|
|
发表于 2007-7-7 15:51:29
|
显示全部楼层
来自： 中国山东济宁
折光仪可以不0 C# u7 f4 a9 q$ S
- O( E0 ~ y' G7 B水中溶解进任何物质，都会改变它的折光率，溶解的物质越多，溶液的折光率改变也越大。根据溶液折光率溶质浓度的变化规律，可以用折光仪简便地测出水溶性淬火介质的溶质浓度。本文介绍的方法，可供从事热处理的工人和技术人员在生产中应用。 / h/ y6 t) k8 Q
$ @ B8 h; v7 ~, j
一、手持式折光仪的选择 * \- [+ r5 U& {
% |$ A9 r" _5 @5 m使用于生产现场的折光仪是手持式折光仪。手持式折光仪（以下简称折光仪）主要用于测定透光溶液的浓度与折光率。这种仪器结构简单，携带方便，使用简洁，精度也较高。图1是福建泉州光学仪器厂生产的一种手持式折光仪的外形结构。上海光学仪器厂等单位也生产这种仪器。 % F' ?/ H, U( W. D
- g( q; N9 A+ H. `这种折光仪的使用方法：
7 F. S" q4 z/ p# {) v2 \: D% T( y掀开盖板（1），取试液数滴放在棱镜（2）的镜面上，合上盖板（1）。然后将盖板朝向明亮处，边通过目镜（7）观察，边转动调节圈（6），直至视场分界线清晰可见。视场明暗分界线所示的读数，即为试液折射率或浓度。 P5 `0 T- V8 H/ f( d& T
折光仪视场上有两排刻度，一排是折光率，另一排是伯利糖度数（BX）。测定淬火介质浓度，通常采用其中的BX列刻度。选择型号由所用折光仪的最大使用刻度数来定，可根据淬火液的品种和用途参考表1进行这项选择。
2 n# A3 \. l( T6 N8 X表1 折光仪型号选择表
1 V. Q" s, p4 S8 U9 @% m用途型号（即最大刻度数（BX）
; k1 Y8 l0 G4 t7 F4 t3 E+ r8 u) ]; M7 O/ ^ k2 v3 {
淬火用盐水 32型1 F9 b/ i7 H3 g: k+ ~* l
- u" j9 u! G; E+ V' T淬火用碱水 32型5 H7 S9 z' x! Z) [9 I) ` v; w. V
% b9 n5 X# X. f$ bPAG淬火液 15型1 o; @. s( T; b$ Z
5 j h* I( N9 O' G! g, D+ P用折光仪测定水溶性淬火介质浓度之前，须先用当地自来水（不是蒸馏水）作为试液，把折光仪读数调到零点。这一步很重要，其理由后面要讲到。 ) f" f4 g0 J) C- y5 p
/ X/ m9 T! U5 _二、单一溶质溶液的浓度测定
0 O+ D$ g% B- [1 a: j& v3 b- h7 X* W. Z- w/ \/ |
对于单一溶质的水溶液，其折光仪读数与该溶质的浓度成正比。如果以字母N代表折光仪读数，即溶液的折光率，以C（%）代表该溶液中溶质的浓度百分比（重量），则二者之间存在以下关系：
/ D, \- K. d4 D7 U; M% B6 t% n* Y8 e; W( Q% Z1 N& d
N=KC （1）
1 s- }% t0 }. [( Z- E& ?" _% }; a5 M. Z0 [: s* x7 `% k9 j @
其中，系数K的值决定于溶质的种类。热处理生产中几种常用溶质的K值见表2。C为重量百分比浓度。
" q: U: g: Q+ F5 N, {' G6 m表2 常用几种淬火介质的K值 (我穿到下面的附件里) ; f; Q( P0 A, e' i0 Z3 R, n
2 l/ x' \0 C( Y- Y( O% z
把这几种介质的浓度与其折光仪读数的关系作在图上，可得到图2所示的一组直线。由于关系简单，在生产现场，就可以用折光仪测定单一溶质溶液的浓度。比如，测定PAG淬火介质的浓度以及盐（NaCl）碱(NaOH)的浓度。表2中的相乘系数是K值的倒数，即 。由式（1）得式（2）。将测得的折光仪读数N乘上该溶质的相乘系数 ，即得到所测溶液的浓度。 " ^4 D: q0 Z' z+ [) K' [
) F# _/ z' O8 q" M( s2 R2 a
C= •N （2）
1 K& N; g- y2 k+ }+ _ u0 x
' i: N2 U! }# s3 K图2 折光仪读数与不同溶液溶质浓度的关系- ^# v5 a) b& U- p" z) q2 i \
) O2 g( k9 X; A1 J4 U. Q. E0 i X注意，式（2）只适用于新型配制的或比较清洁的溶液。经过较长时期使用或已变脏、其中溶解了较多其它杂质的溶液，则不能简单地用式（2）计算浓度。
' l/ p: e) V9 u9 V
7 I7 c: C, b4 j9 e2 a L! M三、液温的影响及其修正法 2 b' O- p3 C2 K
