SU1160293A1 - Способ контроля структуры графита в чуруне - Google Patents
Способ контроля структуры графита в чуруне Download PDFInfo
- Publication number
- SU1160293A1 SU1160293A1 SU833555524A SU3555524A SU1160293A1 SU 1160293 A1 SU1160293 A1 SU 1160293A1 SU 833555524 A SU833555524 A SU 833555524A SU 3555524 A SU3555524 A SU 3555524A SU 1160293 A1 SU1160293 A1 SU 1160293A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- graphite
- iron
- derivative
- cast iron
- cooling
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 title description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 25
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 16
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 5
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 4
- 101150004367 Il4i1 gene Proteins 0.000 claims 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 17
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 4
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 3
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000001073 sample cooling Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
Изобретение относится к области тепловых измерений, в частности к способам контроля за модифицированием и сфероидизацией графита в чугуне и может быть использовано для 5 контроля качества чугуна, для изучения влияния различных добавок на структуру графита, для калориметрических исследований.
Известен способ контроля структу- 10 ры графита,при котором чугун зали- 9 вают в мелкий тигель, через противоположные стенки которого введены два горизонтальных электрода, соединенных с источником постоянного то- 15 ка, а через дно тигля два вертикальных электрода, замкнутых на вольтметр, температуру жидкого, чугуна измеряют термопарой, показания термопары и вольтметра регистрируют, по 20 расплаву пропускают электрический ток и регистрируют разность потенциалов при кристаллизации расплава.
В процессе кристаллизации характер изменения напряжения различен 25 для разных чугунов: увеличивается (для чугунов с пластинчатым графитом, почти не меняется для чугунов с содержанием графита 5-30% и уменьшается для чугунов с 75% шаровидного зд графита. Продолжительность операции определения формы графита сокращается до 1-2 мин [Ί X
Однако этот способ не обладает достаточной достоверностью, так как $$ он является косвенным, т.е. по затвердевающему чугуну Делается предположение о структуре графита в твердом чугуне. Кроме того, этот способ сложен в технической реализации, 40 практически ι использование способа .. возможно только при его полной автоматизации.
ι
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 45 способ контроля структуры графита в чугуне, заключающийся в том, что образец расплавленного металла приводится в тепловой контакт с измерительным блоком, записывают температуру 50 охлаждения металла, затем определяется максимум второй производной и по величине максимума второй производной определяется структура графита следующим образом. Если величина макси- 55 мума больше некоторой константы при данной величине температуры, то чугун попадает в область чугунов с пластинчатым графитом, если меньше, то в область чугунов с шаровидным графитом £2].
Однако известный способ не обеспечивает необходимой достоверности контроля,что обусловлено зависимостью характера термограммы охлаждения от многих факторов: глобуляризующая обработка чугуна оказывает сильное влияние на линию охлаждения в эвтектической области;, скорость охлаждения образца влияет на положение точек эвтектического превращения; температура пробницы оказывает влияние на скорость охлаждения образца; наличие графитов сдвигает величину максимума второй производной, по которой определяют структуру графита. Помимо этого, достоверность контроля понижается вследствие низкой точности измерения температуры образца.
Цель изобретения - повышение достоверности и упрощение контроля,
. Указанная цель достигается тем, что согласно способу контроля структуры графита в чугуне, включающему приведение исследуемого чугуна в тепловой контакт с измерительным блоком, запись температуры охлаждения чугуна, вычисление производной от логарифма кривой охлаждения чугуна, определение структуры графита по максимуму производной, операции приведения в тепловой контакт и определение структуры графита осуществляют непосредственно на отливке, вычисляют 'первую производную от логарифма кривой охлаждения, а структуру графита .определяют по максимуму первой производной от логарифма кривой охлаждения чугуна.
Величина максимума темпа установления термодинамического равновесия (максимум производной от логарифма кривой охлаждения чугуна) однозначно связана с теплофизическими характеристиками образца, а те, в свою очередь, со структурой графита в чугуне^ Определение максимума первой производной от логарифма кривой охлаждения чугуна в отличие от опреде, ления максимума второй производной исключает влияние температуры образца на контролируемый параметр. Реализация способа позволяет устранить влияние на контроль химического состава чугуна и свести к минимуму погрешность определения структуры
графита. Этому же способствует и направленный теплообмен термостата с образцом, что устраняет погрешность за счет неучтенных внешних факторов, например температуры окружающей $
среды.
