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球墨鑄鐵件碳硫分析及取樣方式
閱讀：4794 發(fā)布時間：2021-8-11| 提 供 商 | 南京思博儀器科技有限公司 | 資料大小 | 16.3KB |
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摘要：
碳硫分析儀比較適合于屑樣燃燒分析樣品,。但球鐵中游離碳的“石墨球"形式易在樣屑的切削面“括碎"造成粉塵飛散和細(xì)粉丟失,，及括碎量與樣屑總面積的關(guān)系和丟失過程及去向而導(dǎo)致樣屑含碳量的不均勻性,。所以用一般的鉆樣方法鉆取的屑樣按通常的操作分析,，其測定結(jié)果往往出現(xiàn)嚴(yán)重的波動與偏低,。
一,、引言
在黑色鑄造中，球鐵中碳硫是主要元素,，分析碳硫元素一般分爐前取樣法（原鐵水樣）和爐后取樣法(成品件）,。
爐前樣相對分析結(jié)果穩(wěn)定，但取樣負(fù)責(zé),。而對于爐后樣中碳的測定,，其結(jié)果往往波動很大。在相同條件下的操作說明,，這一弊端不在儀器而在樣屑本身,。而目前碳硫儀的燃燒法較使用于屑樣，如何利用燃燒爐順利地進(jìn)行球鐵鑄件中碳硫的高速分析,，我們通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)為,，除跟一般的鐵樣分析所常遇到的問題外,，關(guān)鍵一點(diǎn)就是分析樣品的取樣方式及其操作。本文簡單介紹幾種取樣方法,，僅供大家參考,。?
二、實(shí)驗(yàn)儀器及方法?
1,、儀器：高頻感應(yīng)爐——1HW(ST)高頻紅外碳硫分析儀,。
? 2、方法一：爐前取樣法（原鐵水樣） 原鐵水在球化之前取薄片樣,，用剪刀剪成細(xì)小塊樣后稱重分析,。或原鐵水取塊樣,，冷卻后用臺鉆采取屑樣（注意鉆速一定要慢）,。
方法二：爐后取樣法(成品件） 取球鐵件爐后樣，采取一般鉆樣取屑,，分別用隨機(jī)及分類法稱取200mg,，按通常鐵樣進(jìn)行分析，同時采用一次性鉆樣300-500mg全部收集稱量后進(jìn)行全量分析,。并于壓片樣,，條樣法進(jìn)行比較。?
三,、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論?
從物理方面來看,。碳在鑄鐵件中的主要存在方式，除部分化合碳外,，大部分為游離碳即石墨碳,。在灰鐵中，石墨碳主要成片狀,，而在球鐵中,，碳主要是以微小的球狀形式存在。這種球墨在一般的鉆取樣屑過程中,，在樣屑的切削面上極易被拉破磨碎成粉塵狀而飛散及存在于細(xì)碎的粉塵中,，以后又在操作過程的多次轉(zhuǎn)移中分別散失在接樣紙、試樣袋,、稱樣盤,、天平刷、放樣紙片等承接物上,，對于總表面很大的樣屑來說,，其游離碳的損失量是相當(dāng)大的。?從實(shí)驗(yàn)來看,，在同一份試樣中,，樣屑又有粗有細(xì),，如將其按粗細(xì)程度分為數(shù)份，則分別測得的含碳量大體上呈有規(guī)律的波動,。設(shè)按原鐵水壓片樣測得的含碳量為c前,，而鑄件爐后樣屑測得的含碳量為c后，設(shè)其比值為h：h=c前/c后,，即h值越小,，說明爐后樣測得的含碳量越高，如取最細(xì)的樣屑（細(xì)粉狀）測定,，h值可達(dá)0.7左右,，如其他的數(shù)分測定，h值一般多在1.2——1.35左右內(nèi)波動,。當(dāng)然這與樣屑的粗細(xì)均勻度或懸殊程度有關(guān),，并不是都在這個范圍內(nèi)。也就是說,，同一份樣屑,，細(xì)粉測得值高，往往高于實(shí)際含碳量,。粗的測得值低,，一般低于實(shí)際含碳量。但如果樣屑粗厚得一定程度后測得值又有上升的趨勢,，但h值不會小到1,。這是由于游離碳量的損失與屑樣的表面積有關(guān)。因其便面越大,，鉆頭切削時造成的石墨球括碎越多,，而掉落下來的粉塵中碳量很高，除飛散和轉(zhuǎn)移損失外,，都跑到樣屑的細(xì)粉中去了,，但如樣屑粗厚到一定程度,，其置樣屑的總面積減少,，碳丟失量也相應(yīng)減少。這是對于同一鑄件來說的,。而對于不同的鑄件,，還與其球化狀態(tài)有關(guān)。?