МІЖФАЗНА ВЗАЄМОДІЯ МІДІ ТА ЇЇ СПЛАВІВ З ВОГНЕТРИВКИМИ МАТЕРІАЛАМИ
DOI:
https://doi.org/10.20535/2519-450x.6.2015.63029Анотація
Для отримання різного типу сплавів важливо правильно підібрати матеріали плавильних тиглів і форм, щоб мінімізувати взаємодію розплаву з твердою поверхнею. Відомо, що мідь погано змочує графіт, алунд і кварцове скло. Однак добавки цинку і марганцю в деякій мірі підвищують адгезійну взаємодію. В даній роботі проведений літературний аналіз даних по міжфазній взаємодії та експериментальне вивчення змочування зазначених матеріалів рідкими сплавами Cu-10мас.%Zn-(0…2)мас.%Mn методом лежачої краплі.
У таблиці 1 наведено результати літературного огляду.
Таблиця 1 – Контактні кути змочування вогнетривких матеріалів міддю та сплавами на її основі
Метал,
розплав
Матеріал підложки
Температурний інтервал, °С
Атмосфера
Контактний кут змочування (θ), град.
Аналітична залежність контактного кута змочування
Cu
Al2O3
1070…1600
-
120…170
θ = 223 – 0,081 · t
θ = 238 – 0,081 · t
Cu
кварцове скло
1100…1600
-
115…161
θ = 214 – 0,063 · t
Cu
графіт
1150…1600
-
120…170
θ = 144 – 0,0017 · t
Cu-Mn
Al2O3
1100
1200
1300
аргон
103
(при 0,057…0,446 ат. % Mn)
θ = 99 + 22·XMn – 109·XMn2
θ = 95 – 37 · XMn
Cu-Mn
графіт
1100…1145
1200…1250
-
-
θ = 141-313·XMn+135·XMn2
θ = 137–344·XMn+185·XMn2
Cu-Zn
-
-
гелій
1250…1330 мН/м (при 0…10 ат.% Zn)
-
Експериментальне дослідження проводили методом лежачої краплі. Для проведення вимірів в камері печі на столику розміщували підложку з дослідним зразком вагою 0,6…1,2 г., герметизували піч і вмикали вакуумну систему. Після досягнення заданого вакууму (Р = 102…103 Па) і заповнення камери інертним газом проводили нагрів. Температуру вимірювали за допомогою термопари ПП1. Робочу зону печі нагрівали зі швидкістю 100…150 град./хв. Досягнувши заданої температури, рідку краплю витримували на протязі 10 хвилин і безперервно знімали зображення за допомогою цифрової відеокамери. Отримані знімки з відеокамери копіювалися на комп’ютер, де оброблялися спочатку програмою Photoshop, для того щоб отримати контур краплі, потім за допомогою програми WinDig, щоб задати координати для кожної точки краплі, а потім за допомогою спеціальної програми MatLab.
Дослідження розплавів системи Cu-Zn-Mn проводилося при тиску гелію 1 атм. і при температурах від 1070 °С до 1250 °С. В результаті було встановлено, що при t = 1207 °С рівняння перетинає вісь абсцис, тобто θ = 0. Результати дослідження описуються рівнянням:
θ = 77 + 0,25 · t – 0,00026 · t2 (1)
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2016 Нові матеріали і технології в машинобудуванні
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Етика автора:
- Автор (або колектив авторів) несе (чи) відповідальність за новизну і достовірність результатів наукового дослідження. Автори статті повинні надавати достовірні результати проведених досліджень. Завідомо неправдиві або сфальсифіковані затвердження неприйнятні.
- Автори повинні гарантувати, що результати дослідження, викладені в поданій рукописи, повністю оригінальні.
- Запозичені фрагменти або твердження повинні бути оформлені з обов'язковим зазначенням автора та першоджерела.
- Неетичні і неприйнятні надмірні запозичення, а також плагіат в будь-яких формах, включаючи неоформлені цитати, перефразування або привласнення прав на результати чужих досліджень.
- Необхідно визнавати внесок всіх осіб, так чи інакше вплинули на хід дослідження, зокрема, в статті повинні бути представлені посилання на роботи, які мали значення при проведенні дослідження.
- Співавторами статті повинні бути вказані всі особи, які внесли істотний внесок у проведення дослідження.
- Автори не повинні надавати в журнал рукопис, яка була відправлена в інший журнал і знаходиться на розгляді, а також статтю, вже опубліковану в іншому виданні.
Етика редакції:
- Редакція несе відповідальність за оприлюднення авторських творів. При прийнятті рішення про публікацію редактор журналу керується достовірністю представлення даних і наукової значимістю даної роботи.
- Редактор повинен оцінювати інтелектуальний зміст рукописів. Виходячи з принципів конфіденційності неопубліковані дані, отримані з представлених до розгляду рукописів, не повинні використовуватися для особистих цілей або передаватися третім особам без письмової згоди автора.
- Редактор не повинен допускати до опублікування інформацію, якщо є достатньо підстав вважати, що вона є плагіатом.
Етика публікацій:
Журнал є виданням відкритого доступу. Всі статті вільні для перегляду, читання, завантаження та друку.
Матеріали приймаються українською, російською або англійською мовами і відповідно публікуються мовою оригіналу.
