CZ20012175A3

CZ20012175A3 - Způsob stanovení mnoľství činidla modifikujícího strukturu, které se musí přidat k litině, zařízení pro něj a počítačový program pro toto zařízení

Info

Publication number: CZ20012175A3
Application number: CZ20012175A
Authority: CZ
Inventors: Conny Andersson; Patrik Popelar; Tom Schroeder
Original assignee: Sintercast Ab
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1999-12-16
Publication date: 2002-08-14
Also published as: WO2000037698A1; JP4298925B2; BR9916201A; AU3092200A; JP2002533657A; EP1141431B1; KR20010093193A; SE9804419D0; SE516136C2; PL348826A1; EP1141431A1; DE69915354T2; US6783570B1; RU2230133C2; KR100646310B1; SE9804419L; DE69915354D1; CN1124356C; CN1359428A

Description

Způsob stanovení množství činidla modifikujícího strukturu, které se musí přidat k litině, zařízení pro něj a počítačový program pro toto zařízení

Oblast techniky

Předložený vynález se týká způsobu stanovení množství činidla modifikujícího strukturu, které se musí přidat k určité tavenině litiny, aby se získala kompaktní litina s grafitem nebo litina s kuličkovým grafitem z roztavené litiny. Předložený vynález se dále týká zařízení pro toto stanovení a produktu počítačového programu pro toto zařízení.

Dosavadní stav techniky

Spis WO 86/01755 (zahrnutý zde jako odkaz) popisuje způsob výroby kompaktní litiny s grafitem použitím tepelné analýzy. Z lázně roztavené litiny se odebere vzorek a tento vzorek se nechá ztuhnout během 0,5 až 10 minut. Teplota se zaznamenává současně dvěma zařízeními odpovídajícími na teplotu, jedním, které je umístěno ve středu vzorku, a dalším v bezprostřední blízkosti stěny nádoby. Každým z těchto dvou zařízení odpovídajících na teplotu se zaznamenávají tak zvané chladící křivky představující teplotu vzorku železa jako funkci času. Podle tohoto dokumentu je pak možné stanovit nutné množství činidel modifikujících sturkturu, které se musí přidat k tavenině, aby se získala žádaná mikrostruktura. Chladící křivky popsané v tomto dokumentu jsou však dost jednotné a nejsou popsány žádné variace.

Aby se přesně stanovila grafitová mikrostruktura ve vzorcích litiny, způsob konvenční tepelné analýzy, jako je způsob pospaný ve spisu WO 86/01755, vyžaduje chladící křivky, kde je první tepelná prodleva způsobená tvorbou austenitu zřetelně oddělena od uvolňování tepla způsobeného počátkem eutektického tuhnutí. Někdy se však získají chladící křivky bez takové zřetelně oddělené tepelné prodlevy. Tak je tomu v případě, když roztavená litina tuhne jako eutektické nebo hypereutektické železo. Až dosud nebylo možné použít chladící křivky odpovídající téměř eutektické litině pro sledování grafitového růstu.

Spis WO 93/20965 popisuje, že hypereutektické taveniny, kde se grafit očkuje před železem, neposkytují zřetelnou rovinu, jak teplota překračuje čáru kapalnosti. To je správně připisováno skutečnosti, že grafitová krystalizace vykazuje nižší uvolňování latentního tepla než železo.

Umístěním malého množství železa s nízkým obsahem uhlíku do taveniny se železo s nízkým obsahem uhlíku lokálně rozpustí, při čemž vzorek je stále ještě roztaven. Jak vzorek chladne, relativně čisté železo obklopující zbývající pevnou část pískováčku začne tuhnout díky svému nízkému uhlíkovému ekvivalentu (CE). A konečně, když se objem vzorku chladí pod linii kapaliny, zbývající pevný objem pískováčku, obklopující nízký CE a roztavená část pískováčku začnou tuhnout a spouštět tuhnutí v jinak hypereutektické tavenině. Čistým výsledkem je to, že se na chladící křivce objeví rovina austenitové prodlevy.

