FI73528C - Foerfarande foer kontrollering av en tvaofasig processmaelta av gjutmaessing. - Google Patents
Foerfarande foer kontrollering av en tvaofasig processmaelta av gjutmaessing. Download PDFInfo
- Publication number
- FI73528C FI73528C FI832398A FI832398A FI73528C FI 73528 C FI73528 C FI 73528C FI 832398 A FI832398 A FI 832398A FI 832398 A FI832398 A FI 832398A FI 73528 C FI73528 C FI 73528C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- zinc
- copper content
- analysis
- phase
- microcomputer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/02—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating changes of state or changes of phase; by investigating sintering
- G01N25/04—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating changes of state or changes of phase; by investigating sintering of melting point; of freezing point; of softening point
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/20—Metals
- G01N33/205—Metals in liquid state, e.g. molten metals
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Description
1 73528
Menetelmä kaksifaasisen valumessingin prosessisulan kontrolloimiseksi
Menetelmä perustuu valumessingin faasimuutoksiin, 5 jotka analysoidaan mikrotietokoneen avulla prosessisulasta termistä analyysiä käyttäen. Tietokoneanalyysin perusteella korjataan sulan koostumus siten, että valettavuus on hyvä, ja kappaleessa on optimaalinen mikrorakenne.
Kyseisestä messingistä valettuja kappaleita käytetään 10 vesilaitteistoiden venttiileissä, putkiyhteissä yms., jolloin eräs materiaalin tärkeimmistä vaatimuksista on sinkin-kadonkestävyys. Tätä ominaisuutta testataan standardin SFS 3873 mukaisella kiihdytetyllä sinkinkatotestillä.
Käytännössä rakenne on todettu sinkinkadonkestäväksi, 15 kun messingin (X-faasi on inhiboitu esim. arseenilla sinkinkadonkestäväksi, ja rakenteessa oleva sinkinkadolle altis β-faasi on jakautunut rakenteeseen epäyhtenäisesti, β-faasin jakautumiseen vaikuttaa ensisijaisesti messingin tehollinen Cu-pitoisuus tietyllä jäähtymisnopeudella.
20 Tehollinen Cu-pitoisuus vaikuttaa ratkaisevasti myös seoksen valettavuuteen (juoksevuuteen, kuumarepeilyyn ja imutaipumukseen). Hyvän valettavuuden ja sinkinkadonkestä-vyyden toteutuessa voi Cu-tehollinen vaihdella hyvin pienissä rajoissa.
25 Edellä mainittujen ominaisuuksien saavuttamiseksi kokillivalimot käyttävät sulan raaka-aineena sinkinkadon-kestäviin valuihin tarkoitettua harkkoa ja tästä prosessissa muodostunutta kiertoromua.
Käytännön sulatusprosessissa, joka on jatkuva, su-30 lasta höyrystyy sinkkiä, ja usein osa seosaineena olevasta alumiinista hapettuu. Tällöin sulan tehollinen Cu-pitoisuus nousee. Samoin vaikuttaa runsas kiertoromun käyttö, sillä romun Zn- ja Al-pitoisuudet ovat laskeneet aikaisemmissa sulatuksissa. Täten valimoiden on ilman analysaattoreita 35 vaikeata tietää prosessisulansa koostumusta ja tehdä analyy-sikorjauksia.
Monissa valimoissa ei ole analysaattoreita, joilla 2 73528 sulan kemiallinen koostumus voitaisiin määrittää. Toisaalta käytössä olevat analysointimenetelmät ovat hitaita ja niillä saavutettava analyysitarkkuus ei ole aina riittävä tehollisen kuparipitoisuuden laskemista ajatellen. Varsinkin 5 eri alkuaineiden pitoisuuksissa olevien virheiden kumuloituessa virhe tehollisessa kuparipitoisuudessa saattaa olla samaa luokkaa kuin sallittu vaihtelu. Käytössä olevilla analysointimenetelmillä ei myöskään saada automaattisesti sulan analyysikorjausohjetta. Alkuaineanalyysiin perustuvan 10 tehollisen kuparipitoisuuden määrityksen heikkoutena voidaan pitää myös sitä, että tehollisen kuparipitoisuuden laskentakaavassa olevista kertoimista (Zn-ekvivalentteja eri alkuaineille) ei olla täysin yksimielisiä.