На фиг. 1 показан пример реализации предлагаемого способа; на фиг.2 пример термограммы нагрева образца,
(1 и ?2 - величины сигнала термо- ю преобразователя в моменты времени ^’и ^).
Измерительный блок 1 представляет собой массивный медный стержень, внутри которого расположен регулируемый -нагреватель. На одном торце блока расположен термопреобразователь 2, например поперечный тепловой преобразователь энергии.Измерительный блок через преобразователь приводит- 2о ся в тепловой контакт с поверхностьюисследуемого образца 3. Термограмма нагрева регистрируется, например, с помощью самописца.
Измеряют Величины сигнала и ΐ2 25 на участке наибольшей кривизны термограммы в моменты времени и и ’ . определяют величину темпа нагрева (охлаждения) образца.
Вероятность правильного определения структуры графита по предлагаемому и известному способам определяют следующим образом. Пробу жидкого чугуна заливают в пробницу и по способу С21 термографического анализа определяют . структуру графита. После 35 остывания пробы ее Поверхность шлифуют и структуру графита определяют
3 1160293 4
по предлагаемому способу. Для определения истинной структуры пробу полируют, протравливают кислотой и ίпод микроскопом исследуют шлифовальным методом металлографического анализ^ по ГОСТ 3443-77,
По набору статистических данных (серия экспериментов на разных образцах) определяют вероятность правильного определения структуры по предлагаемому и известному [2] способам.
Вероятность правильного определения структуры графита по известному способу С2] составляет 0,6, а по предлагаемому способу 0,9. Способ прост в реализации. Время подготовки образца к эксперименту составляет 7 мин, а время проведения эксперимента и'обработки термограммы - 2 мин.
Образец чугуна в данном примере имеет следующие характеристики: структура графита - шаровидный, феррито-перлитный, содержание Ре - 55%. Результаты эксперимента подтверждены металлографическим анализом и представлены в табл,1.
В табл. 2 дан сравнительный анализ предлагаемого и известных Γΐ] и С.2] способов.
Как видно из табл. 2, предлагаемый способ позволяет повысить достоверность контроля и упростить его, а также позволяет различать изменение степени сфероидизации на 10%, что в 4 раза точнее, чем по известным способам.
Таблица 1
| Образец | Форма графита | Тип чугуна • | Содержание Ре, % | Темп нагрева га х 10* | |
| 1 | а | ||||
| 1 | Хлопьевидный пластинчатый | ФерритоперлитнЫй | ______ 80 | 1,015 | 2,9 |
| 2 | Пластинчатый | Перлитный | 0 | 1,00 | 3,96 |
| 3 | Хлопьевидный | Ферритоперлитный | 94 | 1,022 | 4,35 |
| 4 | Хлопьевидный | Перлитный | 30 | 1,031 | 6,11 |
| 5 | Шаровидный | Ферритоперлитный | 80 | 1,042 | 8,23 |
5
1160293
6
Продолжение табл. 1
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5" | ь |
| 6 | Шаровидный | Феррито. перлитный | 55 | 1,047 | 9,2 |
| 7 | Вермикулярный | Перлитный | 0 | 1,054 | 10,5 |
| с шаровидными |
включениями
Таблица 2
| Характеристика способов | 7—-----Время определения структуры, с | Стоимость контроля λ | Результаты реализации способов | Достоверность правильного определения структуры |
| 1 | 2 | 3 | 4 - ' ' | 5 |
| Предлагаемый | ||||
| Тепловой контакт иссле- | Измерительный | Упрощает- | ||
| дуемой отливки с изме- | блок мно’гора- | ся процесс | ||
| рительным блоком | . 2 | зового пользо- | обработки | |
| вания | термограм- | |||
| (0,1-0,2 руб)) | мы | |||
| Запись температуры ох- | ΐ | |||
| лаждения | 6 | |||
| Взятие первой произ- | ||||
| водной от логарифма | ||||
| кривой охлаждения | 2 | |||
| Определение структуры | 1 | 0,9 | ||
| Известный £2] | ||||
| Заливка металла | 10 | Пробница одно- | Сложность | |
| разового Поль- | определения | |||
| Запись температуры | зованид (около | структуры | ||
| охлаждения | 3 мин | 2 руб) | графита в | |
| отливке по | ||||
| Определение второй | результатам | |||
| производной | 3 | анализа на | ||
| пробе | ||||
| Определение структуры | 10 | 0,6 | ||
| Известный [1] | ||||
| Заливка металла | 10 | Пробница одно- | Сложность | |
| разового Поль*- | обработки | |||
