Установка для термічного аналізу

Установка для термічного аналізу (рис. 3.4) складається з нагрівальної та контролюючої апаратури.

Навіски 3 в тиглях з заданою концентрацією компонентів (Pb, Sb) доводять до повного розплавлення з перегрівом на 20...30° С в муфелі електропечі 1. Контроль температури здійснюється хромель-алюмелевою (ХА) термопарою 4, підключеною до потенціометра 5. Після того, як температура буде достатньою для термічного аналізу, тигель з навіскою установлюють на вогнетривку підставку. Холодні кінці термопари з'єднані з клемами вимірювального приладу 5 - мілівольтметра ВЗ-36. Для знаходження відповідності показань

мілівольтметра (мВ) значенням температури сплаву (°С) проводять тарування термопари. Дані заносяться в таблицю .

Слід відзначити, що отриманими даними (табл.) можна користуватися тільки для даної термопари. Це і є таруванням термопари. Отримані дані мілівольтметра (mВ) під час досліду згідно з таблицею переводять в відповідні значення температур (°С).

Рис.3.4 Схема установки для визначення критичних точок металів і сплавів:

1 – електропіч; 2 – тигель; 3 – термопара;

4 - розплавлений метал (сплав); 5 – гальванометр.

Порядок виконання роботи

1. Тиглі з чистими свинцем, сурмою та трьома сплавами: доевтектичним (6% сурми), евтектичним (13% сурми) та заевтектичним (55% сурми) нагрівати в електричній печі. Температуру заміряти гальванометром термопари.

2. Виймати і охолоджувати тиглі потрібно в такій послідовності: евтектичний сплав – при досягненні температури 260…270^оС, доевтектичний сплав відповідно 290…300^оС, чистй свинець – 340…350^оС, заевтектичний сплав – 475…480^оС, чиста сурма – 645…650^оС фіксуючи показання гальванометра через 10…15 с до закінчення затвердівання металу (сплаву). Результати замірів внести в таблицю

τ, с
mВ
T ^oС

3. За результатами дослідів побудувати на міліметровому папері криві охолодження кожного металу (сплаву). При цьому зручно брати масштаб 10 с = 1 мм і 10^о = 1 мм.

4. За кривими охолодження побудувати діаграму стану сплавів свинець – сурма, переносячи критичні точки з кривих охолодження на діаграму стану.

Зміст звіту

В звіті необхідно вказати призначення термічного аналізу, схему установки для дослідження металів і сплавів термічним методом, таблицю з дослідними даними, криві охолодження і діаграму стану, висновки про роботу, в яких зробити аналіз перетворень при охолодженні одного із сплавів із застосуванням правила фаз.

Контрольні питання для самопідготовки

1. Що являє собою діаграма стану сплавів?

2. Які методи застосовують для побудови діаграм стану сплавів?

3. Які точки на кривих нагрівання чи охолодження називають критичними?

4. Поясніть значення термінів: евтектика, солідус, ліквідус.

5. Покажіть на діаграмі стану сплавів ці лінії та точки.

6. Чим пояснюється зміна швидкості охолодження сплаву?

7. Який з досліджених сплавів є евтектичним? доевтектичним? заевтектичним?.