Keksinnön mukaisella menetelmällä saadaan aikaan rat-15 kaiseva parannus edellä esitetyissä epäkohdissa. Tämän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnus-merkkiosassa.
Keksinnön tärkeimpänä etuna voidaan pitää sitä, että 20 sulan tehollinen kuparipitoisuus voidaan automaattisesti ja nopeasti määrittää, ja samanaikaisesti tehdä menetelmän laskema seosainelisäys sulan koostumuksen korjaamiseksi siten, että valuominaisuudet ovat optimaaliset ja valetut kappaleet ovat sinkinkadonkestäviä. Erityisesti on painotettava 25 sitä, että analysointi mahdollisine korjausohjeineen saadaan ennen sulan käyttöä. Analyysi on myös selvästi luotettavampi kuin käytössä olevin menetelmin on saavutettavissa.
Seuraavassa keksittyä menetelmää kuvataan piirroksien ja kuvien avulla.
30 Fig. 1 Binäärinen tasapainopiirros Cu-Zn
Fig. 2 Mittausjärjestely kaavion muodossa Fig. 3 Messingin mikrorakenne on hyvä a) Lämpötila (T) ja jäähtymisnopeus (dT/dt) ajan funktiona 35 b) Mikrotietokoneen tulostus c) Korroosiotestin läpikäyneen näytteen mikrorakenne 3 73528
Fig. 4 Tehollinen kuparipitoisuus on liian alhainen a) Lämpötila (T) ja jäähtymisnopeus (dT/dt) ajan funktiona b) Mikrotietokoneen tulostus 5 c) Korroosiotestin läpikäyneen näytteen mikrorakenne
Fig. 5 Tehollinen kuparipitoisuus on liian korkea a) Lämpötila (T) ja jäähtymisnopeus (dT/dt) ajan funktiona b) Mikrotietokoneen tulostus 10 c) Korroosiotestin läpikäyneen näytteen mikrorakenne
Kuva 1 esittää binääristä tasapainopiirrosta Cu-Zn. Tasapainopiirrokseen on merkitty suurin sallittu tehollinen kuparipitoisuus Cgilla. Tästä koostumuksesta voidaan poiketa 0,7 %-yksikköä Cgcsta oikealle koostumukseen C^.
15 Kuvassa 2 on esitetty mittausjärjestely kaavion muo dossa. Kuviosta käy ilmi mittauksessa käytettävät komponentit: Valukuppi (A), mittausyksikkö (B), mikrotietokone (C), kasettiasema (D), näyttö (E) ja kirjoitin (F).
Koemenettely analyysissä on seuraava: Sula messinki 20 kaadetaan valukuppiin (A), joka on sisäpinnaltaan eristetty siten, että jäähtymisnopeus ennen reaktiota on pienempi kuin 3 °C/s ja jäähtymisaika on noin 250 s. Kupissa sen termisessä keskipisteessä oleva termoelementti (AI) rekisteröi lämpötilan, joka siirretään mittausyksikön (B) kautta mikro-25 tietokoneelle (C). Tietokone (C) rekisteröi lämpötilan muutoksen ajan funktiona ja derivoi näin saadun jäähtymiskäy-rän kaksi kertaa mittauksen kuluessa. Tämän jälkeen tietokone (C) määrittää esiintyneet faasimuutokset, niiden lämpötilat ja keskinäiset ajankohdat, joiden perusteella se las-30 kee tehollisen kuparipitoisuuden. Analyysistä saatua kupari-pitoisuutta kone vertaa optimaaliseen pitoisuuteen, ja tulostaa (E, F) tarvittavan seosainelisäyksen (Cu, Zn, AI). Koko analyysiin kuluu aikaa n. 8 minuuttia.
