無損快速測定β型鈦合金的方法
【專利摘要】本發明公開了一種無損快速測定β型鈦合金的方法，采用銅為材料制作出兩個探頭，將其中一個探頭被加熱至150-400℃，使加熱的探頭與待檢測的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測回路中的電勢差，當回路中的電勢差為0.78-2.0mv時，則確定待檢測的金屬成品制件為材料為β型鈦合金。本發明利用金屬材料的塞貝克效應，采用銅作為熱端探頭，將加熱的探頭與待檢測的金屬材料組成回路，并檢測回路中的電勢差，從而判斷待檢測的金屬材料是否是β型鈦合金，完全改變測定金屬材料的傳統分析方法如化學成分分析法、金相法等，無需將檢測的試樣搬運至實驗室，也不會對檢測的試樣造成損傷，在極大的提高了檢測效率的同時，保證了檢測的安全性，特別是針對零件成品，在無需非常嚴格的材料成分檢測中，能發揮積極效果。
【專利說明】無損快速測定P型鈦合金的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及金屬材料領域，尤其是一種無損快速測定0型鈦合金的方法。
【背景技術】
[0002]正確使用金屬材料對其充分發揮材料的使用性能及提高產品的壽命是不言而喻的。因此對金屬材料的種類就必須進行分析測定。最常見的分析檢測方法有化學成分分析發、火花打磨鑒定法及金相觀察法。
[0003]隨著我國科學技術的迅速發展，航天、航空等技術有了顯著進步，在這些【技術領域】中，對產品零部件的材料有著嚴格的要求。然而，產品在生產過程中可能會有材料出錯的時候，例如，在需要使用P型鈦合金時，若不慎混入了 a型鈦合金、雙相鈦合金、甚至其它金屬材料時，而且在已經生產了大量的成品后才發現產品有混料的現象，此時，若將所有產品都進行報廢勢必造成嚴重浪費。而采用現有的檢測方法對產品的成分進行檢測的話，不僅效率低，而且會損傷產品。因此，現有的檢測方法無法對成品零部件進行有效的檢測。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是:提供一種無損快速測定P型鈦合金的方法，它能在常見的金屬材料中，快速測定出P型鈦合金，以克服現有技術的不足。
[0005]本發明是這樣實現的:無損快速測定P型鈦合金的方法，采用銅為材料制作出兩個探頭，將其中一個探頭加熱至150-400°C，使加熱的探頭與待檢測的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測回路中的電勢差，當回路中的電勢差為0.78-2.0mv時，則確定待檢測的金屬材料為P型鈦合金。
[0006]探頭的溫度與回路中的電勢差的關系是，探頭為150°C時，回路中的電勢差為
0.78-0.81 mv，探頭為200°C時，回路中的電勢差為1.09-1.12 mv，探頭為250°C時，回路中的電勢差為1.35-1.39 mv，探頭為300°C時，回路中的電勢差為1.66-1.70 mv，探頭為400°C時，回路中的電勢差為1.97-2.0mv。
[0007]本發明的原理是:根據金屬材料的熱電性能，即當金屬材料在兩端存在溫度差時就會產生熱電勢，不同成分的金屬材料在相同溫差下產生的熱電勢也不一樣，所以兩種不同成分的金屬導體組成閉合回路，在接點兩端存在溫度差時，回路中就存在熱電勢并有熱電流通過，這就是所謂的塞貝克效應。
[0008]因此，只要設定溫度差和一種已知的金屬材料(標準試樣)，通過測定其組成的回路中的電勢差，就可以判斷另一種未知的金屬材料。
[0009]本發明就是利用上述原理，在相對穩定的溫度差下，固定一個探頭的材料(標準試樣)，利用銅制的探頭和待測材料的電勢差來分辨待測材料是否是P型鈦合金。由于同一類型鈦合金的性能比較接近，所以在分辨不同材料牌號的3型鈦合金時有一定難度，因此本發明適用于對P型鈦合金的具體牌號要求不高的場合。
[0010]且根據發明人研究發現，檢測時的溫度太低，會導致電勢差不明顯，分辨困難。然而，檢測的溫度越高，即溫度差越大，其檢測的數值也更能體現各種材料之間的差異，但是，當溫度高于400°C以上后，測試的數值反而產生漂移，發明人發現，這是由于探頭的表面在高溫下出現氧化現象導致，而且，高溫不利于現場使用，且保溫困難，安全性也差。
[0011]由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本發明利用金屬材料的塞貝克效應，采用銅作為熱端探頭，將加熱的探頭與待檢測的金屬材料組成回路，并檢測回路中的電勢差，從而判斷待檢測的金屬材料是否是3型鈦合金，完全改變測定金屬材料的傳統分析方法如化學成分分析法、金相法等，無需將檢測的試樣搬運至實驗室，也不會對檢測的試樣造成損傷，在極大的提高了檢測效率的同時，保證了檢測的安全性。特別是針對成品零件的混料問題，此時在難以進行嚴格的材料成分分析情況下，又需要明確零件材料的種類，采用本發明即可測定零件的材料是否為3型鈦合金，而且檢測過程不會對零件造成損傷，也無需將裝配好的部件拆卸下來，特別能發揮非常積極的效果。本發明不僅對民用領域的材料使用有顯著效果，而且對國防軍工產品的正確使用、對已經裝配到重要軍事裝備上的混料產品的快速無損分辨上，確保其產品的裝備質量安全具有非常重要的意義。本發明思路新穎，操作快捷，結果準確，效益顯著，使用效果好。
