熱分析技術(shù)在提高鑄鐵質(zhì)量方面的作用

1、熱分析技術(shù)在提高鑄鐵質(zhì)量方面的作用概述:鐵水質(zhì)量的熱分析技術(shù)源于金屬學(xué)中的相圖理論，在發(fā)達國家早已廣泛用于爐前鐵水的檢測和控制，是先進鑄造技術(shù)中不可缺少的檢測手段，在高質(zhì)量鑄件的生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。 為了使大家能夠掌握熱分析技術(shù)的優(yōu)勢，正確使用熱分析解決生產(chǎn)中具體的質(zhì)量問題，普遍提高我國的鑄件材質(zhì)水平和參與國際市場競爭的能力。在此依個人之淺見就熱分析技術(shù)在提高鑄鐵質(zhì)量方面的作用，向大家做一個介紹。 一 熱分析測量的原理 對鐵水質(zhì)量進行熱分析時取鐵水澆入樣杯，在樣杯特定的散熱條件下，熱分析儀首先記錄下樣杯內(nèi)鐵水的凝固溫度曲線。 通過對凝固溫度曲線的解析，找出鐵水凝固過程的各種相變特

2、征參數(shù)。將相變特征參數(shù)值帶入與凝固組織建立的數(shù)學(xué)模型后，即可以計算出決定鐵水凝固組織的重要控制參數(shù)。 以白口化鐵水的凝固過程（上圖中的紅色曲線）為例，說明凝固溫度曲線與相圖的對應(yīng)關(guān)系：取原鐵水澆入加有強制白口化成分的樣杯。熱分析儀記錄了樣杯內(nèi)白口化鐵水的凝固溫度曲線，如下圖所示： 凝固溫度曲線的第一個平臺是鐵水降溫到液相線時，生成的固體相釋放結(jié)晶潛熱，維持樣杯散熱產(chǎn)生的恒溫平臺。我們將這個平臺溫度稱做：初晶溫度（TL）。隨后鐵水進行的是選擇結(jié)晶過程，選擇結(jié)晶中釋放的結(jié)晶潛熱不足以維持樣杯的散熱，溫度曲線呈緩慢下降的趨勢。選擇結(jié)晶剩余的鐵水到達共晶成份時，開始共晶凝固。剩余鐵水在共晶凝固中釋放出

3、大量的結(jié)晶潛熱，直至全部鐵水完全凝固，維持了一個更長的的恒溫平臺。我們稱這個溫度平臺為:共晶溫度（TE）。以上就是白口化鐵水的凝固溫度曲線與相圖的對應(yīng)關(guān)系。 從上圖可見：我們通過分析鐵水的凝固溫度曲線，就可以捕捉到相變溫度特征值。將相變溫度值與鐵水中的活性成分含量或特定的凝固組織建立起數(shù)學(xué)關(guān)系，即可計算出與相變溫度對應(yīng)的活性成分含量或特定的凝固組織。 對孕育后的亞共晶鐵水進行溫度、成分的保持，按一定的時間間隔取樣獲取凝固溫度曲線，對照三角試片白口寬度的變化說明凝固溫度曲線與鐵水中型核物質(zhì)，與鑄鐵凝固組織的對應(yīng)關(guān)系。 取鐵水同時澆注三角試片和熱分析樣杯。鐵水凝固溫度曲線從石墨化共晶溫度曲線向白口

4、化共晶溫度曲線依次過渡，出現(xiàn)白口化共晶溫度曲線以后共晶溫度就不再隨過熱時間變化了。三角試片上的白口寬度也隨過熱時間的延長逐漸增大，直至出現(xiàn)全白口截面。圖示如下： 從上圖可見：鐵水中的型核物質(zhì)充分時，鐵水進行的是石墨化共晶凝固，開始共晶凝固的時間早、開始共晶凝固的溫度高。 隨著鐵水過熱時間的延長，鐵水中的型核物質(zhì)在逐漸消融。鐵水開始共晶凝固的時間向后推遲，開始共晶凝固的溫度也逐漸降低，伴隨著共晶過冷和再輝現(xiàn)象的發(fā)生。 當鐵水中的型核物質(zhì)全部熔解后，鐵水進行的是白口化共晶凝固，沒有共晶過冷和再輝現(xiàn)象發(fā)生。開始共晶凝固的時間最晚、開始共晶凝固的溫度最低。凝固組織中的C完全以Fe3C的形態(tài)存在。 這就

