Главная > Разное > Диаграммы равновесия металлических систем
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

ГЛАВА 22. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛИНИИ СОЛИДУС ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Для определения линии солидус при очень высоких температурах больше всего пригоден метод Пирани и Альтертурна [107]. Он заключается в непосредственном измерении оптическим пирометром интенсивности излучения абсолютно черного тела в центре прямоугольной металлической полосы, нагретой током. Когда через такую полосу с отверстием, высверленным перпендикулярно ее длине, пропускают ток, наибольший разогрев получается у самого отверстия, где сечение полосы минимально. Температура плавления может быть легко установлена при наблюдении оптическим пирометром середины отверстия. При повышении температуры полосы оно будет казаться ярче окружающей поверхности, которая теряет тепло через радиацию. При достижении температуры плавления внутри отверстия образуется капля металла, и оно будет казаться темным, так как лучеиспускание расплавленного металла значительно меньше, чем твердого. Таким образом, при температуре плавления внутри отверстия наблюдается темное пятно или все отверстие темнеет. Это зависит от скорости нагрева.

Последнее показание пирометра при ярком отверстии перед его потемнением будет соответствовать температуре солидус. Это показание для хорошо гомогенизированных сплавов оказывается на несколько градусов выше истинной линии солидус, так как для заполнения отверстия нужно определенное количество жидкости. Наилучшие результаты получаются для чистых металлов, плавящихся при постоянной температуре. Для сплавов, плавящихся в интервале температур, температура плавления оказывается завышенной. Рассматриваемый метод предусматривает полное соблюдение условий излучения абсолютно черного тела. В точке плавления вольфрама показания получаются заниженными на 50° вследствие того, что степень черноты составляет только 90%. Условия абсолютно черного излучения достигаются только в том случае, если полоса и отверстие изготовлены методами порошковой металлургии — прессованием и спеканием: видимое отверстие должно иметь грубые края. Если же центральное отверстие высверлено в литом металле, то стенки его получаются гладкими и не излучают, как черное тело, давая только около 75% черноты.

Применение этого метода описано Джаффи и

Нильсеном [108], которые исследовали платиновольфрамовые сплавы. На рис. 111 показана спеченная полоса размером с отверстием диаметром 1,6 и глубиной просверленным в центре. Поперечное сечение полосы в районе отверстия уменьшено шлифовкой. Полоса предварительно спекалась в чистом водороде при 1000°, затем просверливалось отверстие по центру, после чего полоса спекалась окончательно.

Рис. 111. Платиновольфрамовый спеченный образец с отверстием для определения точки плавления (а). Образец после оплавления (б); отверстие заполнено жидким металлом (Джаффи и Нильсен)

На рис. 112 представлена колпаковая печь для спекания, которую также использовали для определения линии солидус. Спеченную полосу подвешивали на двух зажимах. Ток к верхнему зажиму из меди или нержавеющей стали подводится по -образной охлаждаемой жидкостью медной трубе диаметром Нижний молибденовый зажим погружен в охлаждаемую водой ртуть; ртуть находится в медном баке, который служит вторым токовым подводом. Полоса и подвесы помещены в вакуумплотный охлаждаемый водой стальной кожух, который прикреплен болтами к основанию колпака; газонепроницаемость в местах стыков достигается благодаря применению свинцовых прокладок. Для соединения с вакуумной системой

или линией очищенного водорода предусмотрены выходные трубки. Отверстие в спеченной полосе можно наблюдать в слюдяное окошко.

Рис. 112. (см. скан) Электрическая колпаковая печь, примененная для спекания платииовольфрамовых сплавов (все размеры в (Джаффи и Нильсен): 1 — образец; 2 — молибденовый зажим; 3 — охлаждающая катушка; 4 — медная трубка диаметром медная трубка диаметром припаянная к колпаку; 6 — смотровое отверстие; 7 — медный зажим; 8 — стальная плита толщиной медно-ртутный контейнер; 10 — свинцовая прокладка; 11 — стальная плита; 12, 13 — отверстия для входа и выхода охлаждающей жидкости; 14 — клеммы для подвода тока

Определение линии солидус проводилось в атмосфере очищенного водорода. Температура измерялась оптическим пирометром с нитью, наведенной через слюдяное окошечко на дно отверстия. Наличие слюдяного окошка было учтено при градуировке оптического пирометра, которая распространялась до так как градуировочная кривая представляет собой прямую линию, она была экстраполирована до точки плавления вольфрама.

Джаффи и Нильсен получили данные для точек плавления молибдена и вольфрама несколько ниже общепринятых значений (которые, однако, были получены теми же методами).

Сайке, Ван-Горн и Тукер [109] для приближенного определения линии солидус сплавов системы молибден—углерод применили метод микроанализа. Образцы готовили спеканием смеси порошков молибдена и сажи. Их нагревали в тиглях со скоростью около 100 град/мин до ряда температур выше 1600° и затем закаливали. Точность определений при 2200° составляла

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление