電爐爐前鐵水熱處理中鑄鐵操作應(yīng)用方法分析
新聞分類(lèi): 技術(shù)資訊 瀏覽:2447 日期:2012/03/29
盡管諸多的無(wú)素對(duì)TL、TE都有著不同程度的影響,但影響最大的是[C]、[Si]這兩個(gè)元素。這里面即包含了[C]、[Si]元素的作用,還包含了其他石墨化,反石墨化元素的綜合作用。在產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被廣泛用于鑄鐵出產(chǎn)的在線(xiàn)丈量,是一種成熟可靠的測(cè)定方法。因此當(dāng)鐵水中其他的成份、含量發(fā)生變化時(shí)熱分析儀測(cè)報(bào)的[C%]、[Si%]的有效含量就會(huì)發(fā)生變化。更正確的講是[C]、[Si]成份的含量,其數(shù)值與常規(guī)化學(xué)分析方法分析出碳含量C%、硅含量Si%是有差別的。 同時(shí)樣杯中添加的碲元素使鐵水按照亞不亂系白口方式凝固,也使鐵水的共晶凝固溫度進(jìn)一步降低,高鐵水共晶點(diǎn)碳當(dāng)量,所以熱分析儀所能丈量的鐵水碳當(dāng)量弘遠(yuǎn)于理想狀態(tài)時(shí)的4.32%的范圍,根據(jù)Si%含量及其他元素的不同其碳當(dāng)量的丈量上限可以達(dá)到4.83%。 我們使用這種實(shí)際鐵水的冷卻曲線(xiàn)進(jìn)行鐵水質(zhì)量分析與控制更加接近出產(chǎn)實(shí)際,與單純使用以成份為基礎(chǔ)的鐵碳平衡相圖進(jìn)行出產(chǎn)分析與控制比擬減少了一個(gè)環(huán)節(jié),其結(jié)果將更加正確,控制的精度更高,在出產(chǎn)中施展的作用將更有力。箱式爐消除此現(xiàn)象方法可采取增加Te加入量,進(jìn)步鐵水溫度、 延長(zhǎng)保溫時(shí)間,使未完全融化的合金微小顆粒充分熔化。 熱分析技術(shù)應(yīng)用于工廠爐前控制,需留意的幾個(gè)題目,固然理論熱分析技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛,但因?yàn)橐笫褂谜呔哂幸欢ǖ睦碚撍胶拖喾Q(chēng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),就我國(guó)鍛造企業(yè)實(shí)際職員的素質(zhì)和知識(shí)結(jié)構(gòu)情況而言,還很難達(dá)到,目前還主要應(yīng)用在丈量鑄鐵白口化冷卻曲線(xiàn),通過(guò)TL、TE的數(shù)值推算[C]、[Si]含量的層面上,在使用中常常會(huì)泛起一些理論和操縱上的困惑與失誤,比較典型的題目,有如下幾點(diǎn): A、鐵水碳當(dāng)量、[C]、[Si]含量丈量范圍的認(rèn)定:從丈量原理上講,熱分析儀器只能丈量共晶鐵水,過(guò)共晶鐵水因?yàn)橄饶痰某跎酁槭?,開(kāi)釋的結(jié)晶潛熱不規(guī)律,在冷卻曲線(xiàn)上無(wú)顯著特征點(diǎn),無(wú)法快速正確的在爐前判定出初晶溫度TL,所以根據(jù)冷卻曲線(xiàn)無(wú)法正確計(jì)算出鐵水的C、Si含量,這里所說(shuō)的過(guò)共晶鐵水的概念與一般理解的過(guò)共晶不同,鐵碳相圖上鐵水的共晶點(diǎn)的碳含量約為4.30%,但因?yàn)閷?shí)際鐵水中的共晶點(diǎn)確認(rèn)熱分析發(fā)所能夠丈量的鐵水碳當(dāng)量,Si元素有降低共晶凝固溫度,進(jìn)步鐵水共晶點(diǎn)碳當(dāng)量的作用。 根據(jù)以上分析可以看出,熱分析技術(shù)所測(cè)定的鐵水冷卻曲線(xiàn),除通過(guò)由TL、TE的數(shù)值推算出[c]、[si]含量進(jìn)行定量監(jiān)控外,通過(guò)對(duì)冷卻曲線(xiàn)狀態(tài)的監(jiān)控,還可以用于定性的監(jiān)控鐵水的溫度、包晶反映、過(guò)氧化等現(xiàn)象。我國(guó)在1979年到1990年的11年對(duì)熱分析儀亦做了大量的研究工作。 鐵水成份熱分析儀由TL、TE推算出來(lái)的[C]、[Si]含量,是鐵水中的[C]、[Si]元素綜合了其他元素的作用以后所能表現(xiàn)出實(shí)際效果的含量。 在鐵水中除了碳[C]、硅[Si]兩大成份以外、 還存在著多種微量元素,在鐵水中這些微量元素有著各自不同的作用方法(石墨化、 反石墨化等)。在常規(guī)前提下調(diào)整TL、TE最利便的方法、也是調(diào)整這兩個(gè)元素的含量。 