Печи для термических анализов

Печи для термических анализов 147, 16Э, 173, 176, 180, 182 Пирометрия, радиационная 112 [c.395]

Рис. 21, Индукционная печь для термического анализа

Высокочастотные индукционные печи могут применяться как для приготовления сплавов, так и для термического анализа. Металл помещают в соответствующий тигель, обычно [c.59]

В ранних работах по построению диаграмм равновесия для снятия кривых охлаждения часто применяли градиентную печь. Эта печь монтируется вертикально, и ее нагреватель намотан так, что от верха ко дну получается равномерно изменяющийся температурный градиент. Образец находится в тигле, подвешенном на тонкой проволоке. Кривые охлаждения и нагревания снимаются при опускании или подъеме образца и прикрепленной к нему термопары с постоянной скоростью. Такой метод был успешно применен в Национальной физической лаборатории в 1915—1935 гг. в работах с алюминиевым и другими сплавами. Его недостатком является то, что и в самом образце по вертикальной оси неизбежно имеется градиент. Поэтому для более точных работ лучше применять печи другого типа. На рис. 104 показана градиентная печь, которая была применена для термического анализа амальгам. [c.153]

Рис. 95. Установка для термического анализа в индукционной печи

При высоких температурах для термического анализа обычно используются высокочастотные индукционные печи, хотя могут быть применены также печи сопротивления с молибденовой или вольфрамовой обмоткой или печи с угольными нагревательными элементами. Обычные типы печей сопротивления не могут быть использованы при работе в вакууме, так как в настояш,ее время невозможно получить вакуумные тру-12" [c.179]

Газоанализаторы (см. т. 14, гл- IV). В термических цехах применяются автоматические газоанализаторы для газового анализа продуктов сгорания в печах и для контролируемых атмосфер. Для газового анализа продуктов сгорания в печах наиболее распространёнными являются газоанализаторы абсорбционного типа. [c.622]

Сплавы синтезировали в высокочастотной печи в корундовых тиглях, а затем переплавляли в дуговой печи в атмосфере Аг и гомогенизировали в эвакуированных кварцевых ампулах. Для получения сплавов использовали Со чистотой 99,90 % (по массе) и Gd чистотой 98,4 % (по массе). Исследования выполняли с помощью микроскопического, рентгеноструктурного и дифференциального термического анализов. [c.26]

Данные о взаимодействии U и Zn приведены в справочнике рС], где описано соединение UZn . Полностью система исследована в работе [1]. Сплавы готовили нагревом компонентов в танталовых контейнерах, заваренных дугой в атмосфере Аг. Для приведения в равновесное состояние сплавы отжигали при 1100 °С с последующей закалкой. Давление паров Zn при этой температуре составляло 0,2 МПа. Затем сплавы отжигали при различных температурах (при 850 и 930 °С 2 ч, при 675 °С 312 ч, при 450 °С 96 ч) и охлаждали вместе с печью до комнатной температуры. При исследовании применяли U с общим содержанием примесей < 0,05 % (по массе), Zn чистотой 99,99 % (по массе). Исследование проводили методами дифференциального термического анализа, измерения давления паров Zn (сплавы в интервале концентраций 100-10 % (ат.) U) и измерением электродвижущей силы (сплавы, богатые Zn). [c.417]

Метод Смита предназначен для количественных тепловых измерений, но он также может быть очень полезен при обычном термическом анализе. Так как температура печи удерживается на постоянном уровне выше или ниже температуры образца, то она остается постоянной во время остановки и повышается или падает только тогда, когда образец нагревается или охлаждается. Скорость нагрева или охлаждения после окончания остановки, как показано, например, на рис. 64, в методе Смита не увеличивается. Поэтому оказывается возможным обнаружить небольшие термические эффекты вблизи главного превращения. Такие эффекты часто маскируются при [c.161]

Вопрос о правильном выборе огнеупорного материала по дробно обсуждался в главе 5. Здесь мы рассмотрим только важнейшие конструкции применяемых установок. В тех случаях, когда термический анализ проводится з печах сопротивления, огнеупорная труба для поддержания вакуума или для атмосферы инертного газа наиболее часто помещается внутри печной трубы. В дальнейшем мы будем называть эту огнеупорную трубу вакуумной трубой, чтобы отличать ее от трубы, несущей обмотку сопротивления и являющейся частью печи. Наиболее подходящий материал для вакуумной трубы — муллит, который хорошо противостоит температурным ударам и достаточно непроницаем для газов при 1400°. При таких высоких температурах некоторые муллитовые трубы не вполне непроницаемы для азота. Поэтому при снятии кривых охлаждения некоторых сплавов, например на основе хрома и марганца, они могут загрязняться. Это явление можно исключить, окружив тигель циркониевой фольгой, которая адсорбирует азот. [c.166]

