Краткие теоретические сведения. Термический метод основан на выделении или поглощении тепло­ты при внутренних превращениях, происходящих в металлах и спла­вах

Термический метод основан на выделении или поглощении тепло­ты при внутренних превращениях, происходящих в металлах и спла­вах. При помощи термического метода можно определить температуры фазовых превращений (критические точки), например температуры кристаллизации. В процессе медленного нагрева или охлаждения ме­талла или сплава регистрируют температуру и время, строят кривые нагревания или охлаждения и диаграмму состояния сплавов.

Определение температур кристаллизации РЬ, SЬ и сплавов РЬ-SЬ. Температуру кристаллизации металлов и сплавов определяют на ус­тановке, схема которой изображена на рис. 7.1. Для каждого метал­ла и сплава используют отдельную установку.

Последовательность определения температуры кристаллизации:

1. Подготовленное количество (150-200 г) чистого металла или сплава определенного состава помещают в тигель 1 (см. рис. 7.1), установленный в тигельную электропечь 2,

2. Включают печи и расплавляют (с некоторым нагревом) в тигеле металл или сплав.

3. Закрывают тигель крышкой 3: через отверстие крышки в расплавленный металл (сплав) помещают термометр 4.

4. Печи выключают и через каждые 20 с записывают показания термометра 4; запись прекращают через 15 мин после полного затвердевания металла (сплава).

5. По полученным критическим точкам для металла и каждого сплава строят кривую охлаждения в координатах " температура - время охлаждения".

6. На построенных кривых охлаждения определяют температуру кристаллизации, которая соответствует горизонтальному участку кривой (для чистых металлов и сплава эвтектического состава) или точкам перегиба кривой (для всех сплавов, кроме эвтектического). В последнем случае определяют две температуры начала и конца затвердевания.

Рисунок 7.1 – Схема установки для определения температур кристаллизации металлов и сплавов

Методика построения диаграммы состояния сплавов РЬ-SЬ. Для построения диаграммы необходимо (рис. 7.2):

1. Начертить сетку в координатах " Температура - химический сос­тав".

2. На оси абсцисс отметить точки, соответствующие исследуемым сплавам с 5, 10, 13, 20, 40 и 80 % SЬ, и в каждой из этих точек восстановить перпендикуляр к оси абсцисс (провести линии сплавов).

Рисунок 7.2 – Построение диаграммы РЬ-SЬ

3. На каждой линии сплавов отметить точками температуры кристаллиза­ции, полученные экспериментально. На осях ординат отметить точ­ками температуру плавления чистых металлов (РЬ, SЬ) (см. рис. 7.2).

4. Соединить плавными линиями точки, характеризующие начало кристаллизации сплавов; продлить их до точек кристаллизации чис­тых металлов. Соединить прямой линией точки, характеризующие конец крис­таллизации сплавов; продлить ее до правой и левой ординат.