5、是熱分析通過鐵水共晶凝固的過冷和再輝現(xiàn)象，量化的測量鐵水中型核物質(zhì)的方法。 二熱分析的鐵水質(zhì)量檢測功能 鑄鐵件的材質(zhì)質(zhì)量標準，是以材質(zhì)的性能和組織為交貨驗收條件。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)和機械性能的關(guān)系如下圖所示： 在鑄鐵材質(zhì)驗收標準中規(guī)定的性能實驗指標，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唯一的相關(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（3040 PPM

6、）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（68 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（1020 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： 活性碳當量【CE】： 熱分析能夠測量出鐵水的活性碳當量（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的計算碳當量）?；钚蕴籍斄渴莻€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

7、小，鐵水的流動性降低，發(fā)生冷隔缺陷的風險度增大。初晶溫度越高，凝固冷卻的速度越大，產(chǎn)生白口缺陷的風險度越大。 CE過低還導(dǎo)致初生奧氏體過多，縮孔的風險度增大。使灰鐵的抗拉強度過高，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?；诣F的抗拉強度降低的結(jié)果。 當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險性較大。 活性硅當量【SiE】： 熱分析能夠測量出鐵水的活性硅當量【SiE】。在鐵水凝固成鑄鐵組織時，真正起作用的是活性硅當量【SiE

8、】，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分子團等含量的總硅量。活性硅當量與硅含量的關(guān)系可用下式描述： SiE = Si + 0.155Al + 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 初生奧氏體量【1】 熱分析能夠測量出凝固鐵水的初生奧氏體量【1】。 生產(chǎn)灰鐵時凝固鐵水的初生奧氏體量越高，形成的樹枝狀奧氏體枝晶越發(fā)達，灰鐵的強度越高。 由于初生奧氏體

9、枝晶中沒有石墨，所以生產(chǎn)球鐵時初生奧氏體枝晶的生長分布決定了凝固組織中石墨的分布。球鐵中的初生奧氏體量越高，球鐵中的球數(shù)越少。還會發(fā)生球狀石墨沿枝晶排列的現(xiàn)象。 初晶溫度越高，初生奧氏體量越多，凝固外殼內(nèi)的鐵水溫度越高，鐵水在封閉外殼內(nèi)的降溫幅度越大，產(chǎn)生的體積收縮越大。又由于鐵水可以在初生奧氏體的枝晶間流動，所以初生奧氏體量越多，鑄件中產(chǎn)生的縮孔越大。 活性氧含量【O】: 熱分析能夠測量出鐵水中的活性氧含量(鐵水中的自由氧含量，不包含鐵水中SiO2、MgO、Al2O3等氧化物中的O量。與化學(xué)分析或光譜分析的，包含了鐵水中SiO2、MgO、Al2O3等氧化物的總氧量有所區(qū)別)。 出鐵前測量的活

10、性氧含量，可用于灰鐵孕育劑，球鐵的球化劑、蠕鐵的蠕化劑的精確定量計算。 出鐵后測量的活性氧含量，可用于測量球化鐵水和蠕化鐵水中的活性鎂含量。 活性鎂含量【Mg】: 眾所周知：根據(jù)熱力學(xué)的鎂-氧平衡方程，可以用熱分析獲得的活性氧含量計算出球化、蠕化后鐵水中的活性鎂含量(鐵水中的自由鎂含量，不包含MgS、MgO、Mg3N2等反應(yīng)物中的Mg量。與化學(xué)分析或光譜分析的，包含了MgS、MgO、Mg3N2等反應(yīng)物的總鎂量有所區(qū)別)。 當鐵水中的活性鎂含量為0.0280.038%時，鐵水凝固形成的是球鐵組織。球化鐵水中的活性鎂含量過高時，不僅僅是浪費球化劑，還會在球鐵鑄件的心部產(chǎn)生反白口組織。球化鐵水中的活