Аппарат для дифференциального термического анализа состоит из печи и трех термопар. Одна термопара служит для измерения температуры печи. Две термопары включены по дифференциальной схеме, при этом одна термопара помещена в инертное вещество, не претерпевающее изменений под влиянием тепла, не создающее с точки зрения теплопередачи условия, тождественные исследуемому веществу. Вторая часть дифференциальной термопары помещена в исследуемый образец. При использовании такой схемы измерения температуры при нагревании печи равномерно повышается температура как изучаемого, так и инертного образца до тех пор, пока в исследуемом веществе не начинается превышения. С этого момента изменение температуры исследуемого образца. либо ускоряется, либо замедлится в зависимости от того, является реакция экзо- или эндотермической. Показания дифференциальной термопары определяются величиной теплового эффекта процесса. Пока- [c.62]

Для целей термического анализа пользуются главным образом кривыми охлаждения. На фиг. 13 показаны кривые охлаждения, записанные в различных координатах. На кривых / показан случай, когда превращение происходит в некотором интервале температур, на кривых II превращение происходит при постоянной температуре, на кривых III превращение сопровождается переохлаждением. Из всех пяти способов построения кривых охлаждения способ 1 дает наименее чёткую картину превращения способы 2 и 3 записывают превращения более отчётливо, но на кривых охлаждения отражаются инерция печи и термопары, и поэтому слабые превращения в металле могут остаться незамеченными способы [c.57]

Система подробно изучена в работе [1] по 21 сплаву в диапазоне 20— 90% (ат.) V. Сплавы готовили в дуговой печи и отливали в холодную форму. Термический анализ для построения линий ликвидуса и солидуса был проведен только на сплавах с концентрацией V менее 60% (ат.), так как при больших концентрациях образцы взаимодействовали с тиглем. Для построения границ фазовых областей в твердом состоянии были использованы металлографический, рентгеноструктурный и дилатометрический анализы. Диаграмма по данным работы П ] представлена на рис. 373. [c.333]

Принцип действия и конструкция самопишущей установки для дифференциального термического анализа, которая может работать в любой защитной атмосфере или в вакууме при температурах от комнатной до 1500° С, описаны в работе [53]. Программирующее устройство позволяет плавно варьировать скорость изменения температуры в пределах от 1,5 до 20°С в минуту, при этом заданная температура печи выдерживается с точностью до 0,1%. С помощью этой установки можно измерять величину теплоты реакций и температур фазовых переходов. Благодаря малой теплоемкости системы установка обладает чувствительностью 0,1 кал. [c.62]

Установка для дифференциального термического анализа смонтирована в двух блоках, в один из которых входит печь и ее система питания, а в другой — все вспомогательное оборудование цепи управления и регулирования, программирующее устройство, измерительная и регистрирующая аппаратура. Цилиндрический корпус печи отлит из алунда и помещен в каркас из нержавеющей стали. Алундовый корпус печи обеспечивает необходимую изоляцию и в то же время обладает достаточно малой теплоемкостью. [c.63]

Имеются сведения об исследовании твердых веществ одновременно рентгеновским и дифференциально-термическим анализами [245, 210], но здесь высокотемпературные установки значительно сложнее и, кроме того, предусматривается дополнительное отверстие для эталона, что, во-первых, ухудшает тепловой режим печи, а во-вторых, снова появляется недостаток, связанный с наличием образца и эталона. [c.152]

Диаграмма состояния системы Аи — U, построенная методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов, приведена на рис. 185 [1]. Сплавы для исследований были приготовлены плавкой в индукционной и дуговой печах в вакууме (2-10 мм рт. ст.) в тиглях из окиси бериллия или тория. Чистота исходных металлов была 99,9%. При плавке в тиглях из окиси бериллия имело место значительное окисление сплавов вследствие реакции с материалом тигля, а при плавке в тиглях из окиси тория в сплавы переходило до 1,6% Th. Термический анализ литых сплавов проводили в вакуумной молибденовой печи путем автоматической записи кривых нагрева и охлаждения со скоростью 2 град/мин. Сплавы гомогенизировали в течение 8 дней при 825° (богатые золотом сплавы) и 1050° (богатые ураном сплавы). [c.282]