Spis WO 93/20965 také konstatuje, že rozdíl teplot (Δ T) mezi Τ_δ a T_cmax může být použit pro stanovení korelace s uhlíkovým ekvivalentem. Spis WO 93/20965 se však týká hypereutektických tavenin, tj. tavenin, v nichž je obsah uhlíku tak vysoký, že uvolňování tepla při primárním tuhnutí nekoinciduje s minimem chladící křivky (ve šrafované oblasti obrázku 2(a) spisu WO 93/20965). Primární tuhnutí a eutektické tuhnutí jsou tedy oddělena.

Žádná ze shora uvedených citací nediskutuje nic o provedení tepelné analýzy u tavenin litiny, aby se stanovil uhlíkový ekvivalent tavenin, které jsou téměř eutektické. Navíc spis WO 93/20965 navrhuje měření u tavenin s uhlíkovým ekvivalentem až do 4,7 % hmotn. Je nevýhodné dosáhnout takové vysoké hodnoty kvůli grafitové flotaci a degeneraci tvaru grafitu. Podobně je způsob podle WO 93/20965 nevýhodný v tom, že vyžaduje mimořádné přidání oceli s nízkým obsahem uhlíku do nádoby se vzorkem a to vede k vyšším nákladům a k pracnějšímu způsobu.

Podstata vynálezu

Předložený vynález poskytuje možnost vyhodnocovat chladící křivky zaznamenané v téměř eutektických taveninách litiny. Tyto křivky se vyhodnocují stanovením čistého množství tepla generovaného ve středu vzorku taveniny jako funkci času. Tato informace se pak použije pro identifikování části centrálně zaznamenané chladící křivky, která se může použít jako podklad pro stanovení množství činidla modifikujícího strukturu, které se musí přidat, aby se vyrobila kompaktní litina s grafitem a/nebo litina s kuličkovým grafitem, a pro identifikování té části křivky, která souvisí s tvorbou primárního austenitu.

V následující části tohoto spisu jsou popsány definice některých pojmů.

Pojem chladící křivka, jak je zde používán, znamená grafy představující teplotu jako funkci času, při čemž tyto grafy se zaznamenávají způsobem popsaným ve spisech WO 86/01755 a WO 92/06809.

Pojem křivka generace tepla, jak je zde používán, se týká grafu ukazujícího teplo, které je generováno v jisté zóně roztavené slitiny. Pro účely podle předloženého vynálezu se všechny křivky generace tepla podle vynálezu stanovují pro zónu umístěnou ve středu vzorku roztavené slitiny. Tato zóna je obvykle označována jako zóna A.

Pojem nádoba pro vzorek, jak je zde popsán, označuje malou nádobu se vzorkem, která, jestliže se používá pro tepelnou analýzu, se naplní vzorkem roztaveného kovu. Teplota se pak během tuhnutí zaznamenává vhodným způsobem, s výhodou je nádoba pro vzorek navržena způsobem popsaným ve spisech WO 86/01755, WO 92/06809, WO 91/13176 (zahrnutých zde jako odkaz) a WO 96/23206 (zahrnutého zde jako odkaz).

Pojem zařízení pro vzorky, jak je zde popsán, označuje takové zařízení, které obsahuje nádobu pro vzorek opatřenou alespoň dvěma zařízeními odpovídajícími na teplotu pro tepelnou analýzu, při čemž uvedená zařízení jsou provedena tak, aby byla během analýzy ponořena do tuhnoucího vzorku kovu, a zařízení pro plnění vzorků roztaveným kovem. Nádoba pro vzorky je s výhodou opatřena uvedenými senzory takovým způsobem, jak je popsáno ve spisu WO 96/23206.

Pojem činidlo modifikující strukturu, jak je zde používán, se týká sloučenin ovlivňujících morfologii grafitu přítomného v roztavené litině. Vhodné sloučeniny mohou být vybrány ze skupiny hořčíku a kovů vzácných zemin, jako je cer, nebo jejich směsí. Vzájemný vztah mezi koncentrací činidel modifikujících strukturu v roztavených litinách a morfologií grafitu ztuhlých litin již byl diskutován ve shora uvedených dokumentech WO 92/06809 a WO 86/01755.

Pojem CGI, jak se zde používá, znamená kompaktní litinu s grafitem.

Pojem SGI, jak se zde používá, znamená litinu s kuličkovým grafitem.

V další části spisu jsou popsány obrázky.

Tento vynález je popsán s odkazem na doprovázející obrázky.

Obr. 1A až 4A popisují chladící křivky. Kontinuální čára se týká teploty ve středu taveniny a čárkovaná čára se týká teploty blízko stěny nádoby pro vzorek. Obr. 1B až 4B ukazují křivky generace tepla v zóně A odpovídající chladícím křivkám na obr. 1A až 4A. Obr. 1 se týká normální hypo-eutektické litiny a obrázky 2 až 3 ukazují křivky téměř eutektických litin obsahujících zvýšená množství uhlíkového ekvivalentu. Obr. 4 popisuje křivky týkající se hypo-eutektické litiny.

Obr. 5 je schematickým znázorněním zařízení pro regulování výroby kompaktní litiny s grafitem nebo kuličkovým grafitem podle předloženého vynálezu.

Obr. 6 je schematickým znázorněním nádoby pro vzorek, v němž je teplo přibližně stejnoměrně jednotně přenášeno ve všech směrech. Během měření se nádoba naplní roztavenou litinou. Tato roztavená litina může být považována za mrznoucí oblast. Zóna A se týká oblasti ve středu roztaveného vzorku a zóna B se týká roztaveného železa obklopujícího zónu A. Průměry η a r₂ znamenají střední průměr zóny A, respektive zóny B.

V další části spisu bude vynález podrobně popsán.

Jak bylo shora uvedeno, předložený vynález se týká zlepšeného způsobu interpretování chladících křivek v téměř eutektických taveninách litiny. Jeden z důležitých aspektů chladící křivky je maximální směrnice maxima rekalescence centrálně zaznamenané chladící křivky. Tento bod je na obrázcích 1A, 2A a 3A označen jako a. U chladících křivek téměř eutektických tavenin litiny je bod inflexe (označovaný na obrázcích jako t_p) umístěn mnohem blíže a a může být velmi obtížné přesně stanovit směrnici. Příklady těchto křivek lze nalézt na obrázcích 2A a 3A. Nyní však bylo ukázáno, že stanovení maximální směrnice v a může být značně zjednodušeno, jestliže se vypočte křivka generace tepla odpovídající centrální zóně (zóna A) roztavené litiny. Tato křivka generace tepla způsobuje, že je možné stanovit umístění tp na cetrálně zaznamenané chladící křivce a zkontrolovat, jestli ovlivňuje směrnici maxima rekalescence nebo ne.

Tepelná balance jakéhokoliv jednotného prvku může být popsána vztahem 1:

QsWadované ~ Qgenerované= + Qín ~ Qout (1), v němž Qswadwnaé znamená množství tepla skladovaného tepelnou kapacitou materiálu, Qgenerovnaé znamená množství tepla generovaného objemem materiálu, Q_in znamená teplo přenesené do materiálu z jeho okolí a Qout znamená teplo přenesené z materiálu do jeho okolí.

