Temperaturmessung an Dilatometerproben bei rascher Abkühlung
RUDOLF FICHTER
(Eidgenössische Materialprüfungs- und Versuchsanstalt, Dübendorf, Schweiz)
1. Einleitung
Zur Ermittlung von ZTU-Diagrammen werden z. B. die Längenänderungen von Dilatometer-
proben aus Stahl bei sehr verschiedenen Abkühlungsgeschwindigkeiten gemessen. Bei rascher
Abkühlung (Anblasen mit Luft, Abschrecken mit Wasserbrause) ist es recht schwierig, den
wirklichen Verlauf der Temperatur als Funktion der Zeit zu bestimmen. Es sind folgende
Punkte zu beachten:
a) Der Kontakt zwischen Thermoelement und Probe muß möglichst innig sein, d.h., das
Thermoelement soll an die Probe angeschweißt werden. (Alle Verfahren mit Einstecken
des Thermoelements in eine Bohrung der Probe oder Aufstecken der angebohrten Probe
auf ein steifes Thermoelement usw. erwiesen sich bei unseren Versuchen mit hohen
Abkühlungsgeschwindigkeiten als unzulänglich,
b) Die Probe soll so geformt und dimensioniert sein, daß in ihr selbst nur sehr kleine
Temperaturgradienten vorliegen, da sonst in Rand- und Kernzone ganz verschiedene
Abkühlungsgeschwindigkeiten auftreten können.
In der vorliegenden Arbeit wurde versucht, diese beiden Forderungen zu erfüllen. Die
Abkühlungsverhältnisse in üblichen Dilatometerproben wurden näher untersucht; als
Ergebnis wird eine neue Probenform vorgeschlagen.
2. Versuchsdurchführung und Ergebnisse
2,1. Abkühlungsgeschwindigkeit
Erfolgt die Abkühlung ohne merkliche Störungen und ohne Umwandlungen, so kann man
annehmen, daß die Temperatur in erster Näherung nach einem Exponentialgesetz als
Funktion der Zeit abfällt. Das Abkühlungsgesetz von Newton wird folgendermaßen
formuliert:
—kt
T=T.6 (1)
worin T die Temperatur über der Endtemperatur (Umgebungstemperatur, 20° €), To die
Anfangstemperatur (von der Endtemperatur aus gerechnet, in ° C — 20°) und t die Zeit
bedeuten.
inTo,-InT ,
k ist die Abkühlungskonstante = —— —
2)
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