Описание установки
Спекание проводят в муфельной или трубчатой электропечи сопротивления (2).
Порядок выполнения работы и указания по охране труда и технике безопасности
По указанию преподавателя работа выполняется по одному из вариантов.
Вариант1.
Каждый студент изготавливает (получает)
комплект брикетов из медного порошка.
В комплект входят образцы, полученные
прессованием в стальной пресс-форме
при давлении:
.
Каждый образец необходимо взвесить на технических весах, измерить его диаметр и высоту, нанести метку.
Образцы укладывают в три железные или
алундовые тигля (коробки) №№1,2,3 и
засыпают графитовой крупкой. Укладка
образцов производится в следующем
порядке: вначале в каждый тигель (коробку)
укладывают по 2 образца, полученных при
давлении прессования
,
затем в один из тиглей ( по указанию
учебного мастера) укладывают все
оставшиеся от исходного комплекта
образцы.
Длительность спекания отсчитывается
с того момента, когда (коробка) с образцами
прогреется до заданной температуры.
Коробка (тигель) №1 с двумя образцами,
полученными при давлении
,
выдерживается в печи в течении 20
минут.Тигель (коробка) №2 с образцами,
полученными при давлении 0,5;1;2 и 4
( по 2 шт. для каждого давления), выдерживается
40 минут. Тигель (коробка) №3 с двумя
образцами, аналогичными загрузке в №1,
выдерживается 60 минут. После окончания
выдержки пи спекании тигель (коробку)
с образцами вынимают из печи и охлаждают
на воздухе до комнатной температуры.
Брикеты необходимо взвесить на технических весах, измерить микрометром диаметр и высоту, рассчитать плотность и пористость.
Вариант2.
Выполнить операции, описанные в варианте 1. Дополнительно студент получает ещё 2 образца, полученные при давлении прессования . Измерить объём, массу и рассчитать плотность брикетов. Образцы помещают в коробку (тигель) №4, загружают в нагревательное устройство и выдерживают до достижения заданной температуры спекания, извлекают из зоны нагрева, охлаждают и определяют объёмную усадку этих образцов.
Постановка задачи
Заданы: плотность компактного материала , температура плавления металла, из которого изготовлен брикет (для меди 1083
),
длительность изотермического спекания
(20,40 и 60 минут, шаг 20 минут).Согласно набору значений выдержек при изотермическом спекании получить по уравнению (17,9) соответствующие значения пористости спечённых образцов.
Получить значение пористости, длительности изотермического спекания, температуры спекания и величины, согласно программе, описанной в приложении 3.
Алгоритм решения
Проверяем правильность введения начальных и конечных значений длительности спекания.
Определяем плотность брикета перед спеканием :
Где
-
масса брикета перед спеканием,
- объём брикета перед спеканием.
Проверяем правильность определения и расчёта плотности компактного брикета и плотности брикета перед спеканием .
Проверяем правильность выбора температуры спекания Т.
Определяем значение коэффициентов q и m согласно уравнению (17,10).
Определяем согласно уравнению (17,11) коэффициент G входящий в знаменатель уравнения (17,9)
Проверяем выполнение признака неискажённости процесса спекания применително к пористым брикетам, которые используются в работе.
Определяем массу брикета после спекания:
Где
- коэффициент, учитывающий потери массы
брикета при спекании. Учитывая, что
может принимать значения от 1,01 до 1,03
выбираем
.
Определяем пористость спечённого брикета П по формуле (17,9), что является результатом решения поставленной задачи.
При выполнении работы согласно обоим вариантам следует выполнять следующие правила:
1.Перед выключением печи проверить состояние её заземления.
2.Включение и выключение печи проводить только в присутствии учебного мастера.
3.Запрещается прикасаться к токовводам.
4.Загрузку коробок (тиглей) с образцами в печь и извлечение из печи производить аккуратно, с помощью специального инструмента (щипцов-захватов, стальных прутков, штанг и т.д.).
5.Запрещается извлекать образцы из коробок до их полного охлаждения.