Jestliže se provádí předložený vynález, je výhodné použít nádobu pro vzorky, jak je popsána ve švédském patentu SE 9704411-9. V takové nádobě pro vzorky je přenos tepla ve vzorku obsaženém v nádobě přibližně stejný ve všech směrech. Nyní je popsán přenos tepla mezi středem (obrázek 6, zóna A) a perifernější částí (obr. 6, zóna B) roztavené litiny obsažené v nádobě pro vzorek. Jelikož zóna A je umístěna ve středu vzorku roztavené litiny a jelikož tato zóna je považována za mrznoucí oblast, žádné teplo není přenášeno do této zóny a Q_jn se tedy rovná nule. Příslušná substituce ve shora uvedené rovnici 1 poskytují následující rovnici 2:

C_pm_AdTA/dt = QgenA + 0 - 4%ke[(T_A = Τ_Β)/(1/_Γι = 1/r₂)j (2), kde C_p znamená tepelnou kapacitu jednotky hmoty, m_A znamená hmotnost zóny A, dTWdt je teplotní změna zóny A za jednotku času, Q^ je teplo generované v zóně A, ke je efektivní koeficient přenosu tepla materiálu a (1/r-i = 1/r₂)'¹ je střední vzdálenost transportu tepla. Oba průměry η a r₂ jsou definovány na obr. 6. T_A a T_B jsou teploty v zóně A, respektive v zóně B.

Z rovnice 2 lze isolovat člen generace tepla a vypočítat průměrnou celkovou generaci tepla v zóně A podle rovnice 3:

QgenA = C_pm_AdT»/dt + 4uke[(T_A = T_B)/(1/r_n = 1/r₂)J (3).

V rovnici 3 jsou všechny proměnné konstanty až na výrazy dT^dt a (T_A - T_B). Rovnici 3 lze tedy zjednodušit na rovnici 4

QgenA ⁼ kidT^dt + k₂(T_A = T_B) (4), kde ki a k₂ jsou konstanty. Křivka uvolňování tepla může být vypočtena z řady chladících křivek zaznamenaných ve středu a periferii vzorku roztavené litiny.

Ί

Jak bylo již uvedeno, tyto výpočty jsou založeny na situaci, kdy je teplo stenoměmě přenášeno ve všech směrech. Zručný odborník může ovšem také spočítat další rovnice odpovídající jiným podmínkám přenosu tepla.

Jak již bylo uvedeno, uhlíkový ekvivalent některých tavenin litiny ovlivňuje vzhled jejich odpovídajících chladících křivek a křivek uvolňování tepla. Tyto křivky chlazení a křivky generace tepla, závisející na uhlíkovém ekvivalentu, mohou být rozděleny klasifikovány na čtyři modelové typy:

Typ 1, který je popsán na obr. 1, se týká hypo-eutektické litiny. Křivka chlazení zaznamenaná ve středu vzorku se vyznačuje prvním inflexním bodem souvisejícím s tvorbou austenitu, po kterém následuje lokální minimum. Interpretace takových křivek nenese s sebou žádné zvláštní obtíže a může se provádět podle principů uvedených ve spisech WO 86/01755 a WO 92/06809. Mělo by být uvedeno, že na křivce generace tepla v zóně A existuje maximum (t_p), které odpovídá bodu inflexe (a tedy nástupu tvorby austenitu) na centrálně zaznamenané křivce chlazení.

Typ 2, který je popsán na obr. 2, se týká téměř eutektické litiny a vyznačuje se velmi plochým lokálním minimem na křivce chlazení zaznamenané ve středu vzorku. Nelze vidět bod inflexe. Je však mnohem snažší nalézt bod odpovídající bodu tp tvorby austenitu na křivce generace tepla. V tomto případě je bod tp tvorby austenitu umístěn vedle lokálního minima, což vede k velmi plochému minimu. Z obrázků 2A a 2B lze vidět, že tp neovlivňuje směrnici a.

Typ 3, který je popsán na obr. 3, se také týká téměř eutektické litiny a vyznačuje se detegovatelným bodem inflexe za lokálním minimem na křivce chlazení zaznamenané ve středu vzorku. Po stanovení křivky generace tepla je snadné stanovit polohu bodu tp tvorby austenitu na místě bezprostředně po lokálním minimu. V této situaci je však rekalescence, a tedy a, ovlivněna tvorbou austenitu. Aby bylo možno nebrat na vědomí účinky posunutého bodu tvorby austenitu a nalézt správné a umístěné v L (kde t« > t_p), část centrálně zaznamenané křivky chlazení, bezpro středně přiléhající k t_p s hodnotami času t takovými, že t - t_p je větší než předem stanovená prahová hodnota tv, se prohledává na maximální hodnotu ai první derivace času. Tato hodnota ai se pak použije jako správná hodnota a v tomto způsobu. Vhodnou prahovou hodnotu tv lze snadno stanovit zručným odborníkem, ale typické příklady takových hodnot jsou 1 až 5 vteřin.

Typ 4, který je popsán na obrázku 4A, se týká hyper-eutektické litiny. Tento typ se vyznačuje tím, že nelze vidět žádné zřejmé body inflexe nebo široká minima. Křivka generace tepla zóny A neobsahuje žádná detegovatelná maxima. Předložený vynález není v této situaci aplikovatelný.

Je výhodné provádět způsob předpovědi použitím systému řízeného počítačem, zvláště tehdy, jestliže se musí provádět velký počet měření. V tomto případě se používá stejný druh zařízení 22 pro přípravu vzorků, který byl shora popsán. Tento systém regulovaný počítačem je uveden na obr. 6. Během měření příslušného vzorku dvě zařízení odpovídající na teplotu 10 a 12 posílají signály do počítače 14 obsahujícího jednotku ROM 16 a jednotku RAM 15, aby se generovaly křivky chlazení. Počítačové zařízení 14 se napojí na paměťová zařízení 19, v nichž se program rutinně skladuje. Jestliže je dále popsáno, že počítač pracuje, je tomu rozuměno tak, že počítač je řízen programem paměti 19. Paměť 19 může znamenat obvod ROM nebo hard-disk. Program může být do paměti dodáván z nětěkavé paměti, jako je CD-ROM nebo disketa, např. databusem (neuvedeno). Počítač má přístup ke kalibračním datům v jednotce ROM 16 a a počítá množství činidel modifikujících strukturu, která se musí přidat k tavenině. Toto množství je signalizováno do zařízení 18 pro podávání činidla modifikujícího strukturu do taveniny 20, která se upravuje, při čemž tavenina je zásobována příslušným množstvím takových činidel.

/V {boM-J/ty

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob stanovení množství činidla modifikujícího strukturu, které se musí přidat k určité tavenině litiny, aby se získala litina s grafitem nebo litina s kuličkovým grafitem z roztavené litiny, která má hypoeutektické složení nebo složení blízko eutektickému, při čemž tento způsob vyžaduje vzorkovací zařízení obsahující nádobu pro vzorek, zařízení pro sledování teploty jako funkce času jak ve středu tak blízko stěn uvedené nádoby pro vzorek a zařízení pro podávání činidel modifikujících strukturu do roztavené litinu, vyznačující se t í m, že sestává z následujících stupňů:

a) pro způsob odlévání kalibrováním se vybere takové množství činidla modifikující strukturu, které se musí přidat k hypo-eutektické tavenině, aby se získala litina s grafitem nebo litina s kuličkovým grafitem jako funkce maximální hodnoty a první derivace času chladící křivky zaznamenané ve středu nádoby pro vzorek,

b) odebere se vzorek roztavené litiny použitím dávkovacího zařízení,

c) umožní se, aby uvedený vzorek ztuhl v nádobě pro vzorek a během tuhnutí se zaznamenávají chladící křivky ve středu nádoby pro vzorek a na stěně nádoby pro vzorek,

d) stanoví se křivka generace tepla popisující teplo generované ve středu vzorku jako funkce času aplikováním

i) vzorce tepelné rovnováhy:

Qskladwané ~ Qgenerované + Qin ” Qout, kde Qsidadované znamená množství tepla skladovaného tepelnou kapacitou materiálu, Okované je množství tepla generované objemem materiálu, Q_in je teplo přenesené do materiálu z okolí a Qout je teplo přenesené do okolí, a ii) chladících křivek zaznamenaných ve stupni c),

e) identikuje se místo možné lokální maximální t_p na křivce generace tepla získané ve stupni d), při čemž toto maximum odpovídá bodu tvoření austenitu na cetrálně zaznamenané chladící křivce získané ve stupni c), a kontroluje se, jestli existuje riziko, že toto tvoření austenitu ovlivňuje hodnotu maximální směrnice centrálně zaznamené chladící křivky, a

f) jestliže bylo zjištěno místo tp a jestliže neexistuje riziko, že maximální první časová derivace hodnoty a je ovlivněna tvorbou austenitu, vypočte se množství činidla modifikujícího strukturu (Va), které se musí přidat k tavenině, použitím hodnoty a a kalibračních dat získaných ve stupni ad a), nebo

g) jestliže bylo zjištěno místo tp a jestliže t_p-t« je menší než prahová hodnota t^, identifikuje se doba (t_a1 > t«) pro kterou druhá časová derivace centrálně zaznamenané chladící křivky je přibližně 0, stanoví se hodnota první časová derivace ai a vypočte se množství činidla modifikujícího strukturu (Va), které se musí přidat k tavenině, použitím hodnoty on a kalibračních dat získaných ve stupni ad a).
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se stanoví množství činidla modifikujícího strukturu, které se musí přidat k určité tavenině litiny, aby se získala litina s grafitem.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že přenos tepla v nádobě pro vzorek obsahující roztavenou litinu je přibližně stejný ve všech směrech.
4. Způsob výroby kompaktních tvárných litin s grafitem nebo tvárných litin s kuličkovým grafitem z roztavené litiny, která má eutektické složení nebo složení, které se mu blíží, vyznačující se tím, že sestává z následujících stupňů:

a) získá se roztavená litina, která má eutektické složení nebo složení, které se mu blíží,

b) stanoví se množství činidla modifikující strukturu, které se musí přidat k jisté části roztavené litiny, aby se získala litina s grafitem nebo litina s kuličkovým grafitem způsobem buď podle nároku 1 nebo podle nároku 3,

c) k roztavené litině se přidá takové množství činidla modifikujícího strukturu, které bylo stanoveno ve stupni ad b), a

d) provede se operace odlévání způsobem známým v oblasti techniky.
5. Zařízení pro stanovení, v reálném čase, množství činidla modifikujícího strukturu, které se má přidat k hypoeutektické nebo téměř eutektické tavenině litiny během způsobu výroby kompaktní litiny s grafitem, vyznačující se t í m, že zařízení obsahuje první senzor teploty 10 pro zaznamenávání chladící křivky ve středu nádoby pro vzorek, druhý senzor teploty 12 pro zaznamenávání chladící křivky v blízkosti stěny nádoby pro vzorek, počítačové zařízení 14 pro stanovení hodnoty množství (Va) činidla modifikujícího strukturu, které se má přidat k tavenině, paměťová zařízení 16, která obsahují předem zaznamenaná kalibrační data, počítač, který je nastaven tak, aby se stanovila teplota generovaná ve středu vzorku jako funkce času (křivka generace tepla) aplikováním

i) vzorce tepelné rovnováhy:

