【正文】 子的工作氣氛決定電熱體的種類。并非只爐膛溫度。另外，還必須明確，電熱體表面負(fù)荷是指電熱體在單位表面積所承擔(dān)的爐子的功率數(shù)。表15為FeCrAl和NiCr電熱體的表面負(fù)荷值，它是電熱體計(jì)算的重要參數(shù)。工作電壓通常以200v計(jì)算。1）加熱帶面積的計(jì)算加熱帶內(nèi)表面積S=∏*D*L=*10*800=2513cm2 (14)功率的計(jì)算由表14查出，1100℃時(shí)，每100cm2爐管面積所需功率p=220w,所以電爐所需功率： (15)2）電熱體及其參數(shù)的確定根據(jù)要求和表11，可選擇Cr25Al5 鐵鉻鋁絲為電熱體，再根據(jù)表15，Cr25Al5電熱體在1100℃時(shí)準(zhǔn)許的表面積負(fù)荷為10w/cm2。（1）確定匝數(shù)并在爐管上纏電阻絲根據(jù)上述，選擇電阻絲為Cr25Al5,其直徑d==49m,爐膛外徑Φ=110mm, ，則電熱絲匝數(shù)： (113)式中：n—匝數(shù) L—電熱絲總長度 l—爐管外圓周長 D—爐膛外徑匝間距離h=H/n, H為加熱帶長度，這里為800mm所以：H=800/142=(mm)。一般為了保證爐子的恒溫帶，在纏繞時(shí)應(yīng)按密纏疏纏密纏的方法，爐管兩端密纏中間疏纏，纏好后的爐管，用Al2O3（經(jīng)過1300℃焙燒）粉末加入磷酸或膠水?dāng)嚲鶆颍鶆虻耐吭跔t管上，這主要是保護(hù)電阻絲高溫時(shí)不暴露在空氣中，延緩電阻絲氧化，另外還起到固定電阻絲作用，在高溫時(shí)不易脫落，爐管涂好Al2O3后，要陰干24小時(shí)。（2）測定電阻爐的恒溫帶為了確定爐子的軸向溫度分布，在爐子制成后一定要測定爐子的溫度分布情況。1℃時(shí)，開始將熱電偶下插一個(gè)刻度，并記錄下此點(diǎn)插入深度和溫度。用插入深度和實(shí)際溫度作圖。因此在得出爐子恒溫帶的同時(shí)，還要指出爐子其工作溫度與恒溫精度。在ah兩點(diǎn)之間共測八個(gè)點(diǎn)，其平均值為： （℃） （114）式中：ti－為各點(diǎn)溫度測定值n－為測定點(diǎn)數(shù)Δti－為各測量點(diǎn)值與平均值之差，則其算術(shù)平均值偏差Δt為:（℃） （115）所以ah兩點(diǎn)之間的恒溫代為954177。用同樣的方法bf間的恒溫帶為959177。當(dāng)然恒溫帶要滿足式樣的要求。熱電高溫計(jì)是由熱電偶、電器測試儀表和連接導(dǎo)線組成。（1）熱電偶的工作原理熱電偶是熱電高溫集中的敏感元件，它是一種換能器，他將熱能轉(zhuǎn)換成電能所以可用所產(chǎn)生的熱電勢來計(jì)算溫度。1端稱為工作端或測量端，2端稱自由端或參考端、冷端。它們的分電勢為eAB(t1),eAB(t0)。通常to保持在0℃EAB(t1’0)的數(shù)值可由數(shù)字電壓表讀出，所對(duì)應(yīng)的溫度值可以從“熱電偶毫伏對(duì)照表”查出，所測溫度也可用溫度顯示儀直接顯示，若冷端溫度不為0℃，則需對(duì)其修正。在常使用的的熱電偶中，又分標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶，國內(nèi)常用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的特性如表17所示。