Wydział Budowy Maszyn

Studia dzienne inżynierskie

Rok II semestr IV

Czwartek 11⁰⁰-12⁰⁰

Sprawozdanie z laboratorium odlewnictwa.

Ćwiczenie 6.

I. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z metodami pomiaru wysokich temperatur, oraz przeprowadzenie rafinacji aluminium.

II. Metodyka.

Przed przystąpieniem do ćwiczenia aluminium zostało stopione w piecu tyglowym, oraz wstępnie oczyszczone zbierakiem z żużla. Następnie dokonano pomiaru temperatury panującej w piecu przy użyciu termopary niklowo-chromowej Ni-Cr przedstawionej na rysunku 1. Temperatura ciekłego aluminium wynosiła 777⁰C.

Dokonano również pomiaru temperatury płomienia tworzonego przez palniki gazowe używane do ogrzewania kokil. Pomiar przeprowadzono z zastosowaniem pirometru optycznego zanikowego typu ED 7. Schemat elektryczno-optyczny urządzenia przedstawiono na rysunku 2, natomiast wygląd zewnętrzny na rysunku 3. Pomiar urządzeniem tego typu polega na takim doborze potencjometrem prądu świecenia żarnika aby jego kolor zanikł na tle badanego źródła ciepła (promieniowania cieplnego) obserwowanego w okularze optycznym. Odczyt temperatury następuje bezpośrednio z odpowiednio wyskalowanego galwanometru.

Po dokonaniu pomiarów temperatur wykonano rafinację uprzednio przygotowanego aluminium. Zabieg polegał na dodaniu do pieca tyglowego z roztopionym metalem rafinatora w postaci sześciochloroetanu. Rafinator spowodował reakcję w skutek której z płynnego metalu wydzieliły się w dużej ilości zanieczyszczenia. Wydzieliny zebrano powoli z powierzchni ciekłego metalu zbierakiem. Tak przygotowany metal użyto do odlania kokil.

Następnie odlano dwie formy kokilowe. Pierwszy odlew stanowił próbę lejności. Odlew w kształcie spirali przedstawiony na rysunku 4, posiada język o długości 120mm. Odcinek ten zwęża się ku końcowi. Stopień lejności określa się na podstawie długości spirali mierzonej do początku języka. W tym przypadku lejność była doskonała. Odlaną spiralę przełamano. Przekrój poprzeczny wykazał drobnoziarnistą, szarą strukturę co świadczy o właściwym przygotowaniu metalu. Spirala posiadała w pewnych miejscach jamy skurczowe powstałe na wskutek zalania metalem zimnej formy. Drugim odlewem był element w kształcie podkowy. Podobnie jak w przypadku spirali forma została zalana na zimno co skutkowało licznymi brakami, jamami skurczowymi, rzadzizną. Odlew przedstawiono na rysunku 5.

III. Wnioski.

Z przeprowadzonego ćwiczenia można wnioskować, że ważny wpływ na dokładność odlewów ma zarówno właściwe przygotowanie stopu odlewniczego jak również formy która zostanie zalana tym stopem. Rafinacja jest procesem oczyszczania stopów metali z zanieczyszczeń, wpływa na jednorodność struktury a co za tym idzie wytrzymałości i dokładności wykonanych odlewów. W celu określenia właściwych warunków zalewania form dokonuje się pomiarów temperatur, a ponieważ są to b. wysokie temperatury stosuje się czujniki o właściwej konstrukcji np. bezdotykowe mierniki typu ED 7.

IV. Schematy.

Rys. 1. Termopara niklowo-chromowa.

Rys. 2. Schemat elektryczno-optyczny pirometru optycznego zanikowego ED 7.

Rys. 3. Pirometr optyczny zanikowy ED 7.

Rys. 4. Odlew spirali - próba lejności.

Rys. 5. Odlew w zimnej kokili.

---