Устройство для исследования газовыделения из расплава при вакуумировании

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИ ХРЕСПУБЛИК 19) (11) НИЕ ИЗОБРЕТЕН ИССЛЕДОВАНИЯ ГААВА ПРИ ВАКУУМИГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР А 8 ТОРСНОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТ(71) Институт проблем литья АН УССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 277381, кл, С 01 В 7/14, 1969.Добаткин В,И., Габидуллин Р.М.Колачев Б.А., Макаров Г.С. Газы иокислы в алюминиевых деформируемыхсплавах. М.: Металлургия, 1976,с.129-131. 4 в 22 Р 18/00, С 01 И 7/14(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯЗОВЫДЕЛЕНИЯ ИЗ РАСПЛРОВАНИИ(57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изучения гаэонасыщенности и кинетики газовыделения израсплавов. Целью изобретения является определение кинетики газовыделения. Перед началом исследованияосуществляют предварительное вакуумирование жидкостного дифманометра 11, для чего закрывают крышку 2камеры 1 и, открывая кран 4, соединя1528613 1 О ют камеру 1 и обе ветви дифманометра 11 с ресивером 5 и насосом 6. Затем закрывают кран 4, открывают краны 7 и 8, снимают крьшку камеры и устанавливают тигель 13 с расплавленным металлом. Закрывают крышку 2 икран 7, открывают кран 4 и создаютв камере заданное разрежение, после чего кран 4 перекрываютЗатемкраном 10 соединяют кратковременно обе ветви дифманометра с камерой и тут же перекрывают правуюветвь, оставляя левую подсоединенной,к камере По изменению уровня жидИзобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изучения газонасыщенности и кинетики газовыделения из расплавов.Цель изобретения - определение .ки-нетики газовыделения.На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг, 2 - результаты определениякинетики газовыделения из сплава А 1 ++ 123 Б 1.Устоойство состоит иэ герметичнойкамеры 1 с крышкой 2, в которой установлен вакуумметр 3. Через кран 4камера сообщается с ресивером 5 (стандартный газовый баллон) и насосом6 (РВН). Между кранами 7 и 8 размещена мерная емкость 9 калиброванного объема. реххздовой кран 10сообщает камеру с дифманометром 11,заполненным вакуумнь:м маслом. Показания дифманометра снимаются спомощью линейки 12, Для регулирования интенсивности охлаждения тигля13 с расплавом в камеру установлены экраны 14. Герметизация камеры скрышкой осуществляется через резиновую прокладку 1545Устройство рабс.ает следующим образом.В исходном положении насос работает, в ресивере вакуум, краны 4 и 7закрыты, кран 8 открыт, кран 1 О сообщает обе ветви дифманометра с ка мерой, которая открыта. Перед началом эксперимента закрывают герметично камеру и, открывая кран 4,создают заданное разрежение, послечего кран 4 закрывают, а краном 1 Оотсекают дифманометр от камеры.Затем открывают кран 7, создавая в камере атмосферное давление,кости в левом колене дифманометра11 фиксируют кинетику изменения давления, вызываемого газовыделениемиз расплава, Для определения количества выделяемого газа проводят тарировку, соединяя калиброванный объем 9, в котором находится воздух илигаз под атмосферным давлением, с камерой 1. По величине изменения д).ления в дифманометре 11 определяюткоэффициент, по которому пересчитывают измеренное давление в объем газа, выделившегося из расплава. 1 з.п.ф-лы, 2 ил,Предварительное ва куумирова ние жидкостного дифференциального манометра способствует уменьшению колебаний жидкости в нем, возникающих в начальный момент соединения с ним камеры, в которой создается рабочее разрежение. Если рабочее разрежение создавать в камере и дифференциальном жидкостном манометре одновремен-но, без его предварительного вакуумирования, то возникающие в нем колебания жидкости затрудняют съем данных,что снижает точность измерений.После проведения предварительного вакуумирования жидкостного дифференциального манометра начинают собственно исследование. Для этого кран 7 закрывают, снимают крышку 2, устанавливают в камеру тигелек с расплавом 13 (250-300 г) и герметично закрывают ее крышкой через прокладку 15. Открывают кран 4 и со скоростью не менее 200 мм рт.ст в 1 с создают в камере заданное разрежение, после чего кран 4 перекрывают, отсоединяя камеру 1 от вакуумной системы.