Основы термической обработки - Крупицкий В.А.
Скачать (прямая ссылка):
Темно - коричневый 550-580
Коричнево - красный 580-650
Темно - красный 650-730
Темно - вишнево - красный 730 - 770
Вишнево - красный 770 - 800
Светло - вишнево - красный 800 - 830
Светло - красный 830 - 900
Оранжевый 900- 1050
Темно - желтый 1050- 1150
Светло - желтый 1150- 1250
Ярко - белый 1250- 1300
Точность определения температуры стали по цветам каления зависит от степени освещенности цеха, утомления глаз и других причин. Поэтому такой способ неточен и ненадежен. В настоящее время имеется много различных приборов, которые позволяют сравнительно просто и весьма точно определять температуру стали. Эти приборы называются пирометрами. Применяются пирометры двух типов: термоэлектрические и оптические. В термических цехах наиболее широко распространены термоэлектрические пирометры. Они измеряют температуру путем непосредственного соприкосновения с горячей средой. Оптические пирометры измеряют температуру на расстоянии без соприкосновения с горячей средой. В термических цехах такие пирометры находят весьма ограниченное применение, поэтому в настоящей книге они не рассматриваются. Для измерения температур от - 100° до + 400° пользуются также ртутными и спиртовыми термометрами.
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПИРОМЕТРЫ.
Такое название эти пирометры получили потому, что они определяют температуру путем измерения электрического напряжения, появляющегося при воздействии температуры на чувствительный орган пирометра - термопару. Термоэлектрические пирометры находят применение при всех видах термической обработки.
Эти пирометры состоят в основном из двух частей: термопары, в которой развивается электродвижущая сила, и гальванометра (милливольтметра) или потенциометра, которые измеряют величину электродвижущей силы.
Схема устройства термоэлектрического пирометра приведена на рис. 105. Термопара состоит из двух проволочек тонкого сечения, изготовленных из разных металлов и сваренных друг с другом. Выбор материалов для проволочек зависит от величины температуры, которую надо измерять. Место спая 1 называют горячим спаем термопары. Другие (свободные) концы проволочек 2 и 3 называют холодным спаем термопары. Свободные концы соединены при помощи медных проводов 4 с гальванометром 5, на котором имеется милливольтовая или градусная шкала. Такой гальванометр может измерять очень малые электрические напряжения. Перед началом работы стрелка гальванометра должна находиться на нуле. Если ввести в горячее пространство печи термопару, то горячий спай ее будет нагреваться, и между концами термопары 2 и 3 образуется электродвижущая сила. Под действием этой силы подвижная рамка гальванометра повернется на некоторый угол, а вместе с ней отклонится стрелка гальванометра. Чем выше температура нагрева горячего
Рис. 105. Схема устройства термоэлектрического пирометра.
113
спая, тем большее напряжение возникает между концами термопары 2 и 3 и, следовательно, тем больше отклонится стрелка гальванометра. На этом принципе и основано применение гальванометра для измерения температур.
Чтобы по гальванометру можно было определять температуру горячего спая термопары, производят градуировку. Некоторые типы гальванометров имеют две шкалы: одну в милливольтах, а другую в градусах. На практике находят применение следующие термопары:
1. Хромель - копель (ХК). Одна проволочка изготовлена из хромеля (сплав никеля и хрома), а другая - из копеля (сплав меди с никелем). Применяется для измерения температур, не превышающих 600°.
2. Хромель - алюмель (ХА). Алюмель является сплавом на никелевой основе с добавкой алюминия, марганца и кремния. Эта термопара может быть использована для измерения температур, не превышающих 1000°.
3. Платинородий - платина (ПП). Платинородий - сплав, состоящий из 90% платины и 10% родия. Такая термопара используется для измерения температур до 1300°, а при кратковременных измерениях (несколько минут) - до 1600°. Термопару ПП не рекомендуется применять в восстановительной атмосфере, а также для измерения температур ниже 1000°, так как для этой цели могут быть использованы более дешевые термопары.
Головка термопары
г 1 з гг—¦
Шнур к милливольтметру
Рис. 106. Термопара с изоляционными трубками и чехлом:
1 - кварцевая трубка; 2 - наружный стальной чехол; 3 - тонкая фарфоровая трубка.
Чтобы изолировать термопару от механических повреждений и от действия печных газов, ее помещают в стальной чехол (трубку). Между стальным чехлом и термопарой вставляют кварцевую трубку для изоляции термопары от металлической трубки. В противном случае ток может пойти не по проволочкам термопары, а по стальному чехлу и показания прибора будут неправильны. Проволочки термопары, кроме места горячего спая, должны быть изолированы друг от друга во избежание контакта. Для этой цели на них (или хотя бы на одну из них) надевают фарфоровые или кварцевые трубки (рис. 106). Следует иметь в виду, что при градуировке термопар их свободные концы (2 и 3 на рис. 105) имели температуру 0°. В термическом цехе температура всегда выше 0°, следовательно, показания термопары будут неточными. Чтобы получить точные результаты, нужно перед измерением температуры переставить стрелку гальванометра с 0° на температуру помещения или внести в показания пирометра соответствующую поправку. В некоторых случаях при помощи так называемых компенсационных проводов отводят свободные концы термопары в место с постоянной низкой температурой. В термическом цехе должно быть несколько термопар. Одну из них следует бережно хранить и использовать только для проверки правильности показания других термопар. Результаты измерения температуры могут быть неточными, если не соблюдаются следующие основные правила пользования термопарой:
