CN106093114A - 一种快速确定铁水蠕化的变质指数控制范围的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属热处理领域，具体涉及一种快速确定铁水蠕化的变质指数控制范围的方法。第一步，对铁水进行预蠕化和孕育处理；第二步，设置多个取样杯，通过取样勺将待分析的铁水分别倒入各个取样杯中冷却，各个取样杯中设有热电偶，并且采集温度传送到电脑中；第三步，保留一个取样杯不做处理当做参照对比样杯，对其他各个取样杯设定不同的增蠕化或者减蠕化量处理；第四步，通过对各个热电偶的温度采集以及电脑的处理，生成多条冷却曲线，参照对比样杯的冷却曲线，判断蠕化的变质指数范围。本发明可以快速判断蠕化的变质指数范围，明显提高蠕铁处理的工艺稳定性，从而提高蠕铁产品的蠕化率，缩短蠕化工艺开发周期。

Description

一种快速确定铁水蠕化的变质指数控制范围的方法

技术领域

本发明涉及金属热处理领域，具体涉及一种快速确定铁水蠕化的变质指数控制范围的方法。

背景技术

随着世界范围环境问题和能源问题的日益突出，对机动车节能减排的呼声也越来越高。国家为了应对该问题，已于2015年1月1日正式实施重型柴油车国四排放标准。并且可以预想，国家将于不久的将来分步实施国五、国六排放标准。为了达到节能和减排的双重目的，目前公认的有效措施是增大发动机燃烧的爆发压力。但增大爆发压力带来的额外热负荷和机械负荷，对传统的灰铁缸体缸盖材料带来了挑战。蠕墨铸铁由于具有接近球铁的强度和刚度，同时又有接近灰铁的热传导性和铸造工艺性，成为了高爆压发动机的理想缸体缸盖材料。在国外，蠕墨铸铁已在商用车缸体缸盖上获得大量应用。在国内，由于排放标准低于欧美等国家，及先进的蠕化控制技术掌握在少数国外公司手中等原因，蠕墨铸铁在缸体缸盖上的应用处于起步阶段。国内几大主机厂均已开始蠕墨铸铁缸体缸盖的研究，蠕墨铸铁在国内机动车上的应用前景非常可观。但由于高品质蠕墨铸铁的生产技术掌握在少数国外公司手上，高昂的设备价格及技术服务费无疑增加了我们产品的成本，降低了产品竞争性。因此，研制出我们自己的高品质蠕铁生产技术，对蠕墨铸铁在国内机动车发动机上的应用，进而推进国家号召的机动车节能减排，都有重要的意义。

由于蠕墨铸铁的工艺范围很窄，蠕化处理很难一次到位，因此需要对处理后铁水的蠕化状态进行分析和评估，以指导下一步的矫正措施，从而生产出合格的蠕铁产品。传统的利用热分析技术进行蠕墨铸铁炉前蠕化率判定的方法，都是通过检测处理后铁水试样的一根冷却曲线，然后利用特征值、与参考曲线对比等方法进行炉前蠕化率判定的。但由于蠕墨铸铁与球墨铸铁的冷却曲线特征值比较接近，因此这些方法对铁水炉前蠕化率的准确判断受到一定限制。特别是对于蠕铁缸体缸盖等高蠕化率要求的蠕铁产品，需要一种快速确定铁水蠕化的变质指数控制范围的方法更为准确的炉前蠕化率分析技术方案。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种快速确定铁水蠕化的变质指数控制范围的方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：

一种快速确定铁水蠕化的变质指数控制范围的方法，其特征步骤如下：

第一步，对铁水进行预蠕化和孕育处理；

第二步，设置多个取样杯，通过取样勺将待分析的铁水分别倒入各个取样杯中冷却，各个取样杯中设有热电偶，并且采集温度传送到电脑中；

第三步，保留一个取样杯不做处理当做参照对比样杯，对其他各个取样杯设定不同的增蠕化或者减蠕化量处理；

第四步，通过对各个热电偶的温度采集以及电脑的处理，生成多条冷却曲线，参照对比样杯的冷却曲线，判断蠕化的变质指数范围。

本发明的有益效果在于：可以快速判断蠕化的变质指数范围，明显提高蠕铁处理的工艺稳定性，从而提高蠕铁产品的蠕化率，缩短蠕化工艺开发周期。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明：