表17：常用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶特性熱電偶名稱分度號(hào)熱電及材料使用溫度℃使用條件極性識(shí)別化學(xué)成分長期短期鉑銠10—鉑LB3+較硬Pt90％,Rh10％13001600氧化性，中性氣氛－柔軟Pt100％13001600鉑銠30—鉑銠6LL2+較硬Pt70％,Rh30％16001800氧化性，中性氣氛－柔軟Pt94％,Rh6％鎳鉻—鎳硅EU2+不親磁Cr910％,％,Ni90％10001200氧化性，中性氣氛－稍親磁％,Co≤％,Ni97％鎳鉻—考銅EA2+色較暗Cr910％,％,Ni90％600800－銀白色Cu5657％,Ni4344％銅—考銅CK+紅色Cu100％200300－銀白色Cu55％,Ni45％表18：非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶特性熱電偶種類極性熱電極成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)％使用溫度/℃?zhèn)渥㈤L期短期鉑銠20/40+Pt80,Rh2017001900在氧化性、中性氣氛使用，熱電勢小Pt60,Rh40鉑銠5/20+Pt95,Rh516001800在氧化性、中性氣氛使用，熱電勢小Pt80,Rh20鎢錸（5/26）+W95,Re523002700在真空，惰性和弱還原氣氛中使用W74,Re26鎢錸（5/20）+W95,Re520002400在真空，惰性和弱還原氣氛中使用W80,Re20（3）熱電偶的使用熱電偶使用前，工作端（熱端）必須焊在一起，常用的焊接方法有：1) 直流電?。?) 鹽水焊接（見圖14）；3) 氬弧焊，適用于鎢錸熱電偶。在冶金高溫試驗(yàn)時(shí)，通常用雙孔細(xì)剛玉管作為絕緣管將兩根熱電極分開，用一端封閉的剛玉管作為熱電偶的保護(hù)套管。在實(shí)際測溫中，熱電偶的基本測溫線路如圖14所示。例如，鉑銠10鉑熱電偶030℃的分度表如表19所示。自由度溫度的修正方法：當(dāng)自由端溫度t1≠0℃。此時(shí)熱電偶實(shí)際的熱電勢應(yīng)為測量值與修正值之和，即：EAB(t1,to)=EAB(t,t1)+EAB(t1,to) (118)式中：EAB(t,t1)－當(dāng)自由端溫度為t1時(shí)，測溫儀表的讀數(shù)：EAB(t1,to)—當(dāng)自由端溫度為t1時(shí)的修正值；例如：用鉑銠10鉑熱電偶測溫時(shí)，自由端溫度t1=30℃,在直流電位差計(jì)上測得的熱電勢E(t,30)=,試求爐溫。由式（118）可得：EAB(t,t0)=EAB(t,t10+EAB(t1,t0)=+=℃。（1）銅液定氧原理氧化鋯固體電解質(zhì)定氧電池由待測極和參比極兩部分組成。所用的參比電極材料有Cr/Cr2O3，Mo/MoO2,Ni/NiO,及Co/CoO等金屬與其氧化物的混合物的粉末。以銅測頭為例：它用（Co+CoO）為參比電極體系，被測銅液再固體電解質(zhì)外表面構(gòu)成待測電極。根據(jù)Nernst方程，電池的電動(dòng)勢為： (123)式中：E－濃差電池電動(dòng)勢（伏） F－法拉第常數(shù)（96487焦/） R－理想氣體常數(shù)（） T－熱力學(xué)溫度（K） P1O2－參比電極氧分壓 P11O2－銅液的平衡氧分壓從Nernst 的公式可知，電動(dòng)勢E與溫度T及電解質(zhì)兩側(cè)的氧分壓有關(guān)。由于在銅液的溶解反應(yīng)： (126) (127) (128) (129)DG20可查表得知, T為實(shí)驗(yàn)溫度, PO2Ⅱ則可通過電池電動(dòng)勢的Nernst方程計(jì)算得知。（2）定氧電池的制作步驟1) 氧化鋯管不能漏氣,使用前需要在3個(gè)大氣壓下試漏；2) 參比電極用的鈷粉在1000度的氫氣氣氛下還原23小時(shí),以除去其表面的氧化膜,然后將還原后的Co粉與CO2O3粉以95:5的比例,；3) 填充料Al2O3粉需經(jīng)1300度焙燒，以除去結(jié)晶水；4) 直徑216。在其上面填入少許耐火棉，并壓緊；7) 用高溫水泥（小于200目的石英沙加水玻璃溶液）將氧化鋯管的上口封牢；8) 組裝好的半電池在室溫下干燥一天后再放入烘箱內(nèi)，在100—150度下烘烤4—6小時(shí)；9) 將氧化鋯半電池、216。組裝完成的定氧測頭要在80度的真空烘箱內(nèi)，干燥至氧電極和回路電極間的絕緣度大于200MΩ以上。