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(dāng)量的關(guān)系,一般不知道固相線溫度與硅當(dāng)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(shí)通常以碳、硅含量為原鐵液的控制目標(biāo),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(shí)現(xiàn)共晶度的控制,至使我們的材質(zhì)不能達(dá)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(jìn)石墨化的作用。因此增加硅含量就相當(dāng)于增加了碳含量,使鐵液的共晶點(diǎn)向左移動(dòng)。其關(guān)系是當(dāng)硅含量提高時(shí)可使固相線溫度升高,共晶點(diǎn)左移,共晶點(diǎn)碳當(dāng)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(dāng)液相線溫度與固相線溫度一致時(shí),該成分與溫度的交匯點(diǎn)即為共晶點(diǎn)。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(diǎn)碳當(dāng)量,比價(jià)穩(wěn)定態(tài)固相線與液相線交會(huì)的共晶點(diǎn)碳當(dāng)量低。
灰鐵的共晶度決定著奧氏體枝晶的生成量、灰鐵的強(qiáng)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(jì)或控制不當(dāng)、澆注溫度高、孕育衰退導(dǎo)致的過共晶鐵液,會(huì)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(biāo)。從準(zhǔn)確掌控共晶度,防止孕育衰退入手,循序漸進(jìn)的提升我們的鑄鐵材質(zhì)掌控能國,實(shí)現(xiàn)能與市場競爭的中國夢。
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(zhǔn)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(biāo)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(jì)算出命中目標(biāo)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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