Термичният анализ, като един интересен и даващ важна информация метод за изследване на металите и сплавите, предопределя някои понятия, експериментални
процедури и възможности за използване на получаваните резултати:- Термичният анализ се основава на факта, че фазовите превръщания са съпроводени с изменение на
топлосъдържанието на дадена система.
- В металознанието фаза се нарича еднородна част от системата, която има химичен състав, агрегатно състояние, свойства и разделителна
повърхнина, запазващи се при определени условия - температура и налягане;
- Термичният анализ е рутинен. Той се провежда лесно, бързо и с достъпна в лабораториите апаратура. За да се регистрира
температурата при нагряване или охлаждане и съпътстващите я фазови превръщания се използват термоелектрически пирометри.
Най-общо, те се състоят от термодвойка и измервателен прибор. Термодвойката е
съставена от два изолирани един от друг тънки проводника, направени от различни метали и сплави. Проводниците са споени в една точка, формираща топлия край на образуващата се при
измерването верига. Студеният край на веригата е в измервателния прибор, най-често - електронен потенциометър със записващо устройство.
В електрическата верига протича ток, породен от
термоелектродвижещото напрежение при наличието на температурна разлика между топлия и студения край. Чрез преобразуватели се стига до съответния графичен запис на процесите при предварително зададена скорост на
движение на записващото устройство;
- В резултат на термичния анализ се получават време-температурни криви. От тях се отчитат температурите, при които започват и завършват фазовите превръщания.
Време-температурни криви на чист калай Sn (вляво) и на евтектична сплав олово-калай Pb-Sn |
- От комплект време-температурни криви за чистите метали и сплавите им може да се построи диаграма на състоянието. Диаграмата изразява графично
измененията в равновесното състояние на изграждащите я фази в зависимост от температурата и състава на сплавите.
При подходяща експериментална постановка, чрез термичен анализ се стига до т.нар.
темперaтурно поле, даващо информация за извършващите се процеси в две или повече среди, както и на границите между тях. Температурните полета са основата за изграждане на софтуер за симулиране и прогнози при
кристализацията на метала при формирането на сложни детайли.
Ето как протича термичният анализ по време на едно от упражненията* по Материалознание в ТУ-София.
За отбелязване е, че дори и старите измервателни прибори (като този от снимките горе) позволяват едновременен запис на шест време-температурни криви. Една съвременна опитна постановка за
термичен анализ е показана по-долу. Приборите са производство на MK Industrievertretungen GmbH - Германия.
За отлични сведения относно експерименталната уредба, с подробности за термодвойките, електрическите явления, еталонирането на пирометрите, диференциалния термичен анализ и т.н, се информирайте от:
- Учебна литература по металознание / материалознание (31)
- Крамарухин, Ю.Е., Приборы для измерения температуры, М., Машиностроение, 1990.
- Рыбкин, В.А., Контроль материалов и работ в литейном производстве, М., Машиностроение, 1980.
- Фирма Симекс - термични сонди, дигитални измервателни уреди на температурата на топене, представяне в
CastingArea.
- сайт на Suyash Solutions Pvt. Ltd. - thermal analysis equipment for cast iron, ductile iron & steel foundries - carbon silicon
analyzers, temperature indicators, carbon cups, temperature measurement tips, представяне в CastingArea.
- сайт на TC Ltd. - temperature measurement products - general thermocouples, mineral insulated thermocouples,
thermocouple cables, thermocouple connectors, temperature controllers.
- сайт на Temperature Controls Pty. Ltd. - temperature and level sensors for all industries and applications.
- сайт на Aditya Agency - thermocouple one end close sheaths, flexible thermocouple cables, thermocouples bare wires.
- сайт на Heraeus Electro-Nite Int'l N.V. - molten metal sensors to the steel and foundry industries.
- сайт на Impac Infrared GmbH - instruments for non-contact measurement of temperatures from -100° to 4000 °C.
- сайт на Midwest Instrument Co., Ltd. - thermal analysis cups, multi-use thermocouples, hand held pyrometers, melt therm digital
temperature instruments, connectors & wiring for use in all types of molten metal application.
- сайт на Simplicon - miniature RTD & thermocouple assemblies, temperature instruments.
- сайт на Nanmac Corp. - temperature measurement and control in both industrial and research applications, thermocouples, bare wire,
cable assemblies, ceramic insulators, accesories.
- сайт на Nabertherm GmbH - electrically heated furnaces.
 |
* С благодарност към студентите от 92 група, ТФ, ТУ-София, за приятелското участие.
още теми по Материалознание 1 и 2 учебник по Материалознание 2
главна страница на CastingArea
|
