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炉前碳硅分析仪的工作原理
双击自动滚屏 发布者:南京固琦 发布时间:2019-5-17 阅读:118

炉前碳硅分析仪对铁水质量进行热分析时,首先取铁水浇入样杯,在样杯特定的散热条件下,热分析仪首先记录下样杯内铁水的凝固温度曲线。 通过对凝固温度曲线的解析,找出铁水凝固过程的各种相变特征参数。将相变特征参数值带入与凝固组织建立的数学模型后,即可以计算出决定铁水凝固组织的重要控制参数。

    以白口化铁水的凝固过程为例,说明凝固温度曲线与相图的对应关系:取原铁水浇入加有强制白口化成分的样杯。热分析仪可以记录样杯内白口化铁水的凝固温度曲线。

    凝固温度曲线的第一个平台是铁水降温到液相线时,生成的固体相释放结晶潜热,维持样杯散热产生的恒温平台。我们将这个平台温度称做:初晶温度(TL)。随后铁水进行的是选择结晶过程,选择结晶中释放的结晶潜热不足以维持样杯的散热,温度曲线呈缓慢下降的趋势。选择结晶剩余的铁水到达共晶成份时,开始共晶凝固。剩余铁水在共晶凝固中释放出大量的结晶潜热,直至全部铁水完全凝固,维持了一个更长的的恒温平台。我们称这个温度平台为:共晶温度(TE)。

    我们通过分析铁水的凝固温度曲线,就可以捕捉到相变温度特征值。将相变温度值与铁水中的活性成分含量或特定的凝固组织建立起数学关系,即可计算出与相变温度对应的活性成分含量或特定的凝固组织。对孕育后的亚共晶铁水进行温度、成分的保持,按一定的时间间隔取样获取凝固温度曲线,对照三角试片白口宽度的变化说明凝固温度曲线与铁水中型核物质,与铸铁凝固组织的对应关系。 

    取铁水同时浇注三角试片和热分析样杯。铁水凝固温度曲线从石墨化共晶温度曲线向白口化共晶温度曲线依次过渡,出现白口化共晶温度曲线以后共晶温度就不再随过热时间变化了。三角试片上的白口宽度也随过热时间的延长逐渐增大,直至出现全白口截面。 

    铁水中的型核物质充分时,铁水进行的是石墨化共晶凝固,开始共晶凝固的时间早、开始共晶凝固的温度高。随着铁水过热时间的延长,铁水中的型核物质在逐渐消融。铁水开始共晶凝固的时间向后推迟,开始共晶凝固的温度也逐渐降低,伴随着共晶过冷和再辉现象的发生。 

    当铁水中的型核物质全部熔解后,铁水进行的是白口化共晶凝固,没有共晶过冷和再辉现象发生。开始共晶凝固的时间最晚、开始共晶凝固的温度最低。凝固组织中的C完全以Fe3C的形态存在。

这就是热分析通过铁水共晶凝固的过冷和再辉现象,量化的测量铁水中型核物质的方法。以上就是整个铁水碳硅分析仪的检测原理,通过铁水的凝固过程来达到检测的目的,南京固琦分析仪器制造有限公司生产的GQ系列的铁水碳硅分析仪是经过多年研究,具有自主知识产权、测量精度更高、性能更稳定、国内最先进的最新一代炉前铁水质量管理仪。铸铁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,仪器对凝固温度曲线进行分析,得到不同成份下曲线的特征点。根据曲线的特征点计算出铁水的碳当量CE%、碳含量C%、硅含量Si%、球化率SG%、抗拉强度RM、共晶度SC、硬度HB等铁水性能。检测时间约为130秒。

碳硅分析仪在铁水可等待的时间内完成检测,然后根据自动计算出的增碳剂、硅铁、废钢投放量对铁水成份进行调整,得到合适的铁水成份后进行浇注。

 

                                南京固琦分析仪器制造有限公司

 
 
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