Назначение и сущность термического метода

Лабораторная работа

ТЕРМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРAТУР КРИСТAЛЛЛИЗAЦИИ

МЕТAЛЛОВ И СПЛAВОВ)

Задание

1. Провести наблюдение за процессом охлаждения свинца, сурьма и сплавов Pb – Sb.

2. Построить кривых охлаждения свинца, сурьмы и сплавов Pb – Sb.

3. Построить диаграмму состояния сплавов Pb – Sb.

4. Изучить:

a) назначение и сущность термического метода (с зарисовкой схемы термоэлектрического пирометра с кратким описанием);

b) методику определения температур кристаллизации свинца, сурьмы и сплавов Pb – Sb;

c) методику построения кривых охлаждения.

Примечание: Вместо свинца и сурьмы можно использовать и другие металлы, например олово и цинк и их сплавы.

5. Показание гальванометра оформить в виде протокола.

6. Написать отчёт по работе в соответствии с пунктами 4 а, 6 б, 4 в, 5 задания.

Цель работы

Ознакомиться с термическим методом построения диаграммы фазового равновесия двухкомпонентной системы.

Приборы, материалы и инструмент

Для проведения работ необходимо иметь установку для определения температур кристаллизации металлов и сплавов тигельную печь и термоэлектрический пирометр); металлы – свинец и сурьму и сплавы Pb – Sb с 5, 10, 20, 40 и 80% Sb; толченый древесный уголь; кривую градуировки термопары; секундомер.

Назначение и сущность термического метода

Термический метод основан на выделении или поглощении теплоты при внутренних превращениях, происходящих в металлах и сплавах. При помощи термического метода можно определить температуру фазовых превращений (критические точки), например, температуры кристаллизации, аллотропические превращения и др. При испытании в процессе нагрева и охлаждения металла реагируют температуру и время, строят кривые нагрева и охлаждения и диаграммы состояния сплавов.

При термическом методе применяют термоэлектрические пирометры.

Пирометр (рис. 1) состоит из двух частей: термопары / и гальванометры (милливольтметра)

Рисунок 2. Схема термоэлектрического пирометра.

Проволоки (из двух разных металлов) 1 и 3 термопары, спаянные в точке 2 (так называемый горячий спай), соединены проводами 4 и 5 с гальванометром. Место соединения проволок 1 и 3 с проводами 4 и 5 называется холодным спаем, который должен находится при постоянной температуре t₀ (0 или 20^оС). Горячий спай термопары помещают в среду, температура которой должна быть определена.

При нагреве горячего спая возникает термоэлектродвижущая сила (ТЭДС), под действием которой по электрической цепи пойдёт ток, величина которого зависит от сопротивления цепи. При этом происходит отклонение стрелки 6 гальванометра II, шкала 7 которого отградуирована в милливольтах или градусах. Чем выше температура горячего спая, тем больше угол отклонения стрелки гальванометра.

В зависимости от температуры нагрева применяют различные термопары (табл. 1).

Таблица 1.