Диаграмма состояния. В работе [1] по результатам исследований, выполненных методами микроструктурного, рентгеновского и дифференциального термического анализов, была построена диаграмма состояния системы УЬ — М , приведенная на рис. 440. Сплавы для исследований готовили из дважды дистиллированного магния (сумма примесей С, N и Ре — 0,0255%) и иттербия чистотой >99,89% в танталовом тигле в трубчатой печи в атмосфере аргона. Как следует из диаграммы состояния, система УЬ —Мд характеризуется ограниченной взаимной растворимостью компонентов в твердом состоянии, наличием промежуточной уФ зы, плавящейся конгруэнтно при 718°, двух эвтектических точек при 496 и 509°, одной эвтектоидной — при 447 . [c.650]

Для построения диаграмм состояния применяют метод термического анализа. Тигель вместе с металлом помещают в печь (рис. 26) и нагревают до температуры плавления. Затем в жидкий металл погружают термопару, соединенную с чувствительным гальванометром, шкала которого проградуирована в градусах. Далее печь выключают, и металл начинает остывать вместе с печью. Одновременно через равные промежутки времени снимают показания гальванометра и строят кривую из- [c.31]

Для проведения термического анализа необходима печь, обычно электрическая, для нагрева исследуемого металла и приборы для измерения высоких температур, при которых протекают превращения. Наиболее распространен метод измерения высоких температур, основанный на явлении термоэлектричества. Приборами для измерения температур при этом методе служат термопара и милливольтметр (гальванометр). [c.23]

Преимуществом радиационных пирометров по сравнению с оптическими пирометрами является то, что они могут быть установлены стационарно и могут без участия наблюдателя регистрировать изменение температуры самопишущими гальванометрами. Применение оптических и радиационных пирометров в термическом анализе очень ограничено, и в основном их используют для контроля температур в цеховых печах. [c.130]

Брак деталей, получающийся в результате термической обработки, зависит от ряда причин, к числу которых необходимо отнести несоответствие анализа марке стали, предназначенной для изготовления данной детали, наличие пороков в металле, нарушение температурного режима нагрева и охлаждения деталей, нарушение состава нагревательной и охлаждающей среды, изменение метода погрузки, выгрузки деталей на приспособление, на под печи и в закалочный бак, небрежное выполнение подсобных и дополнительных операций (меднение, упаковка в цементационные ящики, очистка от окалины, правка и др.)- [c.499]

Нормирование энергопотребления. На предприятиях разрабатываются нормы расхода энергии и топлива на энергоемкие агрегаты — агрегатные нормы, для цехов — цеховые нормы и для предприятия в целом — заводские нормы. Агрегатные нормы особенно широко применяются при нормировании расхода электрической энергии в литейных цехах, термических печах, высокочастотных установках, компрессорных, водонасосных и некоторых других агрегатах и используются для анализа энергопотребления и премирования персонала, обслуживающего энергоемкие потребители. [c.237]

Данный случай теплообмена имеет большое значение для анализа процессов нагрева и охлаждения (термической обработки) рулонов тонколистового металла в печах, а также и для более строгих расчетов систем экранирования. [c.186]

Брандес [35] описал молибденовый проволочный нагреватель, применяемый для этих целей, а также используемый в печах для термического анализа. [c.60]

Рис. 90. Печь для термического анализа (Карлайл, Христиан и Юм-Розери)

Рис. 92. Вакуумная печь для термического анализа и закалки (Тайтл

Рис. 93. Внутреннее устройство вакуумной печи Для термического анализа (Тайтл и Коэн) печь 2 —расплав 3 тигель из ВеО 4 —крышка нз ВеО 5 —углубление для термопары d — двухканальная трубка термопары (1,5 мм)-, 7 —алундовая труба S — алундовая труба, поддерживающая тигель 9 —кирпичный экран 70 —основание —кварцевая труба 72 — кирпичная опора 7J — резиновая прокладка 7 —латунная плита 75 —припой 76-медная труба 77 — кирпичная пробка 7S —кирпичный верх 19 — резиновое уплотнение 20 — пицеиновое уплотнение 21 -проволока термопары

Следует отметить, что при выбранной для термического анализа скорости подъема температуры йТ / йт=9- -10° С/мин.) деструктивные процессы в исследованных объектах могли пройти не полностью. Поэтому суммарные потери в весе по данным термовесового анализа могли оказаться (и в ряде случаев оказались) заниженными по сравнению с потерями в весе при более длительном нагревании. Для нахождения максимальных потерь исследуемые образцы нагревались в муфельной печи на воздухе при различных температурах до постоянного веса. Снятые таким образом кривые время (часы)—потери в весе (%) представлены на рис. 4. Прерывистыми линиями на этих рисунках обозначены теоретически рассчитанные пределы потерь в весе за счет удаления органической части связующего линия I) и, сверх того, за счет дегидроксилизации силиката линия II). [c.331]