Qskladované ^— Qgeneiwané Qin ~ Qout, kde Qskiadované znamená množství tepla skladovaného tepelnou kapacitou materiálu, Qgenerované je množství tepla generované objemem materiálu, Qjn je teplo přenesené do materiálu z okolí a Qout je teplo přenesené do okolí, a ii) chladících křivek zaznamenaných uvedeným prvním a druhým senzorem teploty 10 a 12, počítač je nastaven tak, aby identifikoval hodnotu doby tp odpovídající lokálnímu maximu tepla generovaného ve středu vzorku jako funkce času, počítač je nastaven tak, aby vypočetl maximální hodnotu první časové derivace chladící křivky zaznamenané prvním senzorem teploty 10, přiradil tuto hodnotu proměnné a a přiřadil odpovídající čas proměnné t«, počítač je nastaven tak, aby srovnával hodnoty času t_p a t« a jestliže Vtp je menší než prahová hodnota ta, počítač se nastaví tak, aby identifikoval novou první derivaci hodnoty a, umístěné v hodnotě času t^, který je větší než t« a který odpovídá části chladící křivky zaznamenané senzorem první teploty 10, kde druhá časová derivace je přibližně 0, a přiřadil tuto novou hodnotu první derivace proměnné a, počítač je nastaven tak, aby stanovil hodnotu množství (Va) činidla modifikujícího strukturu, které se má přidat k taveniné použitím první derivace hodnoty a a předem zaznamenaných kalibračních dat.
6. Produkt počítačového programu pro použití v zařízení pro stanovení, v reálném čase, množství činidla modifikujícího strukturu, které se má přidat k taveniné litiny 20 během způsobu výroby kompaktní tvárné litiny s grafitem, vyznačující se tím, že zařízení obsahuje první senzor teploty 10 pro zaznamenávání chladící křivky ve středu nádoby pro vzorek, druhý senzor teploty 12 pro zaznamenávání chladící křivky v blízkosti stěny nádoby pro vzorek, počítačové zařízení 14 pro stanovení hodnoty množství (Va) činidla modifikujícího strukturu, které se má přidat k taveniné, paměťová zařízení 16, která obsahují předem zaznamenaná kalibrační data, produkt počítačového programu obsahující záznamové medium a kódovaná zařízení pro počítač pro řízení počítačového zařízení tak, aby se sta novilo teplo generované ve středu vzorku jako funkce času (křivka generace tepla) aplikováním

i) vzorce tepelné rovnováhy:

Qsldadované ~ Qgenerované Qin ~ Qout, kde Qsldadované znamená množství tepla skladovaného tepelnou kapacitou materiálu, Qgenerwané je množství tepla generované objemem materiálu, Q_in je teplo přenesené do materiálu z jeho okolí a Qom je teplo přenesené do okolí, a chladících křivek zaznamenaných uvedeným prvním a druhým senzorem teploty 10 a 12, záznamové zařízení a prostředky kódované pro čtení počítačem pro řízení zařízení počítače tak, aby identifikoval hodnotu doby tp odpovídající lokálnímu maximu tepla generovaného ve středu vzorku jako funkce času, záznamové zařízení a prostředky kódované pro čtení počítačem pro řízení zařízení počítače tak, aby vypočetl maximální hodnotu první časové derivace chladící křivky zaznamenané prvním senzorem teploty 10, a přiřadil tuto hodnotu proměnné a a přiřadil odpovídající čas proměnné U záznamové zařízení a prostředky kódované pro čtení počítačem pro řízení zařízení počítače tak, aby srovnával hodnoty času tp a U, a jestliže L-tp je menší než prahová hodnota t_v, identifikoval novou první derivaci hodnoty a, umístěné v hodnotě času ta!, který je větší než U a který odpovídá části chladící křivky zaznamenané senzorem první teploty 10, kde druhá časová derivace je přibližné 0, a přiřadil tuto novou hodnotu první derivace proměnné a, záznamové zařízení a prostředky kódované pro čtení počítačem pro řízení zařízení počítače tak, aby stanovil hodnotu množství (Va) činidla modifi kujícího strukturu, která se má přidat k tavenině, použitím první derivace hodnoty a a předem zaznamenaných kalibračních dat.