JPH11304736A - 球状黒鉛鋳鉄の熱分析の改良法 - Google Patents
球状黒鉛鋳鉄の熱分析の改良法Info
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Abstract
現場における環境の汚染を阻止すること。 【解決手段】球状黒鉛鋳鉄の熱分析において、前記溶湯
の試料に希土類元素中から選択した元素の少量を添加す
る。
Description
分析法、より詳細に述べると球状黒鉛鋳鉄の溶湯を炉前
で熱分析して、その性状を測定する改良法に関する。
炉前で熱分析するために球状黒鉛鋳鉄の溶湯の一部を熱
電対を具備する熱分析用の試料容器に注入すること、お
よび前記試料容器内にイオウ(S)とテルル(Te)を
配置して球状黒鉛鋳鉄を白銑化することは従来から普通
に行われている。
て同時に使用すると、球状黒鉛鋳鉄の球状化元素が優先
的にイオウと作用して、たとえば硫化マグネシウム(M
g−S)などの化合物を生成し、テルルは消費すること
なく白銑化能力を発揮する。
置した試料容器に高温度の鋳鉄の溶湯を注入すると、テ
ルルが酸素と作用して人体に有害な酸化テルル(Te−
O)となり、試料容器周辺の大気中に放散される。
ける作業者の視界を妨げると共に、その白煙が作業者の
眼を刺激し、一時的に視力を低下させる。凡そ1500
℃の高温度の溶湯の炉前で鋳鉄の溶湯の熱分析を行うの
であるから、酸化テルルの発生は現場における作業者に
とって頗る危険な存在である。
主目的は、球状黒鉛鋳鉄の溶湯の熱分析を行うに当た
り、現場における環境の汚染を阻止することができる球
状黒鉛鋳鉄の溶湯の熱分析の改良法を提供することにあ
る。
鉄の溶湯の熱分析を行うために使用する溶湯の試料採取
容器に、添加材としてテルルを使用することなく、球状
黒鉛鋳鉄の溶湯の採取試料を白銑化する熱分析法を提供
することにある。
に、この発明によれば、従来から一般に使用されている
鋳鉄の溶湯の熱分析用の熱電対を具備する試料採取容器
に、添加材として希土類元素、およびその混合物を配置
することを特徴とする。
を単独で、あるいはセリウム族希土類元素の混合物、す
なわちミッシュメタルを選択する。
の試料採取容器にセリウム、ランタンあるいはセリウム
希土類元素の混合物を少量添加し、この試料容器に鋳鉄
の溶湯を注入して熱分析試験を行うことにある。
曲線を観察すると、第一の熱停止を示す初晶温度および
第二の熱停止を示す共晶温度が測定でき、鋳鉄の溶湯中
の炭素当量、炭素含有量、シリコン含有量等をテルルを
添加材として配置した場合と同様に測定することができ
る。
鉄の溶湯の冷却曲線の測定の外に、その溶湯を白銑化す
ることにある。
して熱分析によって得られる冷却曲線を観察して、共晶
温度の低下を検討することによって行うことができる。
された球状黒鉛鋳鉄の白銑共晶温度(または「セメンタ
イト共晶温度」ともいう)にまで低下しているかどうか
によって判断することができる。
織を顕微鏡による検査により、組織中に黒鉛がなく、鉄
と炭素との結合から成るセメンタイト(Fe3C)が形
成されていれば白銑化することが判る。
は、通常1.4乃至3.0(重量)%の範囲であり、鋳
鉄中の珪素の含有量が増加すると、白銑共晶温度が低下
すものである。
量が、それぞれ1.4;2.0および3.0(重量)%
の溶湯を試料として、添加材としてミッシュメタルを
0.2;0.4および0.6(重量)%添加して、それ
ぞれの共晶温度の変化を測定した。
(重量)%であると、その白銑共晶温度が1123℃
で、2.0(重量)%であれば1114℃であり、3.
0(重量)%であると1101℃であることが判ってい
ることから、黒鉛球状化鋳鉄の溶湯の共晶温度を縦軸
に、ミッシュメタルの添加量を横軸にとって示すと図1
の通りである。
%の黒鉛球状鋳鉄の溶湯に、ミッシュメタルを0.4
(重量)%以上添加すると、硅素の含有量の如何に拘わ
らず、白銑共晶か温度を示すことが判る。
黒鉛粒状か鋳鉄の溶湯にミッシュメタルを添加して、そ
のミクロ組織を観察した。
組織であって、球状黒鉛が明瞭に存在する。
添加した場合であって、CV黒鉛組織を呈している。
れ0.4(重量)%と、0.6(重量)%添加した場合
を示すもので、ともに組織中に黒鉛が存在することな
く、セメンタイトが認められる。
には、ミッシュメタルを0.4(重量)%以上添加すれ
ばよいことが判る。
鋳鉄の溶湯の試料に希土類元素等を添加するには、熱分
析用の試料容器の内壁に添加材として必要量の希土類元
素等を固定剤、すなわちセメントによって塗布すること
が好ましい。
に、球状黒鉛鋳鉄の溶湯の熱分析に当たって、その試料
採取容器に希土類元素を0.4(重量)% 以上添加す
ることを特徴とする。
添加すると、テルルを添加する場合と同様に、鋳鉄の溶
湯の熱冷却曲線において、その共晶温度を的確に測定す
ることができ、しかも添加した希土類元素は鋳鉄の溶湯
中に溶解している酸素と結合して、主として、例えば酸
化セリウムあるいは酸化ランタンとなり、酸化テルルの
ように大気中に拡散したり、白煙を発生することなく、
溶湯の表面に浮遊状態を呈するが、数分を経過すると凝
固してしまう。
う現場において、テルルを使用した場合のように、大気
を汚染することがなく、また作業者の眼を刺激したりす
ることが全くないという効果がある。
鉄の溶湯に、ミッシュメタルを添加した場合における共
晶化温度の変化を示す線図である。
%の黒鉛粒状鋳鉄の溶湯にミッシュメタルを添加したと
きのミクロ組織を示す顕微鏡写真である。
%の黒鉛粒状鋳鉄の溶湯にミッシュメタルを0.2(重
量)%添加した場合のミクロ組織を示す顕微鏡写真であ
る。
%の黒鉛粒状鋳鉄の溶湯にミッシュメタルを0.4(重
量)%添加した場合のミクロ組織を示す顕微鏡写真であ
る。
%の黒鉛粒状鋳鉄の溶湯にミッシュメタルを0.6(重
量)%添加した場合のミクロ組織を示す顕微鏡写真であ
る。
Claims (8)
- 【請求項1】球状黒鉛鋳鉄の熱分析において、前記溶湯
の試料に希土類元素中から選択した元素の少量を添加す
ることを特徴とする球状黒鉛鋳鉄の熱分析の改良法。 - 【請求項2】前記希土類元素をセシウムとする請求項1
に記載の方法。 - 【請求項3】前記希土類元素をランタンとする請求項1
に記載の方法。 - 【請求項4】前記希土類元素をセリウム族希土類元素と
する請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】球状黒鉛鋳鉄の熱分析において、前記溶湯
の試料に希土類元素の混合物の少量を添加することを特
徴とする球状黒鉛鋳鉄の熱分析の改良法。 - 【請求項6】前記希土類元素の混合物をミッシュメタル
とする請求項5に記載の方法。 - 【請求項7】前記希土類元素の添加量を少なくとも0.
4(重量)%とする請求項1乃至4に記載の方法。 - 【請求項8】前記希土類元素の混合物の添加量を少なく
とも0.4(重量)%とする請求項5および6に記載の
方法。
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