2物相綜合研究【實(shí)驗(yàn)性質(zhì)】 綜合性實(shí)驗(yàn) ；學(xué)時(shí)：4 本實(shí)驗(yàn)綜合了分析鑒定物相的幾種方法，涉及材料、物理、冶金等多個(gè)學(xué)科。（2） 初步掌握鋼中非金屬夾雜物的定性鑒定。（4） 初步掌握偏光顯微鏡的基本原理和正確操作方法。（6） 提高學(xué)生動(dòng)手能力、對(duì)知識(shí)綜合運(yùn)用能力以及分析解決問題的能力。有臺(tái)式，立式和臥式等類型。金相顯微鏡通常用來確定金相組織夾雜物的外形、分類、塑脆性等。（1）明視場明視場是金相顯微鏡的主要觀察方法。它用以觀察材料的組織，析出相的形狀，大小，分布及數(shù)量。還可與各種標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別圖對(duì)比,進(jìn)行鋼中晶粒度和顯微組織缺陷評(píng)級(jí)。6一至目鏡。若試樣是一個(gè)鏡面，由試樣上反射的光線仍以大的傾斜角反射，不可能進(jìn)入物鏡，故視場內(nèi)是漆黑一片。因此在暗場下能觀察到夾雜物的透明度以及本身固有的顏色（體色）和組織，體色是白光透過夾雜時(shí)，各色光被選擇吸收的結(jié)果。明場觀察到的色彩是被金屬拋光表面反射光混淆后的色彩，稱為表色，不是夾雜物本身固有的顏色。顯然物鏡放大倍數(shù)愈大，鑒別率越高，顏色越清楚真實(shí)。而且光線又不像明場那樣兩次經(jīng)過物鏡，顯著降低了光線因多次通過玻璃一空氣界面而引起的反射與炫光，使之大大提高了成象的質(zhì)量。（3）正交偏光偏光是在明場的光路中加入起偏振鏡和檢偏振鏡構(gòu)成的（圖21(c)）。當(dāng)偏振光投射到各向同性，經(jīng)過拋光的金屬試樣表面時(shí)，它的反射光仍為偏振光，振動(dòng)方向不變。當(dāng)偏振光照射到各向異性的夾雜物上，使反射光的振動(dòng)方向發(fā)生改變，其中有一部分振動(dòng)方向的光能夠通過檢偏鏡進(jìn)入目鏡，因而在暗黑的基體中顯示出來。各向異性效應(yīng)是區(qū)別夾雜物的重要標(biāo)志。偏光下不僅可以觀察夾雜物的異性效應(yīng)，還可觀察夾雜物的顏色、透明度及黑十字現(xiàn)象。如稀土硫化物夾雜在偏光下同樣能觀察到暗場下呈現(xiàn)的暗紅色。它是由平面偏振光在夾雜球面多次反射變?yōu)闄E圓偏振光，使一部分偏振光能通過檢偏鏡而形成的。若將這類夾雜稍鍛軋變形，黑十字現(xiàn)象也即行消失。操作簡便,迅速,直觀。這些將給改善工藝操作提供重要依據(jù)。只能定性的鑒定那些已知特性的夾雜物,就是表上列出的夾雜物。而且鑒定的準(zhǔn)確度和熟練程度有關(guān)，既主要靠經(jīng)驗(yàn)。要想確定夾雜物準(zhǔn)確的化學(xué)組成,還需要用電子探針,打出夾雜物的成分分布。鑒定鋼中非金屬夾雜物的方法很多,各有優(yōu)缺點(diǎn)。若要對(duì)夾雜物進(jìn)行準(zhǔn)確和全面的鑒定往往需要綜合使用這些方法。 巖相顯微鏡巖相法是借助巖相顯微鏡，在透射光下測定透明礦物的物理光學(xué)性質(zhì)，以鑒定和研究渣樣、礦樣物相的一種方法。巖相顯微鏡是由目鏡、勃氏鏡、偏光鏡、補(bǔ)償器、物鏡、樣品臺(tái)、聚光鏡、光欄、光源反射鏡、光源和機(jī)架等部分組成。顯微鏡插上不同部件，可構(gòu)成單偏光、正交偏光和錐光三種光路視場。透明礦物顯示的顏色是由于礦物對(duì)白光選擇吸收的結(jié)果，又稱體色，如錳尖晶石呈棕紅色、硫化錳呈綠色。含鈦為蘭色，含鐵或錳為玫瑰色。但對(duì)正方、三方、六方、斜方及單斜晶系等非均質(zhì)體，光學(xué)性質(zhì)具有各向異性，顏色隨光在礦物中的傳播方向及偏振方向而變化。例如鉻硅酸鹽的多色性為黃一綠一深綠，錳橄欖石為棕紅一淡紅一蘭綠色。將礦物浸沒在已知折光率的介質(zhì)中。提升鏡筒時(shí)，貝克線向折光率高的方向移動(dòng)；下降鏡筒時(shí)，貝克線向折光率較小介質(zhì)方向移動(dòng)。