第3次課428熱分析法在控制鑄造質量方面

熱分析法在控制鑄造質量方面的應用一、快速測定鑄造合金的化學成分機械化和自動化程度高，爐前快速測定鑄鐵鐵水的主要化學成分（碳當量、碳量、硅量等），對保證鑄件質量具有重大意義。測試的理論根據(jù)鑄鐵的共晶反應受到化學成分、冷卻速度、孕育處理、和生核速度等的影響。是一個復雜的過程。穩(wěn)定系和介穩(wěn)系共晶反應不同，初生相都是奧氏體實驗表明，初生奧氏體的臨界溫度（開始溫度），主要取決于化學成分，與凝固模式無關灰鑄鐵的化學成分范圍是：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，而硅促進石墨成核。綜合考慮碳和硅對鑄鐵的影響，將硅量折合成相當?shù)奶剂?，把實際的含碳量與折合成的碳量之和稱為碳當量。根據(jù)碳當量不同確定其組織。碳當量與液相限溫度有一定的對應關系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。液相線溫度是碳當量的函數(shù)，此處碳當量稱之為液相線碳當量。TL=A-B[%C+%Si/X+%P/Y]=A-B*CELCEL=%C+%Si/X+%P/Y實驗回歸分析得到CEL=%C+%Si/4+%P/2為了表明C、Si、P對共晶成分的影響，建立共晶碳當量的概念：根據(jù)相圖，通過化學成分計算得到CEL=%C+%Si/3+%P/3TL=A-B*CEL，線形關系良好，共晶儀基本原理TL=A-B*CEV，線形關系不好，不用。碳當量的測定適用范圍：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。不容易測得TL

，則確定碳當量有困難。碳量、硅量的測定原理：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、共晶平臺短、重復性差等缺點。采用強制白口共晶凝固方式，即在樣杯內涂上含碲（Te）涂料。好處？TL不受加碲的影響加碲可以擴大CEL測量范圍接近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).回歸方程中的相關和強相關根據(jù)客戶工藝條件，得到回歸方程（難！）適用范圍碳量、碳當量：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，可以