熱分析法在鑄造生產(chǎn)中最初是用來測(cè)定鑄鐵碳當(dāng)量。鑄鐵是具有共晶轉(zhuǎn)變的鐵碳合金，其共晶反應(yīng)是一個(gè)復(fù)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(xué)成分，而與凝固模式無關(guān) ，因此通過液相線溫度來表征碳當(dāng)量的值，即ce％=f（tl）。但由于硅和磷對(duì)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(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析,并引入液相線碳當(dāng)量(cel=c+si／4+p／2)的概念,得出適用于不同生產(chǎn)條件下測(cè)定液相線碳當(dāng)量(cel)的數(shù)學(xué)模型。
碳量和硅量的測(cè)定
灰鑄鐵在凝固過程中,受鐵液孕育狀況及結(jié)晶條件的影響，難以找到準(zhǔn)確的共晶溫度。此外 共晶反應(yīng)時(shí)，由于鐵液放出結(jié)晶潛熱，導(dǎo)致共晶反應(yīng)在某一溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行。為了解決這一 問題，在用熱分析法測(cè)試時(shí)，采用強(qiáng)制白口共晶凝固的方法，在樣杯內(nèi)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(jīng)過孕育處理 ，都能按 白口凝固，在冷卻曲線上顯示出較長(zhǎng)的共晶停歇平臺(tái)，從而獲得準(zhǔn)確值 。從1973年開始 ，人們通過大量的測(cè)試試驗(yàn)并利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法 ，得到適用于不同生產(chǎn)條件的測(cè)定碳含量和硅含量的數(shù)學(xué)模型。
熱分析法快速測(cè)定的鐵液化學(xué)成分與化學(xué)分析結(jié)果相比，其誤差為： cel0.05％(c)士0.05％、(si)+0.1％
nj-tg4型爐前鐵水質(zhì)量管理儀用于爐前快速測(cè)定灰鑄鐵和球墨鑄鐵鐵水的碳當(dāng)量（cel）、碳含量（c%）、硅含量（si%）、錳含量（mn%）；預(yù)測(cè)普通灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度等。操作人員經(jīng)簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可操作。
技術(shù)參數(shù)
測(cè)量對(duì)象
測(cè)量范圍
測(cè)量精度
分析時(shí)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(qiáng)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