20世紀(jì)90年代中期跟著世界工業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)移,一些發(fā)達(dá)國(guó)家的廠商來(lái)我國(guó)采購(gòu)鑄件或投資建廠,為了獲得高品質(zhì)的鑄件,把他仍依靠的熱分柝技術(shù)也帶進(jìn)中國(guó)來(lái),使熱分析儀的應(yīng)用首先在獨(dú)資,合資和出產(chǎn)出口鑄件的工廠展開(kāi),并取得很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 對(duì)于普通熱分析系統(tǒng)來(lái)講也是如斯,普通熱分析儀器只進(jìn)行白口凝固冷卻曲線(xiàn)測(cè)定,通過(guò)捕獲到初晶溫度TL、共晶溫度TE這兩個(gè)特征點(diǎn),由內(nèi)裝的計(jì)算機(jī)程序計(jì)算出碳當(dāng)量[CE]、碳含量[C]、 硅含量[Si],需要說(shuō)明的是:鐵水成份熱分析儀講演的[C]、[Si]含量是鐵水中所有元素對(duì)TL、TE綜合作用效果,等效[C]、[Si]元素對(duì)TL、TE作用效果的講演。
很多研究證實(shí)影響鐵水質(zhì)量的因素除成份外,鐵水性狀也是影晌鐵水質(zhì)量的一個(gè)重要因素,所謂鐵水性狀即某一成份的鐵水某一時(shí)刻所處的狀態(tài),不同的熔煉過(guò)程的不同時(shí)刻鐵水的性狀是各異的,這種性狀以鐵水成份為基礎(chǔ)前提隨時(shí)間而動(dòng)態(tài)變化的,這種性狀的不同必定會(huì)對(duì)鑄件機(jī)能產(chǎn)生影響。但對(duì)性狀對(duì)鐵水質(zhì)量的影響假如使用常規(guī)的基于成份的分析方法我們無(wú)法加與區(qū)別。 鐵水成份爐前快速熱分析技術(shù)是以鑄鐵組織形成過(guò)程的凝固溫度曲線(xiàn)為被測(cè)對(duì)象,由計(jì)算機(jī)對(duì)凝固溫度曲線(xiàn)迸行解析,從而計(jì)算出鐵水的碳當(dāng)量(CE%),碳含量(C%),硅含量 (Si%)等指標(biāo)的鑄鐵爐前快速分析技術(shù),丈量精度可達(dá)到CE|O.1O%、C|0.05%、 Si|0.l0%。固然熱分析技術(shù)目前發(fā)展形勢(shì)很快,但對(duì)于我國(guó)整個(gè)鍛造業(yè)在熱分析技術(shù)的應(yīng)用水平上與外資企業(yè)比擬還存在不小的差距,理論熟悉上有一定誤區(qū),使用過(guò)程中還存在一定題目,主要需要在以下幾個(gè)方面加以改迸:
我們從事鍛造技術(shù)工作的人雖都知道鐵碳平衡相圖,它是我們從事金屬材料研究與出產(chǎn)的基礎(chǔ)工具,它給出了鐵水成份下凝固過(guò)程相變溫度之間的定量關(guān)系,鐵水凝固相變溫度的狀態(tài)又與鐵水鍛造后的鑄件的各項(xiàng)機(jī)能存在一定的關(guān)系,我們就是通過(guò)這種關(guān)系進(jìn)行金屬材料各項(xiàng)機(jī)能指標(biāo)的猜測(cè),調(diào)控出產(chǎn)過(guò)程。各元素在不同的含量下又有著不同的作用程度。 C、Si含量的丈量范圍由鐵水凝固過(guò)程中的初晶溫度TL和共晶溫度TE決定,只要冷卻曲線(xiàn)可以準(zhǔn)確判定出TL和TE,就可以依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公司推算出其C、Si元素的含量。 C、丈量誤差原因分析:由前面的論述可以看出熱分析法在爐前鐵水控制的應(yīng)用是一種基于成份當(dāng)量的過(guò)程控制,并非嚴(yán)格意義上的成份丈量方法,其對(duì)于成份的丈量的依據(jù)是理想狀態(tài)Fe-C-Si三元素相圖,實(shí)際出產(chǎn)過(guò)程中的鐵水與理想狀態(tài)的Fe-C-Si三元素相圖所依據(jù)鐵水間的差異必定會(huì)傳遞到成份丈量過(guò)程中,影響成份丈量的精度,固然對(duì)于不亂的差異所造成的誤差可以通過(guò)修正系數(shù)加以修正,但對(duì)于鐵水中除C和Si元素外的其他元素的波動(dòng)所造成的誤差則沒(méi)有有效的修正措施,這一點(diǎn)實(shí)際丈量時(shí)需引起留意,在原材料不不亂予以考慮。 B、過(guò)冷失敗的處理:在使用熱分析技術(shù)分析鐵水成份過(guò)程中,在某種前提下會(huì)泛起鐵水在共晶凝固過(guò)程中不能按照亞不亂系白口方式凝固,呈現(xiàn)共晶溫渡過(guò)冷現(xiàn)象,無(wú)法正確判定共晶溫度致使丈量失敗,其原因是主要因?yàn)?,鐵水中含有如Fe、Ti、Si、C等未完全熔化的微小顆粒,在凝固時(shí)抵消了Te無(wú)素的白口化傾向,起到形核核心的作用。這些元素互相融合,互相反應(yīng)以后,對(duì)備自的作用程度有著抵消和增強(qiáng)。 |
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