發明者劉順華, 劉黎明, 劉斌 申請人:大連理工大學