熱分析法在鑄造生產中最初是用來測定鑄鐵碳當量。鑄鐵是具有共晶轉變的鐵碳合金，其共晶反應是一個復雜的過程。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成分，而與凝固模式無關，因此通過液相線溫度來表征碳當量的值，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,并引入液相線碳當量(CEL=C+Si／4+P／2)的概念,得出適用于不同生產條件下測定液相線碳當量(CEL)的數(shù)學模型。

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晶條件的影響，難以找到準確的共晶溫度。此外共晶反應時，由于鐵液放出結晶潛熱，導致共晶反應在某一溫度區(qū)間內進行。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條件的測定碳含量和硅含量的數(shù)學模型。

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

NJ-TG4型爐前鐵水質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量（CEL）、碳含量（C%）、硅含量（Si%）、錳含量（Mn%）；預測普通灰鑄鐵的抗拉強度等。操作人員經簡單培訓即可操作。

技術參數(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

熱分析技術在鑄鐵件生產上的應用

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