一种测量合金沸点的新方法－失重法技术

一种测量合金沸点的新方法—失重法，属于金属工程材料制造技术领域，特别涉及合金性能沸点的测试方法。其特征在于：用精密天平称量少量被测合金粉屑，装入瓷舟内，并称出合金屑与瓷舟的总重量（Ｍ１），再将它们放入高温炉内的瓷管中。在氩气保护和等压下，快速升到预定温度，保温１０－３０分钟后迅速冷至室温，再称出瓷舟和剩余合金粉的总重量（Ｍ２），求出蒸发量Ｃ。根据若干温度点所测得的蒸发失重量，计算蒸发失重百分比含量，绘制温度—蒸发百分比含量曲线，并找到蒸发量的突变点，此点温度就是该合金的沸点。本发明专利技术的效果和益处是解决了合金沸点的测量方法问题，而且简便易行。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属工程材料制造
，特别涉及合金性能沸点的测试方法。
技术介绍
镁合金是目前比重最轻的结构材料，它比强度、比刚度高，减震性好，已广泛应用于航空航天、汽车制造、通讯、光学仪器及计算机制造等领域。焊接成型法在镁合金构件中得到广泛应用。然而，镁在性能上也存在一些缺点制约着它的发展，如在空气中易氧化燃烧，这使镁合金构件在焊接加工时带来很大问题。焊接过程中由于镁的燃烧蒸发，而造成焊缝区成分发生变化，使焊缝区与基体的成分、组织、性能不同，导致焊缝区成为整个结构的薄弱环节。因此，急需开发一种高沸点的镁合金焊条材料，使其在焊接过程中镁的燃烧蒸发受到抑制，以减少焊缝区成分变化，尽量保持设计成分，使它与基体的成分、组织、性能基本一致，以保证整个焊接构件的质量。为了开发高沸点的镁合金焊条材料，而目前又缺少合金沸点测量的有效方法，就需要开发一种合金沸点测试方法。
技术实现思路
本专利技术的目的高温下合金液在没有达到沸点时，蒸发量较少，只有达到沸点时才会产生大量蒸发即蒸发量出现突变的情况。根据测量不同温度下的蒸发量，找到大量蒸发的突变点，来确定合金的沸点，这种方法简便易行。同时，它解决了迄今尚无法测定合金沸点的问题。实现本专利技术的技术方案将被测合金试样钻取粉屑，用精密天平称取一定数量的合金粉屑，将其置于已烘干的瓷舟内，记录下此时瓷舟与合金粉屑的总重量(M1)，再将它放入高温炉中瓷管内，通入高纯氩气，将瓷管中空气排尽后，保持氩气流量在1-2L/min下，迅速加热到预定温度，并在此温度下保持10-30分钟后停止加热，继续在氩气保护下迅速冷却至室温，取出瓷舟，用精密天平称出瓷舟与剩余合金屑的重量(M2)，合金的蒸发量为C(C＝M1-M2)。取若干份合金试样，在不同温度处按上述方法做出对应蒸发失重量，计算出合金失重百分比含量。再根据各温度点及对应的蒸发失重百分比含量，绘制出温度——蒸发失重百分比含量曲线，找出合金蒸发量的突变点所对应的温度，即为合金的沸点。本专利技术效果和益处由于目前纯金属元素的沸点测试方法，设备复杂、操作困难，且不适合于合金沸点的测量，本专利技术填补了该领域的空白，解决了合金沸点的测量问题，且该法简便易行。附图说明图1是失重法测试合金沸点的蒸发装置示意图。图中，(1)进气口，可通入高纯度氩气，(2)瓷管，(3)高温燃烧炉，(4)热电偶，(5)瓷舟。图2是Mg-Mn(2.1％)合金的温度-蒸发失重百分比含量曲线图。图中，横坐标是温度(℃)，纵坐标是蒸发失重百分比含量(％)。具体实施例方式以下结合附图详细叙述实现本专利技术的最佳实施例。步骤1.对已熔制好的Mg-Mn合金锭块钻取粉屑。步骤2.在FA1004型电子天平上称取Mg-Mn合金粉屑0.2克，放入已烘干的瓷舟(5)中，并称出合金粉和瓷舟(5)的总重量(M1)。步骤3.将装有合金粉屑的瓷舟(5)，置于高温炉(3)中的瓷管(2)内，从进气口(1)往瓷管(2)处通入高纯氩气，当瓷管(2)内空气排尽，保持氩气流量在1-2L/min下，高温炉(3)迅速加热，在达到预定温度后，保温10分钟，然后停止加热，在氩气保护下，使瓷舟(5)随高温炉(3)快速降至室温。步骤4.取出瓷舟(5)，再称瓷舟(5)及剩余合金粉屑的重量(M2)。步骤5.求出蒸发失重量C(C＝M1-M2)，计算蒸发失重百分比含量(C÷0.2)×100％。步骤6.对Mg-Mn合金，取18个温度点，做出对应的蒸发量，计算蒸发失重百分比，并绘制温度——蒸发失重百分比含量曲线，具体如附图2所示。步骤7.从图2，找出Mg-Mn合金在1170℃蒸发量发生突变。1170℃即为Mg-Mn(2.1％)合金沸点。权利要求1.一种测量合金沸点的新方法—失重法，是利用合金在高温下发生蒸发，当合金液达到沸点温度时，蒸发量发生突变的原理测出合金的沸点，其特征在于a)测量合金试样在预定温度下，保温10-30分钟合金蒸发失重量；b)取若干试样，在不同温度点测出对应的蒸发失重量，并计算出失重百分比含量，绘制温度——蒸发失重百分比含量曲线图，找出突变点，对应温度点即被测合金的沸点。全文摘要一种测量合金沸点的新方法—失重法，属于金属工程材料制造
，特别涉及合金性能沸点的测试方法。其特征在于用精密天平称量少量被测合金粉屑，装入瓷舟内，并称出合金屑与瓷舟的总重量(M1)，再将它们放入高温炉内的瓷管中。在氩气保护和等压下，快速升到预定温度，保温10－30分钟后迅速冷至室温，再称出瓷舟和剩余合金粉的总重量(M2)，求出蒸发量C。根据若干温度点所测得的蒸发失重量，计算蒸发失重百分比含量，绘制温度—蒸发百分比含量曲线，并找到蒸发量的突变点，此点温度就是该合金的沸点。本专利技术的效果和益处是解决了合金沸点的测量方法问题，而且简便易行。文档编号G01N5/00GK1444039SQ0311149公开日2003年9月24日 申请日期2003年4月15日 优先权日2003年4月15日专利技术者刘顺华, 刘黎明, 刘斌 申请人:大连理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量合金沸点的新方法－失重法，是利用合金在高温下发生蒸发，当合金液达到沸点温度时，蒸发量发生突变的原理测出合金的沸点，其特征在于：ａ）测量合金试样在预定温度下，保温１０－３０分钟合金蒸发失重量；ｂ）取若干试样，在不同温度点测出对 应的蒸发失重量，并计算出失重百分比含量，绘制温度－蒸发失重百分比含量曲线图，找出突变点，对应温度点即被测合金的沸点。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘顺华，刘黎明，刘斌，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]