ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Огнеупорные материалы из "Диаграммы равновесия металлических систем" 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. Следуюш ие 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] Знание химического состава металдав и окислов позволяет правильно выбрать огнеупорный материал для данного сплава, однако проблема часто усложняется, так как материал, который подходит для двух чистых металлов в отдельности, может оказаться неподходящим для их сплавов. [c.81] Для упрощения выбора целесообразно разделить наиболее употребительные огнеупорные материалы на следующие основные кл1ассы. [c.81] Графитовые тигли, содержащие кремнистые связующие материалы, меньше подходят для точных работ, и только эксперимент может показать, будет ли в таком тигле загрязняться данный спл1ав при выплавке. [c.82] Окислы-силикаты и чистые окислы материалов. Для металлов, легко загрязняемых кремнием, идеальным огнеупорным материалом обычно являются чистые тугоплавкие окислы, которые не взаимодействуют с расплавом. Тигли из чистых окислов, однако, трудно изготовить, так как частицы порошка чистого окисла плохо связываются при температурах более низких, чем температура спекания, а механические свойства спеченных окислов очень низки. [c.83] Было установлено, что подобные тигли вполне пригодны для большого числа сплавов вследствие того, что они не загрязнены кремнекислотой. Подробности о технике изготовления такой футеровки можно найти в приведенной литературе. Основной недостаток описанных тиглей заключается в том, что они сравнительно легко рассыпаются. [c.84] Тугоплавкие металлы обычно плавят в тиглях из их чистых окислов, чаще всего в корундизовых. Для менее ответственных работ можно применять алундовые тигли, выгодные во многих отношениях некоторые из них содержат меньше 5% кремнезема (ЗЮг). Для футеровки тиглей может также применяться более чистый алундовый цемент. [c.84] Наиболее подходящий огнеупорный материал для активных металлов при очень высоких температурах — спеченная окись тория тигли из этого материала изготовляют, но они очень дороги. Присутствие пыли окиси тория также опасно, и необходимы особые меры предосторожности, чтобы избежать накапливания пыли от поломанных тиглей в лаборатории. [c.84] В некоторых случаях Вхместо окиси тория может быть использована окись циркония. Недостатком чистой окиси циркония является превращение при 800—1000°, которое делает невозможным изготовление изделий из этого материала. Это затруднение преодолевается добавкой 3% извести или магнезии, которые препятствуют превращению. [c.85] Изделия из описанных материалов изготовляют по специальной керамической технологии, разработанной для чистых окислов за дальнейшими подробностями отсылаем читателя к соответствующей литературе [47]. [c.85] Другой перспективный материал для тиглей — известь. Маленькие тигли из этого материала могут быть изготовлены высверливанием отверстия в куске мрамора и нагревом его до 1000° до превращения в окись кальция затем следует обжиг при 2000°. Готовый тигель обладает необходимой твердостью и стойкостью, но должен сохраняться в закрытом контейнере во избежание поглощения влгаги из атмосферы. Известковые тигли можно изготовить формовкой смеси чистого карбоната кальция с водой, а затем сушкой и обжигом. [c.85] Чехлы для термопар должны обладать следующими свойствами а) низкой теплоемкостью б) хорошими электроизоляционными свойствами при всех рабочих температурах в) непроницаемостью для паров металла и г) способностью не реагировать с расплавом при снятии кривых охлаждения. [c.85] При выполнении этих условий платиновая термопара может применяться до 1000° в тонких кварцевых чехлах. [c.85] Конец чехла, прилегающий к спаю термопары, может быть оттянут для снижения теплосодержания. При высоких температурах применяются рекристаллизованные корундизовые чехлы они непроницаемы, хорошо сопротивляются действию паров металлов и не реагируют с проволокой термопары. Для построения кривой ликвидуса очень агрессивных металлов могут быть использованы чехлы из чистой окиси тория. [c.85] Проволочки термопары должны быть изолированы одна от другой. Для этого лучше всего при низких температурах применять тонкие кварцевые и при высоких—корундизовые трубки. [c.85] ДЛЯ паров металла, трубки из этого материала могут применяться до 1900°. Они должны быть совершенно прямыми и не разрушаться под воздействием расплавленного металла. Современное производство прямых непроницаемых трубок из окиси тория расширит существующий интервал оптической пирометрии. [c.86] В табл. 1 сведены физические свойства некоторых огнеупорных материалов, а в табл. 2 даются рекомендации по выбору наиболее подходящих огнеупоров дл я различных металлов. Следует, однако, подчеркнуть, что огнеупор, подходящий для данных металлов в отдельности, может оказаться непригодным для их сплавов. Кроме того, сопротивление огнеупоров различным воздействиям часто зависит от окружающей среды. [c.86] Вернуться к основной статье