11、性鎂含量過低時，凝固組織中將出現(xiàn)大量的蠕狀石墨。 當鐵水中的活性鎂含量為0.0080.016%時，鐵水凝固形成的是蠕鐵組織。蠕化鐵水中的活性鎂含量過高時，凝固組織中將出現(xiàn)大量的球狀石墨。我國的蠕鐵生產(chǎn)之所以不能形成高蠕化率的穩(wěn)定量產(chǎn)，主要原因就是沒有使用活性鎂含量，這個決定蠕化率的重要參數(shù)來進行蠕鐵生產(chǎn)控制。 再輝段石墨生成量【S1】： 熱分析能夠測量出鐵水的再輝段石墨生成量【S1】。再輝段石墨生成量大時，在共晶凝固的前期會集中從鐵水中析出大量的石墨。 間隙在鐵水中的碳析出成石墨時，從無到有的擠占了鐵水的空間，形成了鐵水的石墨化膨脹。在共晶凝固前期集中產(chǎn)生的石墨化膨脹，會導(dǎo)致型壁移動的鑄造缺陷

12、發(fā)生，進而導(dǎo)致鑄件尺寸的不穩(wěn)定。 在總量一定的前提下，會造成再輝后石墨生成量（S2）的減少，使共晶凝固后期無足夠的膨脹石墨填充體積收縮，會導(dǎo)致縮松缺陷的發(fā)生。 再輝后石墨生成量【S2】 熱分析能夠測量出鐵水再輝后石墨生成量【S2】。在總量一定的前提下，再輝段石墨生成量小時，再輝后的石墨生成量就大。再輝后出現(xiàn)的石墨化膨脹可以填充共晶凝固時產(chǎn)生的體積收縮，從而可減少發(fā)生縮松缺陷的傾向。 反白口風險度【】 熱分析能夠測量出鐵水的反白口風險度【】。反白口是鐵水在選擇結(jié)晶過程中，將低熔點的成份排擠到鑄件的中心部位最后凝固。這些低熔點的成份大多是白口化元素，因此在鑄件最后凝固的部位產(chǎn)生了白口組織。區(qū)別于鑄

13、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加工困難，以致發(fā)生加工后期的整體機件報廢。通過反白口風險度的測量，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)的唯一檢測手段。這是其他分析方法所不及的。 當前只有熱分析能夠測量出鐵水的狀態(tài)是否具備形成目標材質(zhì)的綜合條件。也只有熱分析測量到鐵水符合目標材質(zhì)生成條件時，澆注的鑄件有保證符合驗收標準的各項指標要

14、求。 三熱分析在灰鐵質(zhì)量控制中的作用 1灰鐵的強度 鐵水澆入鑄型后在鑄型激冷和散熱降溫到初晶溫度時，首先背向鑄型或核心長出初生奧氏體晶芽。在隨后散熱降溫的選擇結(jié)晶中，初生奧氏體晶芽逐漸長成樹枝狀的初生奧氏體枝晶。鐵水降溫到共晶溫度時，選擇結(jié)晶剩余的鐵水到達共晶成份，在初生奧氏體枝晶的余留空間同時生成次生奧氏體和片狀石墨。直至灰鐵的凝固組織全部形成。 在灰鐵凝固組織從共晶溫度下降到共析溫度區(qū)間，初生奧氏體和次生奧氏體都將其中過飽和的碳析出到片狀石墨。溫度下降到共析溫度以下時，凝固組織中的初生奧氏體和次生奧氏體將全部轉(zhuǎn)化成珠光體，片狀石墨被保留下來。片狀石墨在灰鐵組織中的作用相當于片狀空隙，對珠光

15、體的肌體組織起著割裂的作用。 灰鐵組織中最初生成的初生奧氏體枝晶中沒有片狀石墨，片狀石墨只與次生奧氏體在共晶凝固時同時生成，因此片狀石墨對初生奧氏體枝晶形成的肌體沒有割裂作用，只對次生奧氏體形成的肌體有割裂作用。所以由初生奧氏體枝晶構(gòu)成的骨架決定了灰鐵材料的強度。 灰鐵材料受外力破斷時，其裂紋的走向是沿著片狀石墨的取向延伸的。裂紋從一個片狀石墨裂向下一個片狀石墨時，中間起抵抗作用的是由初生奧氏體枝晶完成共析轉(zhuǎn)變后形成的珠光體組織。因此灰鐵材料的強度取決于初生奧氏體枝晶【1】的生成量和發(fā)達程度，初生奧氏體枝晶越發(fā)達，灰鐵材料的強度越高。 而熱分析測量的活性碳當量（CE）和活性硅當量（SiE）決定

