差热天平的测量原理如图4-1所示,将示差热电偶的两个焊点分别插入参比试样1和试样2的容器中,示差热电偶的两端与记录仪4和微伏放大器5相连,记录仪和上位机通讯,通过特定软件实现仪器控制和数据采集记录。当电炉3在程序温度控制下匀速升温时,如果参比试样和试样都不产生任何热效应,则二者温度应相等,即T1=T2。如果试样在加热过程中产生热效应,试样和参比试样之间则会出现温度差,则可得到ΔT= T1-T2= f(T)的差热曲线。
将共析钢加热到Ac1或稍上,便发生珠光体到奥氏体的转变,此过程为共析钢的奥氏体化。钢高温奥氏体化后冷却时,温度到达Ar1时会发生奥氏体分解。奥氏体的形成和分解过程会伴随着一定的热效应,并可通过差热分析进行测定,从而得到共析钢热处理过程中组织结构变化的信息。
图4-2为T8钢的DTA测试曲线。从图中可以看出,样品在735.8℃开始出现吸热峰,此时温度即为Ac1。而降温到643.0℃时,出现明显放热峰,此时温度即为Ar1。
差热曲线分析符号的涵义:
Te:外推起点温度,指峰前缘上斜率最大的一点作切线与外延基线的交点,
Ti:拐点,峰前缘上斜率最大的一点,此点二阶微分为0,
T4:拐点,峰后缘上斜率最大的一点,此点二阶微分为0,
Tc:外推终点温度,指峰后缘上斜率最大的一点作切线与外延基线的交点,
Tm:峰温,峰顶的温度,一阶微分与零线交点,
ΔH:单位质量的焓变,单位是mJ/mg;