第3次課428熱分析法在控制鑄造質(zhì)量方面

熱分析法在控制鑄造質(zhì)量方面的應(yīng)用一、快速測(cè)定鑄造合金的化學(xué)成分機(jī)械化和自動(dòng)化程度高，爐前快速測(cè)定鑄鐵鐵水的主要化學(xué)成分（碳當(dāng)量、碳量、硅量等），對(duì)保證鑄件質(zhì)量具有重大意義。測(cè)試的理論根據(jù)鑄鐵的共晶反應(yīng)受到化學(xué)成分、冷卻速度、孕育處理、和生核速度等的影響。是一個(gè)復(fù)雜的過程。穩(wěn)定系和介穩(wěn)系共晶反應(yīng)不同，初生相都是奧氏體實(shí)驗(yàn)表明，初生奧氏體的臨界溫度（開始溫度），主要取決于化學(xué)成分，與凝固模式無關(guān)灰鑄鐵的化學(xué)成分范圍是：Wc2.5%～4.0%,WSi1.0%～3.0%,WMn0.5%～1.3%,WP≤0.3%，WS≤0.15%。碳和硅對(duì)鑄鐵的石墨化有決定性作用。含碳量越多越易形成石墨晶核，而硅促進(jìn)石墨成核。綜合考慮碳和硅對(duì)鑄鐵的影響，將硅量折合成相當(dāng)?shù)奶剂?，把?shí)際的含碳量與折合成的碳量之和稱為碳當(dāng)量。根據(jù)碳當(dāng)量不同確定其組織。碳當(dāng)量與液相限溫度有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系CE%=f1(TL)C%=f2(TL,TE)Si%=f3(TE)TL

、

TE、TEg、TEM分別是液相線溫度、共晶溫度、穩(wěn)定系共晶停歇溫度、介穩(wěn)系共晶停歇溫度。反過來說，TL也與各種元素的含量有關(guān)。液相線溫度是碳當(dāng)量的函數(shù)，此處碳當(dāng)量稱之為液相線碳當(dāng)量。TL=A-B[%C+%Si/X+%P/Y]=A-B*CELCEL=%C+%Si/X+%P/Y實(shí)驗(yàn)回歸分析得到CEL=%C+%Si/4+%P/2為了表明C、Si、P對(duì)共晶成分的影響，建立共晶碳當(dāng)量的概念：根據(jù)相圖，通過化學(xué)成分計(jì)算得到CEL=%C+%Si/3+%P/3TL=A-B*CEL，線形關(guān)系良好，共晶儀基本原理TL=A-B*CEV，線形關(guān)系不好，不用。碳當(dāng)量的測(cè)定適用范圍：3.6%<CEL<4.2%CEL太小，則初生奧氏體太少，TL不明顯；過共晶CEL>4.3%,初生相為石墨，釋放的潛熱很小，TL不明顯。不容易測(cè)得TL

，則確定碳當(dāng)量有困難。碳量、硅量的測(cè)定原理：共晶階段的凝固方式有四種，見圖7-9按灰口方式凝固的共晶存在過冷、共晶平臺(tái)短、重復(fù)性差等缺點(diǎn)。采用強(qiáng)制白口共晶凝固方式，即在樣杯內(nèi)涂上含碲（Te）涂料。好處？TL不受加碲的影響加碲可以擴(kuò)大CEL測(cè)量范圍接近4.3％?；貧w方程

CEL=A+B·TL

;w(C)=a1

+b1

·TL

+c1

·TEM;w(Si)=a2

+b2

·TEMw(Si)=a2

+b2

·TEM+c2

·TL式中:A,a1

,a2

,B,b1

,b2

為回歸常數(shù).回歸方程中的相關(guān)和強(qiáng)相關(guān)根據(jù)客戶工藝條件，得到回歸方程（難?。┻m用范圍碳量、碳當(dāng)量：亞共晶鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵的原鐵水（不經(jīng)過處理，處理后不適用）硅量：與P%有關(guān)，可以