Пробоотбор расплавленного металла

Пробоотбор для определения содержания газа. Для определения содержания газа в металлах и сплавах, особенно в сталях, необходима специальная пробоотборная методика, при которой можно избежать обогащения пробы кислородсодержащими включениями и исключить потери водорода за счет диффузии [6]. С этой целью обычно используют пробоотборные вакуумные трубки [7]. Они опускаются через слой шлака в металлическую ванну и открываются в расплаве металла только тогда, когда соответствующая закрывающая ее пластинка разрушается, расплавляется или сгорает. Чтобы получить подходящую форму пробы и соответствующие условия заполнения трубки, в последней устанавливают диафрагмы, сжимающие струю. Эти диафрагмы должны обеспечить получение в пробоотборной трубке пробы, которую можно превратить с минимумом усилий (путем разламывания или резки) в образец, форма и размеры которого пригодны для спектрального анализа. При этом должны быть исключены все подготовительные операции, которые могут изменить содержание газов в пробе. Чтобы уменьшить скорость диффузии водорода, пробы должны храниться в контейнерах, охлаждаемых сухим льдом даже на короткий период хранения. Были сконструированы также комбинированные литейные и погружные формы, в которых диски, пригодные для спектрометрических исследований, и образцы в форме прутков, необходимые для определения содержания газа, могут быть приготовлены одновременно [8]. [c.26]

Температура литейной формы играет существенную роль. Она должна выбираться такой, чтобы, с одной стороны, не допустить отвердения металлического расплава до вхождения его в полость для пробы, а с другой — обеспечить наиболее быстрое охлаждение пробы, необходимое для предотвращения разделения компонентов пробы. Для быстрого отвердения алюминиевых сплавов требуется холодная форма из материала с хорошей теплопроводностью (обычно из меди), оборудованная фланцами, охлаждаемыми воздухом или водой. Форма не должна охлаждаться погружением ее в воду, так как тогда проба будет заполнена полостями, которые возникают в потоке паров воды, образующемся от следов воды, проникших в литейную форму во время отливки проб. Для отливки проб литейного железа и сталей следует применять слегка подогретые формы из литейного железа. В случае медных сплавов и других нежелезистых металлов соответствующий подогрев особенно важен, поскольку он необходим для полного заполнения полости для пробы. В литейных формах для проб должны предусматриваться отверстия для выхода воздуха. Потери тепла и охлаждение литейных форм могут зависеть также от выбора металлов, из которых они сделаны. Если, например, та часть формы, через которую вливают металл, сделана из литейного железа (с плохой теплопроводностью), то потери тепла расплавленного металла, вливаемого в форму, будут незначительными, и поэтому будет уменьшена вероятность неполного заполнения формы. В то же время хорошая теплопроводность меди, из которой делают полость для проб, способствует быстрому затвердеванию и постоянству состава проб. Желательно располагать несколькими одинаковыми литейными формами для пробоотбора, так как имеется достаточно времени для их тщательной очистки и охлаждения. [c.21]

Следовательно, отбору и подготовке пробы необходимо уделять максимум внимания, ибо без этого применение даже самых совершенных способов и приемов анализа на самом современном оборудовании может дать совершенно ложный результат. Непосредственное выполнение анализа начинается с момента правильного пробоотбора и качественной подготовки отобранного материала к анализу. Правила выполнения этих операций обычно устанавливают только после изучения конкретных свойств анализируемых объектов. Рассмотрим, например, пробоотбор в условиях работы плавильной печи. В нее загружено 10—30 т сырья на алюминиевой основе. Это сырье сравнительно легкоплавкое, характеризуемое малым удельным весом. Если для получения сплава определенного состава в этот жидкий металл вводят более тугоплавкую присадку с большим удельным весом (медь, марганец и пр.), то она осядет на дно ванны. Поскольку температура металла недостаточна для расплавления присадки, она медленно будет распространяться по составу сплава. Если отбор пробы выполнить преждевременно при плохом перемешивании расплава, то состав пробы не отразит средний состав металла в печи. Если металл слить, то в начальный период разлива с нижнего объема ванны пойдет металл, обогащенный до 8—12% присадкой вместо расчетных 7%, а к концу разлива (когда сливается уже верхний обьем) концентрация его будет ниже нормы (порядка 4—5%). Если разлив выполнять начиная с верхнего объема, картина станет обратной. Разлив металла в обоих этих случаях отразит эффект расслаивания компонентов по удельному весу. Аналогичное явление наблюдается и при добавках в этот сплав более легкого по удельному весу кремния, который всплывает на поверхность ванны и окисляется. За [c.140]

Анализ стали и чугуна методом расплавленного электрода затруднен из-за их высокой температуры плавления. Анализ не может выполняться на воздухе. Хотя предпринимались попытки анализировать жидкую сталь без пробоотбора (разд. 2.2.1), их результаты показали неперспективность для практики такого метода анализа сталей. Недавно было сконструировано устройство для плавления электродов, позволяющее проводить спектральный анализ железа и стали. Устройство работает в атмосфере инертного газа, спектры расплавленных металлов возбуждают в дуге или искре [5]. В индукционной печи, обеспечивающей полезную мощность 20 кВт, можно плавить образцы весом 2,7 кг (рис. 3.17). Погружной электрод с высоким сопротивлением (из металлокерамики) обеспечивает электрический контакт расплава с цепью источника излучения. Неконтролируемый газовый разряд возникает над высокотемпературным металлическим расплавом при напряжении зажигания, зависящем от природы газовой атмосферы при температуре расплава 1550°С в легко ионизирующем аргоне или гелии разряд зажигается уже при 300 В, в то время [c.109]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология