無損快速測(cè)定彈簧鋼的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無損快速測(cè)定彈簧鋼的方法，采用銅為材料制作出兩個(gè)探頭，將其中一個(gè)探頭被加熱至200-400℃，使加熱的探頭與待檢測(cè)的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測(cè)回路中的電勢(shì)差，當(dāng)回路中的電勢(shì)差為2.64-5.53mv時(shí)，則確定待檢測(cè)的金屬成品制件為材料為β型鈦合金。本發(fā)明利用金屬材料的塞貝克效應(yīng)，采用銅作為熱端探頭，將加熱的探頭與待檢測(cè)的金屬材料組成回路，并檢測(cè)回路中的電勢(shì)差，從而判斷待檢測(cè)的金屬材料是否是彈簧鋼，完全改變測(cè)定金屬材料的傳統(tǒng)分析方法如化學(xué)成分分析法、金相法等，無需將檢測(cè)的試樣搬運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室，也不會(huì)對(duì)檢測(cè)的試樣造成損傷，在極大的提高了檢測(cè)效率的同時(shí)，保證了檢測(cè)的安全性，特別是針對(duì)零件成品，在無需非常嚴(yán)格的材料成分檢測(cè)中，能發(fā)揮積極效果。
【專利說明】無損快速測(cè)定彈簧鋼的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料領(lǐng)域，尤其是一種無損快速測(cè)定彈簧鋼的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]正確使用金屬材料對(duì)其充分發(fā)揮材料的使用性能及提高產(chǎn)品的壽命是不言而喻的。因此對(duì)金屬材料的種類就必須進(jìn)行分析測(cè)定。最常見的分析檢測(cè)方法有化學(xué)成分分析發(fā)、火花打磨鑒定法及金相觀察法。
[0003]隨著我國科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，航天、航空等技術(shù)有了顯著進(jìn)步，在這些【技術(shù)領(lǐng)域】中，對(duì)產(chǎn)品零部件的材料有著嚴(yán)格的要求。然而，產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中可能會(huì)有材料出錯(cuò)的時(shí)候，例如，在需要使用彈簧鋼時(shí)，若不慎混入其它金屬材料時(shí)，而且在已經(jīng)生產(chǎn)了大量的成品后才發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品有混料的現(xiàn)象，此時(shí)，若將所有產(chǎn)品都進(jìn)行報(bào)廢勢(shì)必造成嚴(yán)重浪費(fèi)。而采用現(xiàn)有的檢測(cè)方法對(duì)產(chǎn)品的成分進(jìn)行檢測(cè)的話，不僅效率低，而且會(huì)損傷產(chǎn)品。因此，現(xiàn)有的檢測(cè)方法無法對(duì)成品零部件進(jìn)行有效的檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:提供一種無損快速測(cè)定彈簧鋼的方法，它能在常見的金屬材料中，快速測(cè)定出彈簧鋼，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:無損快速測(cè)定彈簧鋼的方法，采用銅為材料制作出兩個(gè)探頭，將其中一個(gè)探頭加熱至200-40(TC，使加熱的探頭與待檢測(cè)的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測(cè)回路中的電勢(shì)差，當(dāng)回路中的電勢(shì)差為2.64-5.53mv時(shí)，則確定待檢測(cè)的金屬材料為彈簧鋼。
[0006]探頭的溫度與回路中的電勢(shì)差的關(guān)系是，探頭為200°C時(shí)，回路中的電勢(shì)差為
2.64-2.66mv，探頭為250°C時(shí)，回路中的電勢(shì)差為3.61-3.62mv，探頭為300°C時(shí)，回路中的電勢(shì)差為4.56-4.58mv，探頭為400°C時(shí)，回路中的電勢(shì)差為5.51-5.53mv。