| Измерение температуры | 8 | зования (около | термограммы | |
| 3 руб) |
1
1160293
-*-т±
8
Продолжение табл. 2
| Задание разности потен- | |
| циалов на расплаве металла | 1 |
| Регистрация разности потенциалов при кристаллизации расплава | 1-2 мин |
| Определение структуры | 10 |
Claims (1)
- СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТРУКТУРЫ ГРАФИТА В ЧУРУНЕ, включающий приведение исследуемого чугуна в тепловой контакт с измерительным блоком, запись температуры охлаждения чугуна, вычисление производной от логарифма кривой охлаждения чугуна, определение структуры графита по максимуму производной, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и упрощения контроля, операции приведения в тепловой контакт и определение структуры графита осуществляют непосредственно на отливке, вычисляют первую производную от логарифма кривой охлаждения чугуна, а (Структуру графита определяют по максимуму первой производной от логарифма кривой охлаждения чугуна.О»ьэСО00Фиг11 1160293 2
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833555524A SU1160293A1 (ru) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | Способ контроля структуры графита в чуруне |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833555524A SU1160293A1 (ru) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | Способ контроля структуры графита в чуруне |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1160293A1 true SU1160293A1 (ru) | 1985-06-07 |
Family
ID=21050721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU833555524A SU1160293A1 (ru) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | Способ контроля структуры графита в чуруне |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1160293A1 (ru) |
-
1983
- 1983-02-21 SU SU833555524A patent/SU1160293A1/ru active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4667725A (en) | Method for producing cast-iron, and in particular cast-iron which contains vermicular graphite | |
| US4333512A (en) | Method of quickly predicting the degree of nodularity of spheroidal graphite cast iron from a molten iron sample | |
| US3670558A (en) | Rapid thermal analysis method for predicting nodular iron properties | |
| SU1160293A1 (ru) | Способ контроля структуры графита в чуруне | |
| EP0948740B1 (en) | Method for producing compacted cast iron | |
| US3766772A (en) | Apparatus for controlling metallurgical processes | |
| SU590665A1 (ru) | Способ исследовани процесса свертывани крови | |
| MATSUOKA et al. | A New Sensor Rapid Analysis of Silicon in Hot Metal Electromotive Force Method | |
| RU2003087C1 (ru) | Способ определени содержани углерода в сплавах | |
| Peake et al. | The Densities and Molal Volumes of Molten Mixtures of Potassium Chloride and Barium Chloride | |
| US3572124A (en) | Apparatus for simultaneous determination of carbon-temperature in liquid steel during blowing | |
| SU972359A1 (ru) | Способ определени коэффициента теплопроводности | |
| SU381996A1 (ru) | Способ определения содержания кремния в железоуглеродистых сплавах | |
| SU767632A1 (ru) | Термоэлектрический способ контрол состава металла | |
| SU1154342A1 (ru) | Устройство дл измерени температуры жидкого металла при циркул ционном вакуумировании | |
| Iwase et al. | Tri‐phasic zirconia electrolyte for the in‐situ determinations of silicon activities in hot metal | |
| SU765369A1 (ru) | Способ раскислени стали | |
| Verstreken | Employing a new bath-and liquidus temperature sensor for molten salts | |
| Clark | Rapid Determination of Carbon in Steel-Making | |
| SU871047A1 (ru) | Устройство дл термического анализа металлов | |
| RU2027986C1 (ru) | Способ определения содержания углерода в чугунах | |
| SU1300359A1 (ru) | Способ определени температуры гомогенизации газово-жидких включений в минералах | |
| SU1651158A1 (ru) | Способ определени скорости выгорани углерода в корольках металла | |
| SU1341561A1 (ru) | Способ определени оптимального тока термопарных влагопотенциометров | |
| SU957015A1 (ru) | Способ определени тепла |