Opracował: Marcin Zając Data :2001-05-23
Ćwiczenie nr.5
Analiza cieplna
Cel ćwiczenia:
Praktyczne zapoznanie się z metodą sporządzania wykresów równowagi fazowej stopów podwójnych.
Narysować na papierze milimetrowym wykres równowagi fazowej stopu np.Pb-Sn.
Stanowisko do ćwiczenia.
Stanowisko pomiarowe składa się z sześciu podstawowych elementów:
Stolika,
Zespół zasilający.
Pieca oporowego zamontowanego pod stolikiem.
Tygli alundowych.
Termopary.
Miernika temperatury.
Schemat stanowiska badawczego do analizy cieplnej.
Przebieg ćwiczenia.
Przystępując do ćwiczenia umieszczamy tygiel z czystą cyną w piecu oporowym i ogrzewamy aż do stopienia metalu.
Po roztopieniu metalu umieszczamy w nim termoparę zabezpieczoną osłoną ceramiczną.
Rejestrujemy spadającą temperaturę w odstępach, co 30 sekund,aż temperatura ta spadnie do 200°C.
Powtarzamy czynności wyżej wymienione dla próbki z czystego ołowiu.
Powtarzamy czynności wyżej wymienione dla próbki z czystego dla próbek stopu Pb-Sn o różnym składzie.
Wynik pomiarów.
NR. pomiaru |
Wynik dla czystej cyny 100% Sn |
Wynik dla stopu 80%Pb-20%Sn |
||
|
czas [s] |
Temperatura [ C] |
Czas [s] |
Temperatura [ C] |
1 |
0 |
273 |
0 |
319 |
2 |
30 |
268 |
30 |
313 |
3 |
60 |
263 |
60 |
307 |
4 |
90 |
258 |
90 |
301 |
5 |
120 |
253 |
120 |
296 |
6 |
150 |
249 |
150 |
290 |
7 |
180 |
245 |
180 |
285 |
8 |
210 |
241 |
210 |
281 |
9 |
240 |
237 |
240 |
278 |
10 |
270 |
235 |
270 |
275 |
11 |
300 |
235 |
300 |
273 |
12 |
330 |
234 |
330 |
270 |
13 |
360 |
234 |
360 |
268 |
14 |
390 |
234 |
390 |
265 |
15 |
420 |
234 |
420 |
262 |
16 |
450 |
234 |
450 |
259 |
17 |
480 |
234 |
480 |
256 |
18 |
510 |
234 |
510 |
252 |
19 |
540 |
233 |
540 |
249 |
20 |
570 |
233 |
570 |
246 |
21 |
600 |
233 |
600 |
242 |
22 |
630 |
233 |
630 |
239 |
23 |
660 |
233 |
660 |
236 |
24 |
690 |
233 |
690 |
232 |
25 |
720 |
232 |
720 |
228 |
26 |
750 |
232 |
750 |
225 |
27 |
780 |
232 |
780 |
222 |
28 |
810 |
232 |
810 |
218 |
29 |
840 |
231 |
840 |
215 |
30 |
870 |
230 |
870 |
212 |
31 |
900 |
229 |
900 |
209 |
32 |
930 |
227 |
930 |
205 |
33 |
960 |
223 |
960 |
202 |
34 |
990 |
219 |
990 |
199 |
35 |
1020 |
216 |
|
|
36 |
1050 |
212 |
|
|
37 |
1080 |
209 |
|
|
Wnioski:
Linia likwidus jest uzależniona nie tylko od temperatury, ale również od stężenia innych pierwiastków znajdujących się w stopie.
Podobnie linia solidus jest uzależniona nie tylko od temperatury, ale również od stężenia innych pierwiastków znajdujących się w stopie.
Jeżeli przystanki temperatury występujące przez dłuższy okres czasu, świadczą o tym, że następuje zmiana fazy i jest to przemiana pierwszego rzędu.
Z wykresu widać iż zawartość wpłynęła na szybkość zmiany fazy gdyż jak widać proces krzepnięcia został zapoczątkowany w temperaturze ( ok. 285°C) wyższej niż to następowało w czystym 100%roztwprze Sn (cyny).