[0007]本發(fā)明的原理是:根據(jù)金屬材料的熱電性能，即當(dāng)金屬材料在兩端存在溫度差時(shí)就會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)，不同成分的金屬材料在相同溫差下產(chǎn)生的熱電勢(shì)也不一樣，所以兩種不同成分的金屬導(dǎo)體組成閉合回路，在接點(diǎn)兩端存在溫度差時(shí)，回路中就存在熱電勢(shì)并有熱電流通過，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。
[0008]因此，只要設(shè)定溫度差和一種已知的金屬材料(標(biāo)準(zhǔn)試樣)，通過測(cè)定其組成的回路中的電勢(shì)差，就可以判斷另一種未知的金屬材料。
[0009]本發(fā)明就是利用上述原理，在相對(duì)穩(wěn)定的溫度差下，固定一個(gè)探頭的材料(標(biāo)準(zhǔn)試樣)，利用銅制的探頭和待測(cè)材料的電勢(shì)差來分辨待測(cè)材料是否是彈簧鋼。由于不同牌號(hào)的彈簧鋼的性能比較接近，所以在分辨不同材料牌號(hào)的彈簧鋼時(shí)有一定難度，因此本發(fā)明適用于對(duì)彈簧鋼的具體牌號(hào)要求不高的場(chǎng)合。
[0010]且根據(jù)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，檢測(cè)時(shí)的溫度太低，會(huì)導(dǎo)致電勢(shì)差不明顯，分辨困難。然而，檢測(cè)的溫度越高，即溫度差越大，其檢測(cè)的數(shù)值也更能體現(xiàn)各種材料之間的差異，但是，當(dāng)溫度高于400°C以上后，測(cè)試的數(shù)值反而產(chǎn)生漂移，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，這是由于探頭的表面在高溫下出現(xiàn)氧化現(xiàn)象導(dǎo)致，而且，高溫不利于現(xiàn)場(chǎng)使用，且保溫困難，安全性也差。
[0011]由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用金屬材料的塞貝克效應(yīng)，采用銅作為熱端探頭，將加熱的探頭與待檢測(cè)的金屬材料組成回路，并檢測(cè)回路中的電勢(shì)差，從而判斷待檢測(cè)的金屬材料是否是彈簧鋼，完全改變測(cè)定金屬材料的傳統(tǒng)分析方法如化學(xué)成分分析法、金相法等，無需將檢測(cè)的試樣搬運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室，也不會(huì)對(duì)檢測(cè)的試樣造成損傷，在極大的提高了檢測(cè)效率的同時(shí)，保證了檢測(cè)的安全性。特別是針對(duì)成品零件的混料問題，此時(shí)在難以進(jìn)行嚴(yán)格的材料成分分析情況下，又需要明確零件材料的種類，采用本發(fā)明即可測(cè)定零件的材料是否為彈簧鋼，而且檢測(cè)過程不會(huì)對(duì)零件造成損傷，也無需將裝配好的部件拆卸下來，特別能發(fā)揮非常積極的效果。本發(fā)明不僅對(duì)民用領(lǐng)域的材料使用有顯著效果，而且對(duì)國防軍工產(chǎn)品的正確使用、對(duì)已經(jīng)裝配到重要軍事裝備上的混料產(chǎn)品的快速無損分辨上，確保其產(chǎn)品的裝備質(zhì)量安全具有非常重要的意義。本發(fā)明思路新穎，操作快捷，結(jié)果準(zhǔn)確，效益顯著，使用效果好。
[0012]【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明的實(shí)施例1:無損快速測(cè)定彈簧鋼的方法，采用銅為材料制作出兩個(gè)探頭，將其中一個(gè)探頭被加熱至200°C，待檢測(cè)的金屬材料為彈簧鋼65Mn，使加熱的探頭與待檢測(cè)的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測(cè)得帶回路中的電勢(shì)差為2.64mv。
[0014]本發(fā)明的實(shí)施例2:無損快速測(cè)定彈簧鋼的方法，采用銅為材料制作出兩個(gè)探頭，將其中一個(gè)探頭被加熱至250°C，待檢測(cè)的金屬材料為彈簧鋼60Si2CrV，使加熱的探頭與待檢測(cè)的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測(cè)得知回路中的電勢(shì)為3.61mv。
[0015]本發(fā)明的實(shí)施例3:無損快速測(cè)定彈簧鋼的方法，采用銅為材料制作出兩個(gè)探頭，將其中一個(gè)探頭被加熱至300°C，待檢測(cè)的金屬材料為彈簧鋼50CrVA，使加熱的探頭與待檢測(cè)的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測(cè)得知回路中的電勢(shì)為4.58mv。
[0016]本發(fā)明的實(shí)施例4:無損快速測(cè)定彈簧鋼的方法，采用銅為材料制作出兩個(gè)探頭，將其中一個(gè)探頭被加熱至400°C，待檢測(cè)的金屬材料為彈簧鋼65Mn，使加熱的探頭與待檢測(cè)的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測(cè)得知回路中的電勢(shì)為5.51mv。
[0017]本發(fā)明的實(shí)施例5:無損快速測(cè)定彈簧鋼的方法，采用銅為材料制作出兩個(gè)探頭，將其中一個(gè)探頭被加熱至400°C，待檢測(cè)的金屬材料為合金高速鋼qW18Cr4V，使加熱的探頭與待檢測(cè)的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測(cè)得帶回路中的電勢(shì)差為4.56mv。
[0018]本發(fā)明的實(shí)施例6:無損快速測(cè)定彈簧鋼的方法，采用銅為材料制作出兩個(gè)探頭，將其中一個(gè)探頭被加熱至200°C，待檢測(cè)的金屬材料為合金高速鋼W18Cr4V,使加熱的探頭與待檢測(cè)的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測(cè)得知回路中的電勢(shì)為2.16mv。
[0019]本發(fā)明的實(shí)施例7:無損快速測(cè)定彈簧鋼的方法，采用銅為材料制作出兩個(gè)探頭，將其中一個(gè)探頭被加熱至250°C，待檢測(cè)的金屬材料為雙相鈦合金TC19，使加熱的探頭與待檢測(cè)的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測(cè)得知回路中的電勢(shì)為2.21mv。
[0020]本發(fā)明的實(shí)施例8:無損快速測(cè)定彈簧鋼的方法，采用銅為材料制作出兩個(gè)探頭，將其中一個(gè)探頭被加熱至250°C，待檢測(cè)的金屬材料為鎳基變形高溫合金GH4169，使加熱的探頭與待檢測(cè)的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測(cè)得知回路中的電勢(shì)為3.22mv。
[0021]本發(fā)明的實(shí)施例9:無損快速測(cè)定彈簧鋼的方法，采用銅為材料制作出兩個(gè)探頭，將其中一個(gè)探頭被加熱至400°C，待檢測(cè)的金屬材料為超硬鋁，使加熱的探頭與待檢測(cè)的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測(cè)得知回路中的電勢(shì)為6.41mv。
[0022]按照本發(fā)明的技術(shù)方案，將彈簧鋼與幾種常用的金屬材料在不同溫度下進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如表1所示。
表 I _
【權(quán)利要求】
1.一種無損快速測(cè)定彈簧鋼的方法，其特征在于:采用銅為材料制作出兩個(gè)探頭，將其中一個(gè)探頭加熱至200-400°C，使加熱的探頭與待檢測(cè)的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測(cè)回路中的電勢(shì)差，當(dāng)回路中的電勢(shì)差為2.64-5.53mv時(shí)，則確定待檢測(cè)的金屬材料為彈黃鋼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無損快速測(cè)定彈簧鋼的方法，其特征在于:探頭的溫度與回路中的電勢(shì)差的關(guān)系是，探頭為200°C時(shí)，回路中的電勢(shì)差為2.64-2.66mv，探頭為250°C時(shí)，回路中的電勢(shì)差為3.61-3.62mv,探頭為300°C時(shí)，回路中的電勢(shì)差為4.56-4.58mv,探頭為400°C時(shí)，回路中的電勢(shì)差為5.51-5.53mv。
【文檔編號(hào)】G01N25/00GK103616396SQ201310469578
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】孫捷, 萬明攀, 先桁, 朱紹嚴(yán), 龐馳, 王天鵬 申請(qǐng)人:貴州大學(xué)