Таким образом, в камере 1 собирается весь выделившийся из расплава газ, что дает возможность проводить исследование при заданном разрежении. Краном 10 кратковременно (примерно на 1 с) сообщают обе ветви дифманометра 11 с камерой и тут же перекрывают правую ветвь, оставляя левую подсоединенной к камере. С это го момента начинается регистрация ро ста давления. Рост давления в камере 1 фиксируется вакуумметром 3, а при необходимости более точных измерений- по опусканию уровня жидкости в ле1528613 51015 20 25 30 35 40 45 вом колене жидкостного дифференциального манометра 11. В правом колене жидкость, благодаря наличию уширения, поднимается незначительно,и повышение давления в правом колене, вызванное подъемом в нем жидкости, практически не снижает точности измерения.Величина снижения уровня жидкости в левом колене жидкостного дифференциального манометра 11, измеряемая линейкой 12, пропорциональнаколичеству выделившегося в камере 1газа. Для определения объема выделившегося газа производят операцию"Тарировка", заключающуюся в напускекалиброванного объема газа из мернойемкости 9С этой целью закрываюткран 8, открывают кран 7, напускаяиз атмосферы или из специального баллона при атмосферном давлении 2 смзгаз в мерную емкость 9. Затем закрывают кран 7 и открывают кран 8,выпуская этот газ в камеру и сообщающиеся с ней сосуды, фиксируя приэтом падение уровня жидкости, В условиях эксперимента при использовании в качестве жидкости дифманометра вакуумного масла оно составляет35 мм, т.е. каждому миллиметру падения уровня жидкости соответствует выделение иэ расплава 2:35 = 0,057нормальных смз газа.Стрелка вакуумметра 3 марки ВОмодели 11201 отклоняется на 1,31,4 деления, что составляет 1,8 мм,т.е. точность измерения давлениядифманометром 11 по сравнению с ва.вакуумметром 3 выше в 35:1,8 = 20 раэ.Регистрируя понижение уровня жидко"сти, вызванное выделением газа израсплава в камере 1, и умножая егона 0,057 смз, определяют объем выделившегося газа, Полученные с использованием предлагаемого устройства результаты исследования кинетики газовыделения из сплава А 1 + 123Зд представлены на фиг.2, где кривая Л получена для исходного материала; Б - для расплава, обработанного и течение 3 мин влажным асбестом и выдержанного в течение 5 мин;В - оЬраЬотка та же, выдержка 50 мин.Температура обработки и выдержкирасплава 780 С, величина заданногоразрежения 99,88 кПа,Пример построения точки Г на кривой Б. Через 6 мин вакуумирования сплава уровень жидкости в жидкостном дифференциальном манометре снижается на 44 мм. Умножая величину снижения уровня на 0,057, получают 2,5 см. Таким образом, через 6 мин после начала вакуумирования из всего объема расплава выделяется 2,5 смз газа, Зная вес расплава 1259 г) и разделив общее количество выделившегося га-за на количество сотен граммов расплава (2,59), получают количество выделившегося эа 6 мин газа из каждых 100 г расплава - 0,93 смз. Лналогичным образом построены кривые Л и В,Таким образом, устройство позволяет исследовать кинетику газовыделения иэ жидкого и кристаллизующегося металла при заданном разрежении, Кроме того, выдержка расплава при малом остаточном давлении (1-5 мм рт,ст.) и при низкой интенсивности охлаждения (за счет экранов или специальных нагревательных приспособлений) позволяет использовать данное устройство для определения обще го количества газа в расплаве. Преимуществом устройства является также простота конструкции и обслуживания. Формула изобретения 1. Устройство для исследования газовыделения из расплава при вакуумировании, включающее герметичную камеру, тигель с расплавленным металлом, вакуумметр,рессивер с насосом, соединяющийся посредством запорного крана с герметичной камерой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью определения кинетики газовыделения, оно снабжено мерной емкостью калиброванного объема, соединенной посредством эапорных кранов с герметичной камерой и атмосферой. 502. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения давления, оно снабжено дифференциальным жидкостным манометром и трех- ходовым краном, соединяющим его с герметичной камерой, причем одна из ветвей манометра имеет уширение над уровнем жидкости1528613 РО Ю Составитель В,МайоровРедактор И.Касарда Техред Л.Сердюкова Корректор Т,Мал Подписи ираж 711 Заказ 7596/1 й ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5