[0012]【具體實施方式】
[0013]本發明的實施例1:無損快速測定P型鈦合金的方法，采用銅為材料制作出兩個探頭，將其中一個探頭被加熱至150°C，待檢測的金屬材料為3型鈦合金TB3，使加熱的探頭與待檢測的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測得帶回路中的電勢差為0.78mv。
[0014]本發明的實施例2:無損快速測定P型鈦合金的方法，采用銅為材料制作出兩個探頭，將其中一個探頭被加熱至200°C，待檢測的金屬材料為3型鈦合金TB5，使加熱的探頭與待檢測的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測得知回路中的電勢為1.10mv。
[0015]本發明的實施例3:無損快速測定P型鈦合金的方法，采用銅為材料制作出兩個探頭，將其中一個探頭被加熱至250°C，待檢測的金屬材料為3型鈦合金TB7，使加熱的探頭與待檢測的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測得知回路中的電勢為1.39mv。
[0016]本發明的實施例4:無損快速測定P型鈦合金的方法，采用銅為材料制作出兩個探頭，將其中一個探頭被加熱至300°C，待檢測的金屬材料為3型鈦合金TB8，使加熱的探頭與待檢測的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測得知回路中的電勢為1.68mv。
[0017]本發明的實施例5:無損快速測定P型鈦合金的方法，采用銅為材料制作出兩個探頭，將其中一個探頭被加熱至400°C，待檢測的金屬材料為3型鈦合金TB9，使加熱的探頭與待檢測的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測得帶回路中的電勢差為2.0mv。
[0018]本發明的實施例6:無損快速測定P型鈦合金的方法，采用銅為材料制作出兩個探頭，將其中一個探頭被加熱至150°C，待檢測的金屬材料為a型鈦合金TA1，使加熱的探頭與待檢測的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測得知回路中的電勢為0.48mv。
[0019]本發明的實施例7:無損快速測定P型鈦合金的方法，采用銅為材料制作出兩個探頭，將其中一個探頭被加熱至250°C，待檢測的金屬材料為雙相鈦合金TC19，使加熱的探頭與待檢測的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測得知回路中的電勢為2.21mv。
[0020]本發明的實施例8:無損快速測定P型鈦合金的方法，采用銅為材料制作出兩個探頭，將其中一個探頭被加熱至300°C，待檢測的金屬材料為合金高速鋼W18Cr4V，使加熱的探頭與待檢測的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測得知回路中的電勢為3.8mv。[0021]本發明的實施例9:無損快速測定P型鈦合金的方法，采用銅為材料制作出兩個探頭，將其中一個探頭被加熱至400°C，待檢測的金屬材料為奧氏體不銹鋼ICr18Ni9Ti,使加熱的探頭與待檢測的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測得知回路中的電勢為3.92mv。
[0022]按照本發明的技術方案，將P型鈦合金與幾種常用的金屬材料在不同溫度下進行檢測，結果如表1所示。
【權利要求】
1.一種無損快速測定3型鈦合金的方法，其特征在于:采用銅為材料制作出兩個探頭，將其中一個探頭加熱至150-400°C，使加熱的探頭與待檢測的金屬材料的表面接觸，并組成回路，檢測回路中的電勢差，當回路中的電勢差為0.78-2.0mv時，則確定待檢測的金屬材料為0型鈦合金。
2.根據權利要求1所述的無損快速測定P型鈦合金的方法，其特征在于:探頭的溫度與回路中的電勢差的關系是，探頭為150°C時，回路中的電勢差為0.78-0.81 mv，探頭為200°C時，回路中的電勢差為1.09-1.12 mv，探頭為250°C時，回路中的電勢差為1.35-1.39mv，探頭為300°C時，回路中的電勢差為1.66-1.70 mv，探頭為400°C時，回路中的電勢差為.1.97-2.0mv0
【文檔編號】G01N25/00GK103616397SQ201310469647
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年10月10日 優先權日:2013年10月10日
【發明者】孫捷, 萬明攀, 先桁, 朱紹嚴, 龐馳, 王天鵬 申請人:貴州大學