淺談鑄鐵的爐前檢測(cè)方法

來源：南京諾金高速分析儀器廠 2025年07月10日 16:05

采用熱分析儀測(cè)定鐵液化學(xué)成分

熱分析儀分析鑄鐵化學(xué)成分的原理是：首先測(cè)出鐵液的凝固開始溫度T_L和凝固終了溫度T_S，分析儀會(huì)根據(jù)數(shù)學(xué)模型計(jì)算出該金屬液的碳當(dāng)量及相應(yīng)的碳、硅含量，并繪制出冷卻曲線，.通過冷卻曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，可以判定鐵水冷卻時(shí)的初晶溫度T_L和共晶溫度T_S；根據(jù)鐵碳合金相圖中的液相線和固相線的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可推出所測(cè)鐵水的含碳量．因此，熱分析法測(cè)定化學(xué)成分的關(guān)鍵是準(zhǔn)確測(cè)出金屬液的相變點(diǎn)T_L和T_S。鑄鐵結(jié)晶時(shí)是按照穩(wěn)定系凝固的，到達(dá)凝固終了溫度T_S時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的過冷現(xiàn)象，因此，很難準(zhǔn)確測(cè)定T_S。白口鑄鐵結(jié)晶時(shí)是按照亞穩(wěn)定系進(jìn)行的，冷卻曲線會(huì)出現(xiàn)共晶平臺(tái)，根據(jù)共晶平臺(tái)對(duì)應(yīng)的溫度即可判定T_S。可見，鑄鐵金屬液澆入熱分析儀試樣杯后，能否保證其按亞穩(wěn)定系結(jié)晶形成白口鑄鐵是成分測(cè)定準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵所在．實(shí)際操作中，多采用涂碲樣杯增強(qiáng)冷卻效果，促使金屬液按白口結(jié)晶，冷卻曲線共晶平臺(tái)對(duì)應(yīng)的溫度即為共晶溫度T_S。在鑄鐵中，除了主要成分鐵和碳外，還有硅、錳、硫、磷等雜質(zhì)元素，這些雜質(zhì)元素含量的變化會(huì)對(duì)相圖中的液固相線溫度產(chǎn)生影響，這也是需要考慮的因素．借助熱分析儀測(cè)試鑄鐵的碳硅含量在3min之內(nèi)就可以完成；借助熱分析儀測(cè)定錳元素的含量，需要3-5min。

鑄鐵的爐前檢測(cè)除上述方法外，還有金相檢驗(yàn)法、超聲波聲速法等。爐前檢測(cè)的最終目的是保證鐵水所澆注鑄件的牌號(hào)，也就是使抗拉強(qiáng)度達(dá)到客戶的使用要求。

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

2025年7月10日

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