3 d* x8 T& X, f- c8 L# U8 }0 Z) |溶液的折光率不仅随它的浓度变化，浓度一定时，溶液的折光率还会随液温升降变化。这种变化的基本规律是：液温升高，溶液的折光率会降低；液温降低，溶液的折光率会增大。作为溶剂的水，本身也具有这种特性。大家知道，加热水的时候，可以看到水内有流动迹象。水是无色透明的液体，加热中之所以能看见水内部的相对流动，其原因就在不同温度的水具有不同的折光率。PAG淬火介质的水溶液也具有这种特性。浓度一定时，液温变化对测定值有很大影响。 ( x- M0 r9 [+ Z$ Z, G
0 E6 c$ N$ t8 P4 `9 |注意：当使用前述手持式折光仪测量折光率时，“液温”指的是夹在折光仪上盖板和检验棱镜之间那一薄层液体的温度。通常也指的是试验现场的气温。由于该夹层中的液体量极少，又被压成了一薄层，实际测量中的液温就变成了所用折光仪的温度。 0 k7 k: O6 Z6 R( u: q
y& ?9 r2 _* f5 T3 b% r
今禹8-20和今禹8-50淬火液的相乘系数是在气温30℃时确定的。当气温（即测试现场的气温）低于30℃时，测出的浓度会偏高；当气温高于30℃时，测出的浓度会偏低。气温偏离30℃越远，上述偏差也越大。这种浓度测量值如果不注意修正，生产中就可能发生造成严重后果。冬天，气温低，浓度测量值偏高。如果此时误认为淬火液浓度过高，补加过多的自来水，必然使淬火液的真实浓度偏低，加上淬火液液温低，冷却速度升高，在这样的淬火液中淬火，就很容易引起淬裂。到了夏天，生产现场气温（即折光仪本身的温度）高，浓度测量值会偏低。如果误认为淬火液浓度偏低，而补加过量的PAG原液，就会使淬火液浓度过高，加上此时气温高，散热慢，淬火液液温也偏高，淬火液的冷却能力会明显减小。在这种条件下淬火，则很容易发生硬度偏低、硬化深度不足等。
" v, W; u( B: E, j) ~8 Z8 o) _- y `1 T& w
综上理由，当测量环境的气温明显偏离30℃时，应对测量值进行修正。修正方法很简单：
9 e- O. ?1 F3 j1 h# |4 x1 M8 u. v
- X4 O- `, g' O气温比30℃每低5℃，将测量值减1%作为实际浓度。气温比30℃每高5℃，将测值加1%，作为实际浓度值。
7 ?8 N8 B" ^( |3 r6 `) j$ o; U" |
举例来说，当测量环境的气温为15℃时，如果测得今禹8-20水溶液浓度为14%，那么，该水溶液的实际浓度应为： ' V: V6 x: B3 K. E" C3 d" o
, Y) [, b! U% ]1 U! {: G14-（ ）=11% 3 F& s+ `1 A6 v- |
9 h# A; _: d5 s% W1 V又例，当测量环境的气温为42℃时，如测得今禹8-20淬火液的浓度为9.5%。此时，该淬火液的实际浓度为：
l3 E1 x" j4 g$ V
1 |/ f& V9 V1 K$ @% R6 B* B+ _+ F9.5+（ ）=11.9%
2 {8 c4 e5 f8 Z( D: Z( [
3 q3 e! r$ i* I2 P& }! g& [四、使用折光仪的其它注意事项
4 n2 V# `, S' N1 J6 e
' G5 j/ J' f9 z( W3 u& v6 `1、 折光仪的零位调节方法
) @' w1 ]' n# j1 A8 d* j! `: b
# k! |7 g* J7 A5 V/ F" r( |折光仪的零位是可以调节的，只有调节好零位后再使用，才能获得准确的结果。由于多数折光仪的零位调节螺丝比较松动，为确保测量准确，必须在每次测量浓度前用自来水校准好所用折的零位。校正好后，用细纸吸干盖板和棱镜面上的水迹，再用于测量淬火液浓度。 7 U* v& W* f3 W7 B i
5 S2 G! H }0 u) `1 j- I. N+ e2 q
调好零位后应防止折光仪受到震动，亦不可采用摔动的办法来去除上面的残水，以免使调好的零位移动。
3 J. D: ?: ~7 k" N& f
) L8 k# ^& C! M* ?- _ ~+ ]7 T2、测试后用清洁的自来水冲洗盖板和棱镜面，把残留在上面的淬火液充分清除干净，再用细纸吸干残水，保存备用。 : f' ~+ \. e* W, L) @: R5 Q3 p
如果上次测量时留在上面的淬火液没有清洗干净，让其自动变干，而下次测量前又未做充分的清洗，测量的浓度就会偏高。
; u$ r1 S/ q# u+ H9 h
5 ]& b; h5 { X2 {# Q4 s0 T3、读数时间不能太长，在长期放置中，夹在折光仪盖板和棱镜之间的淬火液会缓慢蒸发掉其中的水份，随着水份的减少，液体薄层的浓度会逐渐升高。由于这样的原因，每次读数时间不要太长，以免增大误差。
$ K( f- J. C/ D$ Z* o
, ^, O8 q5 a( O6 j1 ]4 I[ 本帖最后由 sangshulee 于 2007-7-7 15:59 编辑 ] |
评分
-
查看全部评分
|
楼主