МУФЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ

Термообработка стальных деталей (отжиг, закалка и отпуск) воз­можна только при наличии горна или муфельной печи. Последняя как нельзя лучше позволяет термически обработать любые металли­ческие детали (см. приложение 14), а также изготавливать инстру­мент, детали к самодельным конструкциям и т.п.

Основу небольшой муфельной печи (рис. 170, а) составляет круг­лая керамика от обычной электрической плитки. Печь оснащают спи­ралью, сделанной из проволоки марки ОХ27Ю5А или ОХ23Ю5А. Длина проволоки для спирали 16 м, диаметр проволоки 0,75 мм. При этом муфельная печь будет иметь мощность около 1,2 кВт.

Керамику со спиралью помещают в корпус из черного кровельного железа. Выводы спирали подключают к колодке от электрической плитки. Керамику снизу и с боков обкладывают несколькими слоями листового асбеста так, чтобы толщина его была не менее 40 мм (слои асбеста показаны на рис. 170, а). К корпусу на заклепках крепятся три ножки из полосового железа. Сверху корпуса надевается колпак с ручками, имеющий асбестовую тепловую изоляцию. В колпаке дела­ются отверстия под смотровую пробку и для термопары.

Первые два слоя теплоизоляции крепят к колпаку скобами из стальной мягкой проволоки (рис. 170, б). Между ними закладывают скобы, которые будут держать следующий слой, и т.д. Также крепят к колпаку и боковые слои асбеста.

Пробку отливают из огнестойкой замазки, предварительно вложив в форму проволочный каркас и ручку. Состав замазки: распушенный асбест — 1 м.ч., каолин сухой — 8 м.ч., бура — 1 м.ч., вода — 1—2 м.ч. Эта замазка, прокаленная после просушки при температуре 800— 900°С, выдерживает рабочую температуру до 1600°С. Отверстие под термопару делают сверлом подходящего диаметра.

Термопара представляет собой тонкую фарфоровую трубочку с двумя отверстиями, через которые проходят две проволочки (рис. 170, в). Одна проволочки из сплава хромель, другая — из алюмеля (термопара так и называется «хромель-алюмелевая»). На одном кон­це проволочки скручивают и сваривают. Для сварки напряжение 4—6 В от мощного трансформатора подают на графитовый стержень от ба­тарейки карманного фонаря (первый провод), второй провод подсое­диняют к свободным концам термопары. При касании скрученным концом термопары стержня возникает вольтова дуга, которая свари­вает проволочку термопары в «капельку». Это рабочий элемент тер­мопары. Свободные концы проводов термопары подключают к микро­амперметру, проградуированному в градусах Цельсия. Градуировку осуществляют так. В печь под смотровое отверстие кладут гипсовую пластинку с укрепленными в ней тонкими полосками одинаковой ши­рины и толщины из свинца, цинка, алюминия и меди (цинк от бата­реек, свинец от кабеля, алюминий и медь — провода). Включают му­фельную печь через ЛАТР-1,5 (лабораторный автотрансформатор на 1,5 кВт, позволяющий плавно регулировать напряжение). Прибавляя плавно напряжение, повышают температуру в печи и смотрят на ме­таллические полоски. Первой расплавится свинцовая полоска. Поло­жение стрелки при этом будет соответствовать температуре 327°С. Рас­плавление цинка даст точку, соответствующую 416°С, алюминия — 658 С и меди — 1083°С. Градуируем шкалу прибора. Удобно иметь шкалу, где цена малого деления 10°С, большого — 50 и 100°С.

Хромель-алюмелевая термопара позволяет градуировать шкалу рав­номерно, а измерение температуры с ее помощью производить до 1300 С.

Иногда бывает необходимо обрабатывать детали, которые не поме­щаются в такой печи. Тогда можно несколько увеличить рабочую ка­меру. Пустое место рядом с керамикой выравнивают, закладывая не­сколькими слоями асбеста. На рис. 170, а это место показано двойной штриховкой.

Рис. 171

При необходимости термообработки небольших деталей можно сделать муфельную печь на основе керамической трубы 1 (рис. 171) от пришедшего в негодность лабораторного реостата. Трубу укорачи­вают, отрезая излишний кусок ножовкой по металлу.

Внутрь трубы вставляют нагревательный элемент, представляю­щий собой трубку 3, склеенную из двух-трех слоев тонкого асбестово­го картона. Трубку делают на круглом деревянном болване, обернув его шестью-семью слоями газетной бумаги. На асбестовую трубку равномерно наматывают сложенную вдвое нагревательную спираль 2 мощностью около 1 кВТ. Сверху спираль покрывают обмазкой с рабо­чей температурой 1600°С (см. раздел «Термостойкие краски, клеи и обмазки»), добавив в обмазку 10—15% масс распушенного асбеста. Сверху на обмазку сразу же приклеивают еще один слой тонкого асбе­стового картона. После высыхания обмазки нагревательный элемент включают в сеть, газета выгорает, и элемент легко снимается с болвана.

Выводные концы спирали надежно изолируют и потом подключа­ют к специальной выводной колодке от электроутюга (чайника) 12.

С одной стороны трубу 1 закрывают керамической заглушкой 4 и все покрывают (обматывают) листовым асбестом 5 общей толщиной не менее 40 мм. Эту заготовку заключают в кожух из черной жести 7, заделывая на торце донце 8.

Крышку 6 отливают из обмазки упомянутой ранее (добавить ас­бест). Ее помещают в жестяной кожух с ручкой 10, плотно обложив асбестом 5. Крышка фиксируется на печи скобкообразным запором 9. Снизу к кожуху прикрепляют металлические ножки 11.