16、了鐵水的初生奧氏體生成量【1】。鐵水的活性碳當量（CE）越低、活性硅當量（SiE）越低，生成初生奧氏體【1】的量越大，奧氏體枝晶越發(fā)達，灰鐵材料的強度越高。 2灰鐵的白口風險度 鐵水的活性碳當量（CE）越低，凝固時的初晶溫度就越高，與鑄型和環(huán)境的溫度差越大，激冷凝固組織的降溫速度越大。降溫速度達到一定程度時即產(chǎn)生了由Fe3C組成的白口組織。由于鑄件的邊角處降溫速度最大，因此在鑄件的邊角處經(jīng)常產(chǎn)生白口組織。 熱分析可以預(yù)測鐵水的白口風險度，保證鑄件良好的加工性能。進而可以使鑄件用戶穩(wěn)定機加工刀具的磨損量，提高自動加工機床的加工精度。 3灰鐵的縮孔風險度 灰鐵的凝固從外殼開始，當澆、冒口的補縮通道

17、凝固以后，封閉外殼內(nèi)鐵水降溫產(chǎn)生的體積收縮將得不到補充。由于封閉外殼內(nèi)部的鐵水可以在枝晶間流動，因此從初晶到過冷點降溫產(chǎn)生的體積收縮將造成鑄件內(nèi)部的集中縮孔。 也就是說：CE值越低、初晶溫度越高，從初晶到過冷點的溫度差越大，降溫產(chǎn)生的體積收縮越大，鑄件中產(chǎn)生集中縮孔的風險度越大。 4型壁移動的風險度 灰鐵在共晶凝固階段將有石墨產(chǎn)生。原本以間隙形式存在的碳不占據(jù)空間體積，但生成石墨以后將占據(jù)一定的空間體積，由此產(chǎn)生了石墨化膨脹。 由過冷點到再輝點的溫度差越大，再輝段的石墨生成量【S1】越大，集中產(chǎn)生石墨造成的體積膨脹越大，產(chǎn)生型壁移動的風險度越高。 減小型壁移動風險度的方法是：加強鐵水的孕育措施

18、，減小鐵水共晶凝固的過冷度。減少再輝段的石墨生成量【S1】，加大再輝后的石墨生成量【S2】，使共晶凝固的石墨化膨脹和共晶階段的體積收縮同時進行，用石墨化膨脹來填充共晶降溫產(chǎn)生的體積收縮。既可以減小型壁移動的風險度，又可以減小縮松的風險度。 5灰鐵的縮松風險度 灰鐵凝固的外殼內(nèi)，當初生奧氏體和次生奧氏體的凝固連續(xù)起來以后，剩余的共晶鐵水被封閉在各個局部的空間內(nèi)。局部空間內(nèi)的降溫體積收縮將造成鑄件的縮松缺陷。 減小縮松風險的方法與減小型壁移動風險的方法是一致的，減小型壁移動風險度的同時即減小了縮松的風險度。問題的關(guān)鍵是要使用熱分析測量和動態(tài)孕育技術(shù)，測量出再輝段的石墨生成量【S1】和再輝后的石墨生

19、成量【S2】，計算出補充喂入孕育絲的精確量，才能將型壁移動的風險度和縮松的風險度最小化。 6灰鐵的反白口風險度 當鐵水中含有低熔點的殘余成份時，鐵水根據(jù)選擇結(jié)晶原理首先進行高熔點成分的凝固，將這些低熔點的成分排擠到鑄件的心部最后凝固。這些低熔點的成分大多是些白口化元素，因此會在鑄件的心部產(chǎn)生反白口組織。 通過熱分析測量出鐵水存在的反白口風險度，再用光譜儀分析出反白口成分的種類，就可以通過加入已知反白口成分含量較低的鐵料，稀釋反白口成分的含量，即可以阻止反白口缺陷的發(fā)生。 四熱分析在球鐵質(zhì)量控制中的作用 在球鐵生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)球化劑、孕育劑的成分含量、加入量一致，球化鐵水量和球化溫度一致，而獲得的

20、球化率確有著很大的差別，有時甚至發(fā)生球化失敗的質(zhì)量事故。這是為什么呢？ 其主要原因是：我們對鐵水中的硫含量和活性氧含量不掌握。當原鐵水中的硫含量和活性氧含量發(fā)生變化時，球化加入的鎂首先與鐵水中的硫和活性氧發(fā)生反應(yīng)，剩余的鎂才對鐵水的球化發(fā)揮作用。 當原鐵水中的硫含量和活性氧含量高時，固定的球化劑加入量會使球化后剩余的鎂含量偏低，因此發(fā)生了球化不良的質(zhì)量事故。當原鐵水中的硫含量和活性氧含量低時，固定的球化劑加入量會使球化后剩余的鎂含量過高。雖然保證了球化質(zhì)量，但每次球化都造成了球化劑的浪費，更重要的問題是：還會發(fā)生反白口質(zhì)量缺陷。 原鐵水中硫和活性氧的具體含量，采用動態(tài)法確定球化劑的精確加入量。

21、用熱分析結(jié)果控制喂絲機，保證殘余鎂含量的精確控制，才能保證高質(zhì)量、低消耗、穩(wěn)定化的球鐵生產(chǎn)。 1原鐵水共晶度的控制 亞共晶鐵水首先凝固出來的是初生奧氏體枝晶，初生奧氏體枝晶中沒有石墨存在。因此使用遠離共晶點的亞共晶鐵水生產(chǎn)出來的球鐵，石墨球少、球化率低、石墨球分布不均勻。同時發(fā)生縮孔的風險度較高。 過共晶鐵水首先析出的是石墨，即凝固從石墨化漂浮開始。同時造成鐵水的流動性差，發(fā)生冷隔的風險度升高。而且還會使共晶凝固時的碳含量減少，石墨化膨脹減少，縮松的風險度增大。 理想的球鐵原鐵水應(yīng)該是在球化和孕育處理后，以共晶或微亞共晶狀態(tài)進行的凝固。是保證高球化率、高球墨數(shù)量、無冷隔缺陷、低縮孔風險度、低縮

22、松風險度的前提條件。 通過熱分析測量和控制鐵水的活性碳當量（CE）和活性硅當量（SiE），可以獲得滿意的球鐵原鐵水共晶度。 2原鐵水活性氧含量和硫含量的測量 采用熱分析的方法測量鐵水中的活性氧含量。區(qū)別于光譜或化學(xué)分析方法中包含了已經(jīng)形成氧化物（SiO2、MgO、Al2O3等）的全氧量。 在鐵水中與n反應(yīng)生成n，所以熱分析測不到活性硫。而在球化反應(yīng)時n遇到Mg，又將還原出來生成Mg和n，消耗掉一定的活性鎂。因此在爐前測量硫含量應(yīng)該采用光譜分析的方法，測量出硫的全量。 只有使用活性氧含量和硫全量的測量結(jié)果，才能準確的動態(tài)匹配球化劑的加入量。 3原鐵水過冷度的控制 球鐵生產(chǎn)時通過孕育處理來保證其中

23、的球化率。如果原鐵水已經(jīng)過熱成沒有型核物質(zhì)的死鐵水，無論采用什么孕育劑也不能獲得高質(zhì)量球鐵。因此球鐵生產(chǎn)要求原鐵水具有一定的型核能力。通過熱分析測量原鐵水的過冷度，可以測量出鐵水的型核能力。 當原鐵水的過冷度偏低時，可通過向電爐中加入一、兩塊回爐料來進行激冷型核，以改善原鐵水的型核能力。出鐵時向球化包中加少量的高質(zhì)量增碳劑，也可以改善原鐵水的型核能力。還可以使球鐵的石墨球數(shù)提高約10%。 4原鐵水反白口成分的控制 球化鐵水在凝固的選擇結(jié)晶中，必然有一部分殘余鎂會排擠到鑄件心部。如果原鐵水的反白口成份不能控制在一定的低水平，球化后再增加殘余鎂的作用必然會在鑄件的心部產(chǎn)生反白口組織。 通過熱分析測

24、量出原鐵水的反白口風險度，通過加入已知反白口成分含量較低的材料稀釋原鐵水，為殘余鎂在鑄件心部聚集作好預(yù)留，就可以降低球化后鐵水發(fā)生反白口缺陷的風險度。 5球化包和球化劑的掩埋 球化劑被鐵水加熱以后首先汽化成鎂蒸氣，鎂蒸氣在鐵水中的上浮過程中被鐵水吸收。要保證球化劑穩(wěn)定的收得率，首先要求鐵水具有一定的高度。因此球化使用的鐵水包要有1.21.5的高徑比。 在球化劑的掩埋問題上，應(yīng)以鐵水接收到球化包2/3高度以后，球化劑才能被加熱汽化為準。 即便使用普通的鐵水包，也不能用接過灰鐵鐵水的澆包來進行球化處理。因為灰鐵的殘渣和滲透到包襯內(nèi)的硫會影響到球化劑的收得率。 6球化鐵水量和殘余鎂含量的控制 為了保

25、證鐵水球化的質(zhì)量，不僅要精確定量球化劑的加入量，還要精確定量球化鐵水的量。因此定量出鐵是高質(zhì)量球鐵生產(chǎn)的必要裝備。使用天車吊包出鐵的工廠應(yīng)選用具有耐熱功能數(shù)顯式吊鉤秤。使用叉車出鐵的工廠可以選用數(shù)顯式叉車秤。 鐵水球化完成后，取樣進行活性鎂含量的熱分析測量。發(fā)現(xiàn)活性鎂含量不足時，按熱分析結(jié)果計算鎂包芯線補充量，啟動喂絲機定量補足活性鎂的含量。 7過冷度和縮松風險度控制 對球化后鐵水的熱分析還可以測量出再輝段石墨生成量【S1】、再輝后的石墨生成量【S2】和縮松風險度。通過控制【S1】和【S2】的比例，可以由石墨化膨脹來填充共晶凝固時的體積收縮，從而降低球鐵的縮松風險度。 當發(fā)現(xiàn)【S1】和【S2】

26、的比例不符合要求、縮松風險度過高時，按熱分析結(jié)果計算孕育劑芯線補充量，啟動喂絲機定量補足鐵水的型核能力，以降低縮松風險度?？刂扑教岣咭院螅€可以采用無冒口鑄造工藝生產(chǎn)球鐵鑄件。 8球化鐵水的反白口傾向測量 通過熱分析還可以測量出球化鐵水的反白口風險度。當發(fā)現(xiàn)球化鐵水的反白口風險度較高時，應(yīng)在澆注溫度許可的范圍內(nèi)增加鐵水的靜置時間，使活性鎂含量燒損降低?；蚋臐脖”谇蜩F件，用消弱選擇結(jié)晶過程的方法降低反白口的風險度。 五熱分析在蠕鐵質(zhì)量控制中的作用 蠕鐵生產(chǎn)的難度在于對鐵水中核心數(shù)量和活性鎂含量的檢測和控制。多加入0.008% 的孕育劑，就能使凝固組織中的球化率從3增加到21，多加入0.001%

27、的鎂，凝固組織中分散的片狀石墨斑就能完全轉(zhuǎn)變成蠕狀石墨。因此蠕鐵生產(chǎn)不能向生產(chǎn)灰鐵和球鐵那樣采用過量處理方法。 從上圖可見：蠕鐵質(zhì)量穩(wěn)定區(qū)的活性鎂范圍在（0.0080.016%），超過了就會使球墨的比例迅速增加。而且鐵水中的活性鎂會隨著時間的延長逐漸氧化，因此蠕鐵開始澆注時的活性鎂含量，必須離蠕鐵到灰鐵的急轉(zhuǎn)點有足夠的距離。才能保證在澆注時間范圍內(nèi)，最后澆鑄的部件不出現(xiàn)片狀石墨。 鐵水中的型核物質(zhì)隨著時間的延長會逐漸熔解消失，也就是常說的孕育衰退。而且鐵水溫度越高，衰退的速度越快。 因此鐵水中核心數(shù)量的控制，首先要在出鐵前對原鐵水的過冷度進行測量，了解原鐵水中遺傳下來的核心數(shù)量。再針對具體產(chǎn)品的蠕化時間、鐵水