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鑄鐵中碳當量與硅當量的重要性
控制鐵液碳、硅的本質(zhì)是共晶度,通常人們只知道液相線溫度與碳當量的關(guān)系,一般不知道固相線溫度與硅當量的關(guān)系,也不知道液相線溫度、固相線溫度與共晶度的關(guān)系,更不知道共晶度與凝固組織的關(guān)系。
人們在熔制鐵水時通常以碳、硅含量為原鐵液的控制目標,忽略了碳、硅含量作用的本質(zhì)目的是共晶度。導(dǎo)致我們在鐵液質(zhì)量控制上舍本逐末,不能實現(xiàn)共晶度的精確控制,至使我們的材質(zhì)不能達到客戶滿意的組織、性能要求。
一、Si含量對鐵液共晶度的影響硅在鑄鐵中是代位固溶體元素,可降低碳在液相和固相中的溶解度,具有增加碳的活度,促進石墨化的作用。因此增加硅含量就相當于增加了碳含量,使鐵液的共晶點向左移動。其關(guān)系是當硅含量提高時可使固相線溫度升高,共晶點左移,共晶點碳當量下降。二、核心量對鐵液共晶度的影響從鐵碳復(fù)合相圖可知:當液相線溫度與固相線溫度一致時,該成分與溫度的交匯點即為共晶點。固相線溫度隨著鐵水中核心量的變化,在穩(wěn)定態(tài)和介穩(wěn)定態(tài)之間變化。因此穩(wěn)定態(tài)固相線與液相線交匯的共晶點碳當量,比價穩(wěn)定態(tài)固相線與液相線交會的共晶點碳當量低?；诣F的共晶度決定著奧氏體枝晶的生成量、灰鐵的強度和縮孔率。球墨鑄鐵的共晶度決定著球墨在凝固組織中分布的均勻性、決定著球鐵的縮孔率。因共晶度設(shè)計或控制不當、澆注溫度高、孕育衰退導(dǎo)致的過共晶鐵液,會造成凝固組織中粗大、塊狀石墨的生成,對鑄鐵組織、性能的危害極大。鑄鐵的共晶度控制是鐵液熔煉的核心技術(shù),熱分析是鐵液共晶度、成熟度的在線檢測手段。應(yīng)用高精度的熱分析和溫度檢測手段,不斷優(yōu)化鐵液的共晶度、成熟度、過熱度的控制目標。從準確掌控共晶度,防止孕育衰退入手,循序漸進的提升我們的鑄鐵材質(zhì)掌控能國,實現(xiàn)能與國際市場競爭的中國夢。南京諾金高速分析儀器廠生產(chǎn)的NJ-TG3型爐前鐵水質(zhì)量管理儀能準確快速檢測白口、灰口鑄鐵中的C%、Si%、CEL、SC、△T、△TM、等含量。依據(jù)目標成份范圍、鐵液重量、增碳收得率、增硅收得率和測量結(jié)果，計算出命中目標成份的增碳劑、硅鐵或廢鋼加入量。
南京諾金高速分析儀器廠
2017年10月20日
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