如采用磁化樣屑,，只能減少碳的總量丟失,，但并不能解決其波動性。?以上實(shí)驗(yàn)看出,，由于樣屑的粗厚細(xì)薄即便面積得不同使各自的碳損失量不同及細(xì)粉中碳量的增高造成樣屑本身含碳量的不均勻性導(dǎo)致測定結(jié)果的波動,。由于粉塵飛散及細(xì)粉丟失往往導(dǎo)致測定結(jié)果的偏低,。?因此，有的資料指出,，球鐵鑄件爐后樣應(yīng)加工成適當(dāng)?shù)恼{(diào)狀,，然后在高溫爐中燃燒定碳。其實(shí),，條樣取樣法,，隨著長短粗細(xì)厚薄的不同，碳損失量也是不同的,，不過其損失量已經(jīng)大大減少了,。但假設(shè)將試樣制成表面積最少的園塊，則燒樣難以*,，碳也就難以全部轉(zhuǎn)化為二氧化碳了,。而對于省時節(jié)電的電弧爐高速測碳來說，制條樣不但麻煩,，而且也不利于引弧和*燃燒,。?事實(shí)上，在日常生產(chǎn)控制的例行分析中,，有的單位任然取的球鑄鐵件爐后樣同灰鐵一樣用鉆樣進(jìn)行分析,，并且以測得的數(shù)據(jù)指導(dǎo)生產(chǎn)任然能生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。這是因?yàn)檫@樣測得的含量數(shù)值實(shí)際上是一個表觀含碳量,。一般說來,，這個數(shù)值往往低于實(shí)際含碳量的。但是他們把這個表觀數(shù)值與該狀態(tài)的鑄件金相組織,，機(jī)械性能等指標(biāo)相應(yīng)的結(jié)合起來,，并始終以此為衡量標(biāo)準(zhǔn)，作為內(nèi)控指標(biāo),，問題是如何克服數(shù)據(jù)上的波動性,。因?yàn)閷τ谕粚?shí)驗(yàn)室，同一操作人員,，他的各項(xiàng)操作,，如鉆頭大小利純鉆樣速度，樣屑粗細(xì),，稱量習(xí)慣（粗屑或細(xì)屑,，偏正或偏負(fù)）等都因其操作者特性而趨于相對平衡，因而測得的數(shù)據(jù)也相對的較為穩(wěn)定,，波動性減少,。這是在特定條件下的內(nèi)存方式。?因此，這樣的測量數(shù)據(jù)是表觀性的,。如在這個情況下,，另外測出樣塊的實(shí)際含碳量,而求出一個近似的校正系數(shù)b即前面提到的b，則該b值可視為在該工作狀態(tài)下的含碳量校正系數(shù),。在以后的測定中將測得的表觀數(shù)值乘上系數(shù)b,就得出一個近似實(shí)際的含碳量,，作為日常生產(chǎn)控制中的配料參數(shù)，因?yàn)橐话阈缘蔫T件生產(chǎn)中,，由于爐料如生鐵,，廢鋼等的含碳量和爐子的各項(xiàng)指標(biāo)及工藝因素等的復(fù)雜性，要求成份十分穩(wěn)定是困難的,，允許實(shí)際含碳量有一定的波動范圍,，不象鋼材那樣含碳量要求較為嚴(yán)格。?目前,，對于球鐵中碳的測定,，多為原鐵水試塊鉆樣或壓片樣，甩片樣或針樣等,，薄片樣也能用于燃燒爐碳硫分析儀,，但這種試樣都是在爐前準(zhǔn)備的，而對于球鐵鑄件爐后樣,，或產(chǎn)品零件解剖分析樣用通常認(rèn)為最恰當(dāng)?shù)臈l樣,，對于燃燒法碳硫分析儀來說，既麻煩費(fèi)時,，也不適用,。一般以稱之為套筒法取樣為好。簡單點(diǎn),，可用大鉆頭鉆孔,，小鉆頭取屑。如用一個鉆頭取樣,，則鉆頭不要太純,，鉆取速度要中速穩(wěn)定，并避免碳的燒損及粉塵吹散和樣屑丟失,。采用適量鉆樣,，不定量稱樣，全量分析,，最后加以換算,。樣屑要盡量減少轉(zhuǎn)移次數(shù)，最好直接倒于稱樣片上,，以減少轉(zhuǎn)移粘附損失。這樣測得的數(shù)據(jù)是比較接近于實(shí)際含碳量的，必要時如再輔之以統(tǒng)計性的校正系數(shù),，分析精度可進(jìn)一步提高,。對于儀器要求，與其他鐵樣相同,。燃樣添加劑,，我們是以鎢粒或結(jié)晶硅粉與氧化鉬粉按適當(dāng)比例混勻使用,，燃燒快,，發(fā)熱值高，燒樣*,，樣渣松脆易脫堝,，只是硅粉比例不宜過高，以免燃燒過激,。（具體使用哪種燃燒添加劑取決于具體儀器型號）?由于氣溫,，氣壓的變化給非恒壓直讀帶來的影響，以標(biāo)樣校正之,。?