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談爐前鐵水碳硅分析儀的熱分析功能

閱讀:1752      發(fā)布時間:2016-7-27
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爐前鐵水碳硅分析儀鑄鐵件的材質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),是以材質(zhì)的性能和組織為交貨驗(yàn)收條件。貫穿著鑄鐵生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),化學(xué)成分、冷卻速度、核心數(shù)量與組織結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能的關(guān)系,
在鑄鐵材質(zhì)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的性能實(shí)驗(yàn)指標(biāo),是常溫條件下檢查力學(xué)性能的結(jié)果。因此在常溫下鑄鐵的性能與組織具有*的相關(guān)關(guān)系。
鑄鐵的組織由鐵水的化學(xué)成份、冷卻速度、核心數(shù)量這三大要素決定。變換這三大要素的量值可以獲得各種不同的鑄鐵組織、獲得人們需要的材質(zhì)性能。在生產(chǎn)中通過改變這三大要素的量值,可獲得以下不同的鑄鐵材料:
高氧含量(30——40 PPM)的亞共晶成分、充分的核心數(shù)量、低冷卻速度條件下產(chǎn)生的是灰口鑄鐵。
低氧含量(6——8 PPM)的近共晶成分、充分的核心數(shù)量、低冷卻速度條件下產(chǎn)生的是球墨鑄鐵。
中氧含量(10——20 PPM)的近共晶成分、貧乏的核心數(shù)量、低冷卻速度條件下產(chǎn)生的是蠕墨鑄鐵。
針對上述三大鑄鐵材質(zhì)生產(chǎn)的在線檢測需求,熱分析具有以下測量功能:
爐前鐵水碳硅分析儀檢測活性碳當(dāng)量【CE】:
熱分析能夠測量出鐵水的活性碳當(dāng)量(鐵水中所有石墨化、反石墨化成分和碳的綜合作用結(jié)果,區(qū)別于CE=C+Si/3的計算碳當(dāng)量)?;钚蕴籍?dāng)量是個非常重要的參數(shù)。它決定著鐵水以怎樣的組織形式開始凝固。
如果CE過低的話,初晶溫度隨之升高。初晶溫度高導(dǎo)致鐵水的過熱溫度減小,鐵水的流動性降低,發(fā)生冷隔缺陷的風(fēng)險度增大。初晶溫度越高,凝固冷卻的速度越大,產(chǎn)生白口缺陷的風(fēng)險度越大。
CE過低還導(dǎo)致初生奧氏體過多,縮孔的風(fēng)險度增大。使灰鐵的抗拉強(qiáng)度過高,球鐵和蠕鐵的石墨過少等結(jié)果。
如果CE過高的話,會導(dǎo)致初生奧氏體過少、石墨過多。灰鐵的抗拉強(qiáng)度降低的結(jié)果。
當(dāng)CE高于共晶成分時,凝固從石墨化漂浮開始,鐵水的流動性降低,也會導(dǎo)致冷隔(湯竟、重皮)缺陷的發(fā)生。石墨化漂浮會導(dǎo)致共晶凝固時的碳含量減少,石墨化膨脹少,所以過共晶鐵水的縮松風(fēng)險性較大。
爐前鐵水碳硅分析儀活性硅當(dāng)量【SiE】:
熱分析能夠測量出鐵水的活性硅當(dāng)量【SiE】。在鐵水凝固成鑄鐵組織時,真正起作用的是活性硅當(dāng)量【SiE】,而不是鐵水中的硅含量【Si】。更不是化學(xué)分析和光譜分析的,包含了夾雜態(tài)的SiO2、孕育態(tài)的Si分子團(tuán)等含量的總硅量?;钚怨璁?dāng)量與硅含量的關(guān)系可用下式描述:
SiE = Si + 0.15l + 0.12Cu + 0.06Co + 2.68P + 0.1Ni+ 0.44Sb
+ 1.25Mo+ 0.24W + 0.52Sn + 0.1Ti + 0.04Mn + 0.89S
- 0.51Cr - 0.28V - 2.24B•••••••••
爐前鐵水碳硅分析儀熱分析能夠測量出鐵水的反白口風(fēng)險度【?】。反白口是鐵水在選擇結(jié)晶過程中,將低熔點(diǎn)的成份排擠到鑄件的中心部位zui后凝固。這些低熔點(diǎn)的成份大多是白口化元素,因此在鑄件zui后凝固的部位產(chǎn)生了白口組織。區(qū)別于鑄件表面高速冷卻產(chǎn)生的白口組織,將鑄件中心部位的白口組織稱為:反白口組織。
反白口組織會造成鑄件中心部位的機(jī)加工困難,以致發(fā)生加工后期的整體機(jī)件報廢。通過反白口風(fēng)險度的測量,可以預(yù)知發(fā)生反白口缺陷的程度。
球鐵回爐鐵使用的過多時,發(fā)生反白口的傾向就大一些。反白口傾向大的球鐵回爐鐵過多時應(yīng)該賣掉一些,以免造成反白口問題的惡性循環(huán)。
熱分析是測量鐵水中的活性氧含量、共晶程度、型核能力、冷卻速度、相變特征參數(shù)的*檢測手段。這是其他分析方法所不及的。
當(dāng)前只有爐前鐵水碳硅分析儀能夠測量出鐵水的狀態(tài)是否具備形成目標(biāo)材質(zhì)的綜合條件。也只有熱分析測量到鐵水符合目標(biāo)材質(zhì)生成條件時,澆注的鑄件有保證符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)指標(biāo)要求。

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