Нагревательными элементами в силитовых печах являются стержни из огнеупорного карбида кремния, расположенные внутри нагревательного пространства печи параллельно его стенкам. Силитовые печи применяются для термического анализа, а также для отжига и закалки. Конструкция и работа камерных и трубчатых силитовых печей, используемых в интервале температур от 800 до 1300°, описаны Дженкинсом, Тап-селем, Аустином и Рисом [31]. [c.58]

Индукционные печи могут применяться для термического анализа (см. гл. 15). В этом случае важно до минимума уменьшить тепловые градиенты. Обычно применяют нагревательные цилиндры из молибдена или вольфрама, расположенные снаружи тигля, в котором находится металл, и поглощающие большую часть мощности металлическая шихта непосредственно нагревается этими цилиндрами. Такой метод был применен Эдкоком [34]. Нагревательные цилиндры также могут применяться в печах, работающих на средних и низких частотах, в случае, если металлическая шихта сл Ишком дисперсна для эффективного нагрева непосредственно вихревыми токами. [c.60]

Сплавы, относительно активные (например, содержащие ванадий, хром и т. д.), легко загрязняются кислородом или азотом, если не применяется более надежная зашита. Слитки таких сплавов могут гомогенизироваться отдельно в индукционной печи. Для этой цели пригодно устройство, представленное на рис. 97, б, первоначально предназначенное для термического анализа. В центре слитка высверливают отверстие для ввода кожуха термопары. Если сплавы сл1Ишком тверды и не сверлятся, слитки могут быть разрезаны дисковой пилой. Затем их загружают в тигель и помещают внутри печи. Система дегазируется в процессе нагрева до температуры ЮОО", затем под атмосферным давлением вводится аргон, после чего температура слитка повышается до требуемой для гомогенизации. [c.73]

В Англии методы построения диаграмм равновесия в области 1100—1600° разрабатывались Национальной физической лабораторией. Эдкок построил установку для термического анализа в индукционной печи, которая будет описана ниже. При исследовании системы железо — марганец Гэйлер [91] использовал дл)я термического анализа силитовую печь. Его установка с небольшими изменениями пригодна также для применения в печи сопротивления с проволочным нагревательным эл1ементом. Схематично это показано на рис. 89. Концы вакуумной трубы 1 герметически закрывают латунными водоохлаждаемыми фланцами 2. [c.168]

Аппарат для термического анализа состоит из печи и трех термопар. Одна термопара слу-лiит для измерения температуры исследуемого образца. Две термопары включены по дифференциальной схеме, при этом одна термопара (или спай) помещена в эталонное вещество, не претерпевающее изменений под влиянием тепла, но создающее с точки зрения теплопередачи условия, тождественные исследуемому веществу. Второй спай дифференциальной термопары помещен в исследуемый образец. При использовании такой схемы измерения температуры при нагреве печи равномерно повышается температура как образца, так и эталона до тех пор, пока в исследуемом металле не начнутся превращения. С этого момента изменение температуры исследуемого образца либо ускорится, либо замедлится в зависимости от того, сопровождается ли превращение выделением или поглощением тепла. Показания дифференциальной термопары определяются величиной теплового эффекта процесса. Показания термопары, измеряющей температуру образца, и дифференциальной термопары с помощью световой системы гальванометров проектируются на фоточувствительную бумагу записывающего устройства. [c.280]

Для точного построения диаграмм равновесия важно предотвратить загрязнение сплавов при их изготовлении и в ходе термического анализа. Поэтому выбор огнеупоров имеет важное значение, а для активных сплавов с высокой температурой плавления часто это одна из основных проблем исследования. Обычно можно сравнительно медленно повышать температуру ТИГЛ1Я, и при этих условиях основное требование заключается в том, чтобы огнеупорный материал обладал определенной физической и химической стабильностью в рабочем температурном интервале. Следующие наиболее важные свойства — прочность и сопротивление термическим ударам. Сопротивление термическим ударам определяется главным образом коэффициентом линейного расширения материала и становится особенно важным, если по условиям работы требуется проводить ускоренный нагрев или охлаждение. Если, например, необходимо помеш,ать тигель в раскаленную добела печь или извлекать его обратно, то невозможно применять огнеупорный материал с высоким коэффициентом расширения, даже если ои соответствует условиям работы при медленном нагреве или охлаждении. Тигель должен выдерживать не только воздействие расплавленного металла, но и воздействие применяемых шлаков и атмосферы. [c.81]

Технический контроль качества футеровки регламен тируется Государственными стандартами и техническими условиями Методы испытания основных свойств огнеупоров подробно описаны в специальной литературе [45, 47, 56] Качество футеровки в разных зонах можно оце нить путем термического анализа, т е определения температур размягчения, начала плавления и начала течения материала футеровки Эти температуры по зонам для кислой кварцевой футеровки приведены в табл 4 [73] Мерой стойкости футеровки печи можно принять вес проплавленного чугуна Поскольку для печей различной мощности и объема вес проплавленного чугуна несравним, стойкость футеровки часто определяется количеством проведенных за кампанию плавок Стойкость кислых набивных футеровок составляет около 250—300 плавок [c.29]

При фазовом превращении почти всегда наблюдается изменение объема образца, чем можно воспользоваться для исследования строения сплавов к настоящему времени в литературе описаны многие типы приборов, в основе которых лежат одни и те же общие принципы. Образец, имеющий однородный химический состав, подвергают нагреву или охлаждению в устройстве, которое передает изменение длины образца на записывающее устройство, расположенное вне печи. Основное преимущество этого метода, как и метода измерения электропроводности, заключается в том, что скорость нагрева и охлаждения может быть достаточно мала для обеспечения приближения к равновесию если же это неосуществимо, то можно поддерживать температуру на заданном уровне до тех пор, пока установившееся состояние не будет свидетельствовать о достижении равновесия. Этот метод хорошо применять для исследования фазовых превращений в твердом состоянии, которые имеют небольшой тепловой эффект или протекают слишком медленно, чтобы их можно было обнаружить методом термического анализа. Возможнос гь поддержания температуры на заданном уровне до тех пор, пока образец не достигнет равновесного состояния, также исключает явление гистерезиса, обычно наблюдаемое при исследовании некоторых превращений в твердом состоянии с помощью термического анализа, однако на практике этот метод может привести к очень продолжительным выдерн кам при отжиге. Обычно дилатометрический анализ проводится при очень низких скоростях нагрева или охлаждения с целью свести температурный гистерезис к минимуму. [c.114]

В связи с появлением материалов, физически и химически стойких до температуры 2500° С, все более ощущается необходимость в надежных методах измерения высокотемпературных характеристик подобных материалов. Особенно при проведении космических исследований и исследований в области атомной энергии крайне важно знать физические свойства высокотемпературных жаропрочных и жаростойких материалов. С этой целью сконструирована установка для термического и дифференциального терлшческого анализов при температурах до 3000° С 211. Излучение образца, нагреваемого в индукционной печи этой установки, падает на полупроводниковый ИК-приемник, усиленный выходной сигнал которого подается на двухперьевый координатный самописец. Таким термическим анализом легко можно обнаруживать слабые тепловые эффекты, связанные с фазовыми переходами 64 [c.64]

Установки для комплексного термического и термомассометрического анализа позволяют обеспечить скорости нагрева образца 1,25 2,5 5 10 и 20° С/мин в диапазоне от О до 1200° С. Ячейка для дифференциального термического анализа, состоящая из быстроохлаждаемой печи с трубчатой керамической подставкой и набора держателей образца, может быть установлена дистанционно либо вставлена с боковой стороны в пульт управления. Поскольку для обеспечения однородного нагрева печь должна [c.130]

Исследования термической стойкости TiSea и других диселенидов в среде аргона, очищенного от кислорода и влаги, были проведены в вакууме Ю —10 мм рт. ст. термовесовым методом [96]. Для эгого спрессованные образцы диселенидов диаметром 10 мм и толщиной 4 мм, а также свободно насыпанные порошки нагревали в вакуумной печи МПВ-3 при температурах 900—1450°С с интервалом через каждые 100°С в течение 1 ч. Одновременно нагревали образцы тех же размеров для рентгеноструктурного анализа с поверхности этих образцов после каждого опыта снимали рентгенограмму. Порошки нагревали в алундовых лодочках для каждого опыта брали новую навеску порошка. После нагревания порошки подвергали химическому и рентгеноструктурному анализам. [c.208]

Для яроведеиия термического анализа необходимы специальные приборы, позволяющие точно измерять высокие температуры нагрева металлов при определении температур превращений (критических точек), и приборы (печи) для самого нагрева. Эти приборы используются также при исследовании сплавов другими способами и широко применяются в промышленности для нагрева металлов при обработке давлением, для термической и химико-термической обработки. [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...