Kuviossa 3 - 5 on esimerkit analyysituloksista tapa-35 uksissa, joissa tehollinen kuparipitoisuus on oikealla koos-tumusvälillä, liian pieni ja liian suuri. Kuviossa esitetään myös vastaavat tietokoneanalyysin tulostus ja mikrora- 4 73528 kenteet kustakin tapauksesta. Kuviossa 3a on derivoivan termisen analyysin käyrät - jäähtymiskäyrä T = f(t) (G) ja sen ensimmäinen derivaattakäyrä dT/dt = f(t) (H). Jäähtymisno-peuskäyrän ensimmäinen piikki (1) on likvidus-piikki (me-5 talliseoksen jähmettyminen alkaa). Sen jälkeen tapahtuu mo-notektinen reaktio (3) kuparin ja lyijyn (Pb — 1,5 %) välillä. Ko. messinkiin on lisätty hiukan lyijyä koneistetta-vuuden parantamiseksi. Kohdassa (4) kaikki sula on jähmettynyt. Tämän jälkeen tapahtuu vielä kiinteässä faasissa re-10 aktio(5). Kuviossa 3b on tietokoneanalyysin tulostus. Tehollinen kuparipitoisuus on alueella - Cq (kuvio 1). Kuviossa 3c on mikrorakennekuva (suurennus 200x) kaksi-faasisesta messingistä. Mikrorakenne on valuominaisuuksien ja sinkinkadon kannalta optimaalinen. Ko. rakenteessa kes-15 kimääräinen sinkinkatosyvyys on ollut vain 70 pm.
Kuviossa 4a näkyvät samat reaktiot kuin kuvassa 3a. Reaktio /3—(5) on tapahtunut alemmassa lämpötilassa kuin kuvan 3c rakenteessa. Tietokone suosittelee analyysikorja-usta. Tehollinen kuparipitoisuus on pienempi kuin C^. Kuvi-20 ossa 4c olevassa mikrorakenteessa sinkinkato on edennyt keskimäärin 180 pm:n syvyydelle.
Kuviossa 5a ei näy enää reaktiota /3 —>(λ. Toisaalta "piikkien" 1 ja 3 väliin on ilmestynyt uusi "piikki" (2). Tämä johtuu peritektisestä reaktiosta (2). Tietokone on to-25 dennut tämän tosiasian ja suosittelee jälleen analyysikor-jausta. Tehollinen kuparipitoisuus on suurempi kuin C0. Kuviossa 5c oleva mikrorakenne on erityisen huono sinkinkadon etenemisen kannalta: sinkinkadon syvyys on ollut keskimäärin 380 pm.
30 Selitys ja vaatimukset kuvaavat vain joitakin kek sinnön mukaisen menetelmän suoritusmuotoja. Keksinnön mukaisen menetelmän sovellutukset voivat vaihdella suurestikin patenttivaatimusten puitteissa.
Claims (1)
- 5 73528 Patenttivaatimus Menetelmä kaksifaasisen valumessingin prosessisulan analyysin korjaamiseksi valettavuuden ja valettujen kappa-5 leiden ominaisuuksien, esimerkiksi sinkinkadonkestävyyden kannalta, optimaaliseksi, tunnettu siitä, että käyttämällä mikrotietokonetta suoritetaan valumessingille soveltuva derivoiva terminen analyysi, jossa eri reaktioiden keskinäisten asemien ja reaktioiden tarkkojen lämpötilojen 10 määrittämiseen käytetään paitsi normaalia jäähtymiskäyrää, myös sen ensimmäistä ja toista derivaattaa tietokoneen (C) laskiessa mainitut derivaatat samanaikaisesti, kun seos jähmettyy tai jäähtyy valukupissa (A), ja jonka perusteella mikrotietokone laskee tehollisen kuparipitoisuuden ja ver-15 taa sitä optimaaliseen teholliseen kuparipitoisuuteen, jolla sulan juoksevuus on hyvä, kuumarepeämä- ja mikroimutai-pumus ovat pienet, sekä samanaikaisesti kokilliväletussa mikrorakenteessa on sinkinkadolle altis β-faasi jakautunut hienojakoisesti, ja vertaamisen tuloksena ilmoittaa tarvit-20 tavan seosainelisäyksen prosentteina panoksen painosta erikseen valitulla seosaineen saantoprosentilla, jolloin lisäysaineina tulevat kysymykseen kupari, sinkki tai sinkki + alumiini.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI832398A FI73528C (fi) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | Foerfarande foer kontrollering av en tvaofasig processmaelta av gjutmaessing. |