不斷更換浸油，直到浸油和礦物折光率相近或相等時(shí)，礦物的邊緣、糙面、突起變得不明顯甚至消失，此時(shí)浸油的折光率即為礦物的折光率值。偏光通過均質(zhì)體礦物后，振動(dòng)方向不發(fā)生變化，所以光不能通過上偏光鏡，視場呈黑暗消光現(xiàn)象，轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)出現(xiàn)全消光。當(dāng)其振動(dòng)方向和上下偏光鏡的振動(dòng)方向一致時(shí)，從下偏光鏡出來的偏光，經(jīng)過礦物時(shí)不改變其振動(dòng)方向，因而通不過上偏光鏡，故出現(xiàn)消光現(xiàn)象。而其它位置因產(chǎn)生雙折射而改變從下偏光鏡出來的偏光振動(dòng)方向，使一個(gè)與上偏光鏡振動(dòng)方向平行的分偏振光能通過上偏光鏡而出現(xiàn)四次明亮現(xiàn)象。非均質(zhì)礦物在不發(fā)生消光的位置上發(fā)生另一種光學(xué)現(xiàn)象—干涉現(xiàn)象。由于光程差與波長有關(guān)，所以以白光為光源時(shí)，白光中有些波長因雙折射產(chǎn)生的兩束光，通過上偏光鏡后因相互干涉而加強(qiáng)。所有未消失的各色光混合起來便構(gòu)成了與該光程差相應(yīng)的特殊混合色，它是由白光干涉而成，稱為干涉色。其它級(jí)序依次出現(xiàn)藍(lán)、綠、黃、橙、紅等干涉色，級(jí)序越高、顏色越淺越不純。五級(jí)以上由于近于白色，又稱高級(jí)白。其中聚光鏡是由一組透鏡組成，是把下偏光鏡上來的平行偏光變成偏錐光。ｌ一眼睛；２一目鏡；３一視場光欄；４一勃氏鏡；５一上偏光鏡；６一物鏡，７一物平面；８一聚光鏡；９一孔徑光欄；１０一下偏光鏡；１１一反光鏡圖22錐光光學(xué)系統(tǒng)光路圖在偏錐光中除中央一條光線是垂直射入礦物外，其余均傾斜入射，越靠外傾角越大，產(chǎn)生的光程差一般也越大。所以在錐光鏡下所觀察到的應(yīng)是偏錐光中各個(gè)入射光至上偏光鏡所產(chǎn)生的消光和干涉現(xiàn)象的總和，結(jié)果產(chǎn)生了各式各樣特殊的干涉圖形。均質(zhì)礦物在正交偏光下呈全消光，因此錐光下不產(chǎn)生干涉圖。一軸晶有一個(gè)光軸，二軸晶有兩個(gè)光軸的晶體。如果Ｎe＞Ｎo，稱正光性晶體；若Ｎe＜Ｎo，稱負(fù)光性晶體。其中Ｎg為最大折光率，Ｎp為最小折光率，Ｎm為中間折光率。非均質(zhì)礦物的光學(xué)性質(zhì)都和礦物的方位有關(guān)，因此只有在特定方位下測定的物理光學(xué)性質(zhì)才具有鑒定礦物的意義。（1）入射光和礦物晶軸平行即垂直光軸的切片，這時(shí)在單偏光下礦物不顯多色性；正交偏光下全消光，通常是干涉色最低，呈現(xiàn)各種程度的灰色，轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)無明顯程度變化；錐光下一軸晶為一個(gè)黑十字與干涉色色圈組成的干涉圖，二軸晶為一條黑帶和干涉色色環(huán)組成的干涉圖?；蚨S晶Ｎm的顏色及折光率。具有這三種光學(xué)特征的礦物方位可用來測定其最高干涉色，一軸晶Ｎe和Ｎo(或二軸晶Ｎm)的顏色和折光率。掃描電子顯微鏡是由電子光學(xué)系統(tǒng)，信號(hào)收集、圖象顯示和記錄系統(tǒng)，真空系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。電子光學(xué)系統(tǒng)包括電子槍、電磁透鏡、掃描線圈和樣品室。二次電子、背散射電子和投射電子的信號(hào)都可采用閃爍計(jì)數(shù)器來進(jìn)行檢測?？梢姽庑盘?hào)通過光導(dǎo)管送入光電倍增器，光信號(hào)放大，即又轉(zhuǎn)化成電流信號(hào)輸出，電流信號(hào)經(jīng)視頻放大器放大后就成為調(diào)制信號(hào)。本實(shí)驗(yàn)中使用的設(shè)備為掃描電子顯微鏡JSM6480LV（日本電子），能譜儀N