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电炉炉前铁水热处理中铸铁操作应用方法分析
新闻分类:  技术资讯    浏览:2496    日期:2012/03/29    

  尽管诸多的无素对TL、TE都有着不同程度的影响,但影响最大的是[C]、[Si]这两个元素。这里面即包含了[C]、[Si]元素的作用,还包含了其他石墨化,反石墨化元素的综合作用。在产业发达国家被广泛用于铸铁出产的在线丈量,是一种成熟可靠的测定方法。因此当铁水中其他的成份、含量发生变化时热分析仪测报的[C%]、[Si%]的有效含量就会发生变化。更正确的讲是[C]、[Si]成份的含量,其数值与常规化学分析方法分析出碳含量C%、硅含量Si%是有差别的。


    同时样杯中添加的碲元素使铁水按照亚不乱系白口方式凝固,也使铁水的共晶凝固温度进一步降低,高铁水共晶点碳当量,所以热分析仪所能丈量的铁水碳当量弘远于理想状态时的4.32%的范围,根据Si%含量及其他元素的不同其碳当量的丈量上限可以达到4.83%。

    铁碳平衡相图的测定方法与热分析技术测得的铁水冷却曲线的方法类似,他们之间的差别在于铁碳平衡相图是在一种理想状态下测定出的结果,管式炉而热分析技术测定出的冷却曲线是出产实际中使用铁水,它的成份相对比较复杂,冷却曲线的形态与尺度状态也有一定差异,但恰是这种差异更能代表铁水的实际状态。

    我们使用这种实际铁水的冷却曲线进行铁水质量分析与控制更加接近出产实际,与单纯使用以成份为基础的铁碳平衡相图进行出产分析与控制比拟减少了一个环节,其结果将更加正确,控制的精度更高,在出产中施展的作用将更有力。箱式炉消除此现象方法可采取增加Te加入量,进步铁水温度、 延长保温时间,使未完全融化的合金微小颗粒充分熔化。


    热分析技术应用于工厂炉前控制,需留意的几个题目,固然理论热分析技术的应用非常广泛,但因为要求使用者具有一定的理论水平和相称的实践经验,就我国锻造企业实际职员的素质和知识结构情况而言,还很难达到,目前还主要应用在丈量铸铁白口化冷却曲线,通过TL、TE的数值推算[C]、[Si]含量的层面上,在使用中常常会泛起一些理论和操纵上的困惑与失误,比较典型的题目,有如下几点:


  A、铁水碳当量、[C]、[Si]含量丈量范围的认定:从丈量原理上讲,热分析仪器只能丈量共晶铁水,过共晶铁水因为先凝固的初生相为石墨,开释的结晶潜热不规律,在冷却曲线上无显著特征点,无法快速正确的在炉前判定出初晶温度TL,所以根据冷却曲线无法正确计算出铁水的C、Si含量,这里所说的过共晶铁水的概念与一般理解的过共晶不同,铁碳相图上铁水的共晶点的碳含量约为4.30%,但因为实际铁水中的共晶点确认热分析发所能够丈量的铁水碳当量,Si元素有降低共晶凝固温度,进步铁水共晶点碳当量的作用。

    因为某一铁水Si%、C%组合不同,其丈量范围与理论上丈量范围有一点误差。因此要获得预想的组织和机能,只要调整[C]、[Si]这两个元素的含量,就能够将TL、箱式电炉--TE整定到知足组织形成成份前提。因为外商锻造企业的示范效应和热分析出产厂商的鼎力推广,在近十年时间内使热分析技术应用迅速普及。


  根据以上分析可以看出,热分析技术所测定的铁水冷却曲线,除通过由TL、TE的数值推算出[c]、[si]含量进行定量监控外,通过对冷却曲线状态的监控,还可以用于定性的监控铁水的温度、包晶反映、过氧化等现象。我国在1979年到1990年的11年对热分析仪亦做了大量的研究工作。 铁水成份热分析仪由TL、TE推算出来的[C]、[Si]含量,是铁水中的[C]、[Si]元素综合了其他元素的作用以后所能表现出实际效果的含量。


  在铁水中除了碳[C]、硅[Si]两大成份以外、 还存在着多种微量元素,在铁水中这些微量元素有着各自不同的作用方法(石墨化、 反石墨化等)。在常规前提下调整TL、TE最利便的方法、也是调整这两个元素的含量。