| FR8410327A FR2548372B3 (fr) | 1983-06-30 | 1984-06-29 | Procede pour corriger l'analyse d'une charge liquide d'un laiton coule a deux phases |
| IT21682/84A IT1176368B (it) | 1983-06-30 | 1984-06-29 | Metodo per controllare un fuso di processo costituito da ottone in due fasi colato |
| SE8403471A SE8403471L (sv) | 1983-06-30 | 1984-06-29 | Forfarande for kontroll av en tvafasig processmelta av gjutmessing |
| DE3424028A DE3424028C2 (de) | 1983-06-30 | 1984-06-29 | Verfahren zur Analyse der Zusammensetzung einer zweiphasigen Messingschmelze |
| US07/362,884 US5043905A (en) | 1983-06-30 | 1989-06-07 | Automatic method for controlling a process melt of two-phase cast brass |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI832398A FI73528C (fi) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | Foerfarande foer kontrollering av en tvaofasig processmaelta av gjutmaessing. |
| FI832398 | 1983-06-30 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI832398A0 FI832398A0 (fi) | 1983-06-30 |
| FI832398L FI832398L (fi) | 1984-12-31 |
| FI73528B FI73528B (fi) | 1987-06-30 |
| FI73528C true FI73528C (fi) | 1987-10-09 |
Family
ID=8517441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI832398A FI73528C (fi) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | Foerfarande foer kontrollering av en tvaofasig processmaelta av gjutmaessing. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5043905A (fi) |
| DE (1) | DE3424028C2 (fi) |
| FI (1) | FI73528C (fi) |
| FR (1) | FR2548372B3 (fi) |
| IT (1) | IT1176368B (fi) |
| SE (1) | SE8403471L (fi) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998039629A1 (en) * | 1997-03-07 | 1998-09-11 | Midwest Instrument Co., Inc. | Direct dip thermal analysis of molten metals |
| JP3331408B2 (ja) * | 1999-02-24 | 2002-10-07 | メタルサイエンス有限会社 | アルミ合金の溶湯中のマグネシウムの含有量を測定する法 |
| DE10339595A1 (de) * | 2003-08-26 | 2005-04-07 | Siemens Ag | Verfahren zur Vorhersage und Steuerung der Vergießbarkeit von Flüssigstahl |
| US7473028B1 (en) * | 2005-04-22 | 2009-01-06 | The Ohio State University | Method and device for investigation of phase transformations in metals and alloys |
| CN104049069B (zh) * | 2014-06-13 | 2016-02-10 | 清华大学 | 一种灰铸铁组织性能炉前快速测评方法 |
| CN104390999A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-03-04 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种测量金属材料相变点的dsc曲线测试方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3963526A (en) * | 1972-08-22 | 1976-06-15 | Aktieselskabet Nordiske Kabel-Og Traadfabriker | Method of imparting increased dezincification resistance to brass |
| LU68549A1 (fi) * | 1973-10-02 | 1975-06-16 | ||
| SU670940A1 (ru) * | 1975-01-21 | 1979-06-30 | Ордена Ленина Институт Кибернетики Ан Украинской Сср | Устройство дл контрол концентрации углерода в металле |
| DE2629088A1 (de) * | 1976-06-29 | 1978-01-05 | Ver Foerderung Giesserei Ind | Verfahren und einrichtung zum messen der abkuehlungskurve einer probe aus metall oder einer metallegierung, insbesondere aus gusseisen oder stahlguss fuer die differential-thermoanalyse |
| SU813216A1 (ru) * | 1977-06-13 | 1981-03-15 | Ордена Ленина Институт Кибернетикиан Украинской Ccp | Устройство дл контрол концентра-ции углЕРОдА B жидКОМ МЕТАллЕ |
| SE428400B (sv) * | 1977-06-28 | 1983-06-27 | Inst Kib Akademii Nauk Uk Ssr | Sett att fran psendoeffekter serskilja ekta termiska fasomvandlingseffekter vid avkylning av en metall eller en metallegering, samt anordning for genomforande av settet |