实施例1：

对双腔取样杯的一个内腔进行减蠕化（消耗镁）处理，消耗镁的量定义为变质指数（根据产品特性要求而定），而对另一个内腔不处理。双腔取样杯通过热电偶与热分析仪相连，热分析仪的电脑对采集的数据进行分析、判断、对比。

实施例1原理说明：铁水进行预蠕化和孕育处理后，通过取样勺将待分析铁水倒入双腔取样杯中，热分析仪同时采集两路热电偶温度数据，通过热分析仪的电脑分析铁水蠕化及孕育状态。假如我们将灰铁的冷却曲线定义为A曲线，而将蠕铁或球铁的冷却曲线（不作区分）定义为B曲线。则分析结果将出现以下三种情况：（1）如果热分析仪的电脑识别出两条冷却曲线均为A曲线，则显示铁水处于“欠处理”状态，暗示下一步铁水需进行增蠕化处理；（2）如果热分析仪的电脑识别出两条冷却曲线为一条A曲线和一条B曲线，则显示铁水处于“合格”状态，暗示不需要对铁水进行进一步的矫正处理，可以直接进行浇注；（3） 如果热分析仪的电脑识别出两条冷却曲线均为B曲线，则显示铁水处于“过处理”，暗示下一步铁水需进行减蠕化（稀释）处理后重新取样分析。

实施例2：

对双腔取样杯的一个内腔进行增蠕化（增加镁）处理，增加镁的量定义为变质指数（根据产品特性要求而定），而对另一个内腔不处理。双腔取样杯通过热电偶与热分析仪相连，热分析仪的电脑对采集的数据进行分析、判断、对比，然后根据上述分析得出的结论对铁水进行后续处理。

实施例2原理说明：铁水需经“欠处理”状态，进行预蠕化和孕育处理后，通过取样勺将待分析铁水倒入双腔取样杯中，热分析仪同时采集两路热电偶温度数据，通过热分析仪的电脑分析铁水蠕化及孕育状态。假如我们将灰铁的冷却曲线定义为A曲线，而将蠕铁或球铁的冷却曲线（不作区分）定义为B曲线。则分析结果将出现以下两种情况：（1）如果热分析仪的电脑识别出两条冷却曲线均为A曲线，则显示铁水预处理量过低，暗示下一步铁水需进行增蠕化处理；（2）如果热分析仪的电脑识别出两条冷却曲线为一条A曲线和一条B曲线，则显示铁水 “欠处理”合格，暗示下一步铁水需进行增蠕化处理，增加镁的量即为变质指数预设比例量；（3）如果热分析仪的电脑识别出两条冷却曲线均为B曲线，显示铁水处于“过处理”状态，需将铁水稀释在“欠处理”状态后重新取样分析，然后根据上述分析得出的结论对铁水进行后续处理。

实施例3：

使用三腔取样杯：一个内腔进行增蠕化，另一个减蠕化处理，即为上述实施例1和2的组合，即可一次性方便识别铁水状态；同理，设置多个腔取样杯，设计不同的增蠕化或者减蠕化量，可以快速识别出铁水的变质指数控制范围，缩短蠕化工艺开发周期。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种快速确定铁水蠕化的变质指数控制范围的方法，其特征步骤如下：

第一步，对铁水进行预蠕化和孕育处理；

第二步，设置多个取样杯，通过取样勺将待分析的铁水分别倒入各个取样杯中冷却，各个取样杯中设有热电偶，并且采集温度传送到电脑中；

第三步，保留一个取样杯不做处理当做参照对比样杯，对其他各个取样杯设定不同的增蠕化或者减蠕化量处理；

第四步，通过对各个热电偶的温度采集以及电脑的处理，生成多条冷却曲线，参照对比样杯的冷却曲线，判断蠕化的变质指数范围。