    20世纪90年代中期跟着世界工业结构的转移,一些发达国家的厂商来我国采购铸件或投资建厂,为了获得高品质的铸件,把他仍依靠的热分柝技术也带进中国来,使热分析仪的应用首先在独资,合资和出产出口铸件的工厂展开,并取得很好的经济效益和社会效益。

    使用日本撒布浪斯公司的热分析仪TCS对统一炉铁水不同保温时间进行测定的结果,从测定结果发现,统一炉铁水在不同的状态下其浇注后的组织机能各不相同,即证实了铁水质量并不是只与成份有关,要获得高质量的铁水需进行多种因素综合控制。对于基于过程测定的管式电炉、、热分析法来讲,因为其测定的是铁水动态凝固的一个完整过程,通过对不同测定过程进行对比分析,即可区分出这种性状的不同,从而为我们研究铁水性状对铸件质量的影响提供了一种有利的定量分析工具。


  对于普通热分析系统来讲也是如斯,普通热分析仪器只进行白口凝固冷却曲线测定,通过捕获到初晶温度TL、共晶温度TE这两个特征点,由内装的计算机程序计算出碳当量[CE]、碳含量[C]、 硅含量[Si],需要说明的是:铁水成份热分析仪讲演的[C]、[Si]含量是铁水中所有元素对TL、TE综合作用效果,等效[C]、[Si]元素对TL、TE作用效果的讲演。


 


  很多研究证实影响铁水质量的因素除成份外,铁水性状也是影晌铁水质量的一个重要因素,所谓铁水性状即某一成份的铁水某一时刻所处的状态,不同的熔炼过程的不同时刻铁水的性状是各异的,这种性状以铁水成份为基础前提随时间而动态变化的,这种性状的不同必定会对铸件机能产生影响。但对性状对铁水质量的影响假如使用常规的基于成份的分析方法我们无法加与区别。

    铁水成份炉前快速热分析技术是以铸铁组织形成过程的凝固温度曲线为被测对象,由计算机对凝固温度曲线迸行解析,从而计算出铁水的碳当量(CE%),碳含量(C%),硅含量 (Si%)等指标的铸铁炉前快速分析技术,丈量精度可达到CE|O.1O%、C|0.05%、 Si|0.l0%。固然热分析技术目前发展形势很快,但对于我国整个锻造业在热分析技术的应用水平上与外资企业比拟还存在不小的差距,理论熟悉上有一定误区,使用过程中还存在一定题目,主要需要在以下几个方面加以改迸:


 


  我们从事锻造技术工作的人虽都知道铁碳平衡相图,它是我们从事金属材料研究与出产的基础工具,它给出了铁水成份下凝固过程相变温度之间的定量关系,铁水凝固相变温度的状态又与铁水锻造后的铸件的各项机能存在一定的关系,我们就是通过这种关系进行金属材料各项机能指标的猜测,调控出产过程。各元素在不同的含量下又有着不同的作用程度。 C、Si含量的丈量范围由铁水凝固过程中的初晶温度TL和共晶温度TE决定,只要冷却曲线可以准确判定出TL和TE,就可以依据经验公司推算出其C、Si元素的含量。


  C、丈量误差原因分析:由前面的论述可以看出热分析法在炉前铁水控制的应用是一种基于成份当量的过程控制,并非严格意义上的成份丈量方法,其对于成份的丈量的依据是理想状态Fe-C-Si三元素相图,实际出产过程中的铁水与理想状态的Fe-C-Si三元素相图所依据铁水间的差异必定会传递到成份丈量过程中,影响成份丈量的精度,固然对于不乱的差异所造成的误差可以通过修正系数加以修正,但对于铁水中除C和Si元素外的其他元素的波动所造成的误差则没有有效的修正措施,这一点实际丈量时需引起留意,在原材料不不乱予以考虑。


  B、过冷失败的处理:在使用热分析技术分析铁水成份过程中,在某种前提下会泛起铁水在共晶凝固过程中不能按照亚不乱系白口方式凝固,呈现共晶温渡过冷现象,无法正确判定共晶温度致使丈量失败,其原因是主要因为,铁水中含有如Fe、Ti、Si、C等未完全熔化的微小颗粒,在凝固时抵消了Te无素的白口化倾向,起到形核核心的作用。这些元素互相融合,互相反应以后,对备自的作用程度有着抵消和增强。

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