| DE3013621A1 (de) * | 1980-04-09 | 1981-10-15 | Electro-Nite, N.V., Houthalen | Verfahren zur bestimmung des kohlenstoffgehaltes vonstahlschmelzen durch thermische analyse |
-
1983
- 1983-06-30 FI FI832398A patent/FI73528C/fi not_active IP Right Cessation
-
1984
- 1984-06-29 DE DE3424028A patent/DE3424028C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1984-06-29 SE SE8403471A patent/SE8403471L/ unknown
- 1984-06-29 FR FR8410327A patent/FR2548372B3/fr not_active Expired
- 1984-06-29 IT IT21682/84A patent/IT1176368B/it active
-
1989
- 1989-06-07 US US07/362,884 patent/US5043905A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI832398L (fi) | 1984-12-31 |
| IT1176368B (it) | 1987-08-18 |
| IT8421682A1 (it) | 1985-12-29 |
| FR2548372A1 (fr) | 1985-01-04 |
| FI832398A0 (fi) | 1983-06-30 |
| DE3424028C2 (de) | 1993-10-14 |
| SE8403471L (sv) | 1984-12-31 |
| SE8403471D0 (sv) | 1984-06-29 |
| FI73528B (fi) | 1987-06-30 |
| IT8421682A0 (it) | 1984-06-29 |
| FR2548372B3 (fr) | 1985-12-13 |
| US5043905A (en) | 1991-08-27 |
| DE3424028A1 (de) | 1985-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Emadi et al. | Applications of thermal analysis in quality control of solidification processes | |
| Chai et al. | Dendrite coherency during equiaxed solidification in binary aluminum alloys | |
| US5615730A (en) | Methods for inspecting the content of structure modifying additives in molten cast iron and chilling tendency of flaky graphite cast iron | |
| FI76939C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av gjuten av gjutjaern som innehaoller strukturmodifierande tillsatser. | |
| US4261740A (en) | Apparatus for analyzing nodular or vermicular cast iron samples | |
| US4004630A (en) | Process for the manufacture of cast iron | |
| FI73528C (fi) | Foerfarande foer kontrollering av en tvaofasig processmaelta av gjutmaessing. | |
| Ghosh | Morphology and macrosegregation in continuously cast steel billets | |
| Ishida | The reaction of solid iron with molten tin | |
| US4008604A (en) | Determination of carbon analysis in irons | |
| KR100263511B1 (ko) | 구조 개질된 주철에서 탄소당량의 측정방법 | |
| WO1999025888A1 (en) | Iron castings with compacted or spheroidal graphite produced by determining coefficients from cooling curves and adjusting the content of structure modifyng agents in the melt | |
| US3730705A (en) | Method of making leaded-tin bronze alloys | |
| Pereira et al. | Factors influencing the Delta-ferrite content of cast austenitic stainless steels | |
| US4043801A (en) | Method of simultaneously controlling temperature and carbon content of molten steel at the end-point in oxygen top-blown converter | |
| JPS5666364A (en) | Continuous casting method | |
| Honer | Thermal Analysis Monitors Aluminum Modification or Grain Refinement | |
| Syvertsen | Oxide skin strength measurements on molten aluminum—manganese alloys with and without salt on surface | |
| Moller et al. | Temperature and Time Dependence of Grain Boundary Segregation and Embrittlement for a 3. 5% NiCrMoV Steel | |
| SU634844A1 (ru) | Способ непрерывной разливки металлов и сплавов | |
| SU381985A1 (ru) | Способ определения углеродного эквивалента серых заэвтектических чугунов | |
| Lewen et al. | Solubility of bismuth in γ-iron | |
| JP2000241374A (ja) | アルミ合金の溶湯中のマグネシウムの含有量を測定する法 | |
| Beckermann et al. | Simulation of Convection and Macrosegregation in Steel Casting | |
| FR2425075A2 (fr) | Procede et dispositif pour predire des structures metallographiques |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: VALTION TEKNILLINEN TUTKIMUSKESKUS |