熱分析法在鑄造生產(chǎn)中最初是用來測定鑄鐵碳當(dāng)量。鑄鐵是具有共晶轉(zhuǎn)變的鐵碳合金，其共晶反應(yīng)是一個復(fù)雜的過程。若按Fe-G (石墨)穩(wěn)定系凝固則生成奧氏體+石墨的共晶體；按 Fe-Fe3C介穩(wěn)定系凝固則生成奧氏體+滲碳體的共晶體。但由于曲線上初生奧氏體析出溫度主要取決于化學(xué)成分，而與凝固模式無關(guān) ，因此通過液相線溫度來表征碳當(dāng)量的值，即CE％=f（TL）。但由于硅和磷對TL的影響并不能由常用的Fe-C相圖來確定,因此人們通過大量試驗和統(tǒng)計分析,并引入液相線碳當(dāng)量(CEL=C+Si／4+P／2)的概念,得出適用于不同生產(chǎn)條件下測定液相線碳當(dāng)量(CEL)的數(shù)學(xué)模型。

碳量和硅量的測定

灰鑄鐵在凝固過程中,受鐵液孕育狀況及結(jié)晶條件的影響，難以找到準確的共晶溫度。此外共晶反應(yīng)時，由于鐵液放出結(jié)晶潛熱，導(dǎo)致共晶反應(yīng)在某一溫度區(qū)間內(nèi)進行。為了解決這一問題，在用熱分析法測試時，采用強制白口共晶凝固的方法，在樣杯內(nèi)涂以反石墨化涂料 (一般含碲、鉍等元素) ，促使鐵液無論是亞共晶還是過共晶，無論是否經(jīng)過孕育處理，都能按白口凝固，在冷卻曲線上顯示出較長的共晶停歇平臺，從而獲得準確值。從1973年開始，人們通過大量的測試試驗并利用數(shù)理統(tǒng)計方法，得到適用于不同生產(chǎn)條件的測定碳含量和硅含量的數(shù)學(xué)模型。

熱分析法快速測定的鐵液化學(xué)成分與化學(xué)分析結(jié)果相比，其誤差為： CEL0.05％ (C)士0.05％、 (Si)+0.1％

NJ-TG4型爐前鐵水質(zhì)量管理儀用于爐前快速測定灰鑄鐵和球墨鑄鐵鐵水的碳當(dāng)量（CEL）、碳含量（C%）、硅含量（Si%）、錳含量（Mn%）；預(yù)測普通灰鑄鐵的抗拉強度等。操作人員經(jīng)簡單培訓(xùn)即可操作。

技術(shù)參數(shù)

測量對象	測量范圍	測量精度	分析時間
CEL	2.50～4.80%	±0.08%	約1.5分鐘
C%	2.30～4.20%	±0.05％
Si%	0.60～3.80%	±0.10%
Mn%	0.10~1.40%	±0.15%
抗拉強度	100～400MPa	±10MPa
硬度	150～300HB	±10HB

南京諾金高速分析儀器廠

2023年6月16日

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熱分析技術(shù)在鑄鐵件生產(chǎn)上的應(yīng)用

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