ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Метод дилатометрического анализа из "Материаловедение " Дилатометрический анализ заключается в фиксировании изменений длины образцов при нагреве (охлаждении) или в изотермических условиях. Его применяют для определения температур превращений, протекающих в твердом состоянии. [c.101] Если в металлах или сплавах при изменении температуры не происходит фазовых превращений, то их длина (объем ) изменяется плавно. Однако если происходит фазовое превращение, то длина (или объем) растет (или убывает) скачкообразно. [c.101] Измерение длины (или объема) во времени в изотермически условиях позволяет определить кинетику превращений, поскольку степень этих превращений во времени пропорциональна изменениям фазы (или объема). [c.101] Достоинством дилатометрического анализа по сравнению с термическим является независимость его результатов от скорости охлаждения или нагрева (если при этом не изменяется тип превращения). [c.102] Дилатометры снабжены, кроме того, средствами контроля температуры образцов, а иногда и устройствами, задающими определенную программу нагрева (охлаждения) или изотермической выдержки. [c.102] Для определения температур в дилатометрах используют термопары, а во многих конструкциях — дилатометрические пирометры, т. е. образцы-эталоны, характеризующиеся плавным изменением коэффициента расширения при нагреве или охлаждении . Поэтому по величине расширения (сжатия) эталона можно точно определить их температуру. Достоинством таких дилатометрических пирометров является безынерционность и более точная оценка температуры образца, нагреваемого в тех же условиях, что и эталон, поскольку он фиксирует температуру не в какой-либо одной точке, а усредненную по всей длине образца. [c.102] Дилатометрические пирометры (или эталоны) являются неотъемлемой частью так называемых дифференциальных дилатометров, в которых одновременно фиксируется расширение эталона и разность расширений эталона и исследуемого образца. Дифференциальные дилатометры используют более часто. [c.103] Дилатометры, в которых фиксируется только расширение образца, называют простыми, и они применяются более редко. [c.103] Дилатометр Шевенара. Прибор состоит из головки прибора (собственно дилатометра), печи для нагрева (или криостата для охлаждения) и регистрирующего устройства (рис. 58). [c.103] При одновременном нагреве эталона и образца только перемещение светового блика относительно оси ОХ остается пропорциональным расширению эталона, тогда как перемещение относительно оси ОУ также зависит от расширения или сжатия образца, Отсюда следует, что перемещение световой точки относительно оси ОХ, учитывая равномерность расширения эталона, может быть проградуировано в функции температуры нагрева, т. е. ось ОХ будет в то же время температурной шкалой. [c.105] На рис. 60 показаны возможные случаи расширения эталона (А/з ) и образца (М р). [c.105] Перемещение светового зайчика Ах по отношению к оси ОХ (см. рис. 59) пропорционально разности расширений эталона и кварцевой трубки (на длине эталона), т. е. [c.105] Отсюда, измерив Ау и Ах на фотопластинке или матовом стекле, можно определить точность установки дилатометра, поскольку величина tg ф часто указывается в паспорте прибора. [c.105] Поэтому перемещение светового зайчика по отношению к оси О У не может быть проградуировано по температуре, так как в дилатометре одновременно нагреваются и эталон, и образец. По температуре может быть проградуирована только ось ОХ, поскольку перемещение зайчика по отношению к этой оси определяется только расширением эталона. Градуировку оси ОХ проводят различными способами. Один из них заключается в том, что на дилатометрической кривой отмечают несколько точек, соответствующих нагреву до той или иной температуры, контролируемой с помощью термопары, горячий спай которой устанавливают в непосредственной близости к эталону. Эти точки затем переносят на ось ОХ и, измерив Ах и определив (Дд — Дкв) по уравнению Дэт — Дкв = 1,21-10 / + 0,525 10 или по табл. 10, вычисляют к для выбранных температур. [c.106] Зная и измерив Д. для любой точки на дилатометрической кривой, можно вычислить (Дэт — Дкв) и по специальному графику или таблице определить температуру, соответствующую этой вычисленной величине. По полученным значениям температуры строят градуировку оси ОХ и для любой точки на дилатометрической кривой после ее проекции на ось ОХ определяют соответствующую температуру. градуировку не выполняют, если к прибору приложена заранее изготовленная линейка, на которой в определенном масштабе указана шкала температуры. Тогда для определения температуры нужно лишь любую интересующую точку дилатометрической кривой снести на ось ОХ и, приложив линейку, определить температуру. [c.106] При смене эталона (вследствие износа и других причин) необходимо экспериментально построить новую градуировочную кривую. [c.107] Более часто определяют темпе- -ратуры нагрева другим приемом. [c.107] Между кварцевыми трубками дилатометра в печи помещают термопару по ее показаниям в процессе исследования открывают при определенных температурах (например, при 100, 200, 300,400° С и т. д.) узкую щель в затворе фотокамеры. [c.107] В результате на фотопластинке появляются точки или штрихи, соответствующие этим температурам. [c.107] Вернуться к основной статье