SE447027B

SE447027B - PROCEDURE AND DEVICE FOR QUICK PREDICTION OF THE METALLOGRAPHICAL STRUCTURE OF A PIECE

Info

Publication number: SE447027B
Application number: SE7805633A
Authority: SE
Inventors: J J Plessers
Original assignee: Electro Nite
Priority date: 1977-05-18
Filing date: 1978-05-17
Publication date: 1986-10-20
Also published as: CH626727A5; GB1600876A; DE2821352A1; PL118845B1; DE2821352C2; PL206866A1; IT1095991B; IT7823443A0; SE7805633L

Description

447 027. smälta metallen, att försvinna eller kommer att på annat sätt gå förlorat och det finns en sannolikhet för att gjut- ningcn blir otillfredsställande. 447 027. melt the metal, to disappear or will on otherwise lost and there is a likelihood that ningcn becomes unsatisfactory.

Industrin har länge sökt efter en enkel, snabb och effek- p tiv väg att noggrant förutsäga graden av nodularitet hos ett gjutjärn före gjutningen av detsamma. En metod som tidigare föreslagits framgår av amerikanska patentet 3 670 558, en- ligt vilken egenskaperna hos ett nodulärt gjutjärn utvärde- ras med hjälp av en jämförande studie av konventionella kyl- ningsdiagram och en uppsättning eller skara av kurvsegment.The industry has long sought a simple, fast and efficient p tive way to accurately predict the degree of nodularity of a cast iron before casting the same. A method as before proposed in U.S. Patent 3,670,558, which the properties of a nodular cast iron are evaluated by means of a comparative study of conventional refrigeration diagram and a set or set of curve segments.

Metoden som föreslagits i nämnda patent har inte visat sig vara acceptabel.The method proposed in said patent has not been proven be acceptable.

Hittills har sålunda graden av nodularitet hos ett gjut- järn endast kunnat bestämmas med precision om provet är kylt och utvärderat genom ultraljud eller metallografisk analys eller liknande. _ Huvudähdamålet med föreliggande uppfinning är att ta itu med nämnda problem genom att föreslå en ny process och appa- rat som möjliggör att förutsäga på ett enkelt, snabbt och effektivt sätt graden av nodularitet hos gjutjärnet, under det att järnet fortfarande är i smält tillstånd och medan det fortfarande är möjligt att förändra sammansättningen hos den smälta metallen eller det är möjligt att skrota den smälta metallen. - 7 - Förfarandet enligt föreliggande uppfinning är riktat på att förutsäga en metallografisk struktur hos ett gjutgods, vilket erhålles från en smält metall och vilket omfattar ste- gen att ta ett prov av den smälta metallen, varefter en del *av provet tillåtas stelna med en första hastighet och en and- ra del av provet tillåtes stelna med en lägre hastighet, var- på en parameter för värmeledningsförmâgan bestämmes och under användning av värmeledníngsförmâgeparametern hos provet efter -_stelningen av den första delen för att bestämma den metallo- grafiska strukturen, vilken skulle erhållas efter gjutning av den smälta metallen.Thus far, the degree of nodularity of a casting iron could only be determined with precision if the sample is cooled and evaluated by ultrasound or metallographic analysis or similar. _ The main object of the present invention is to address with the said problems by proposing a new process and which makes it possible to predict in a simple, fast and effectively measure the degree of nodularity of the cast iron, below that the iron is still in the molten state and while it it is still possible to change the composition of it melt the metal or it is possible to scrap the melt metals. - 7 - The method of the present invention is directed to to predict a metallographic structure of a casting, which is obtained from a molten metal and which comprises gen to take a sample of the molten metal, after which some * the sample is allowed to solidify at a first speed and a second part of the sample is allowed to solidify at a lower rate, each on a parameter for thermal conductivity is determined and below use of the thermal conductivity parameter of the sample after solidification of the first part to determine the metallo- graphic structure, which would be obtained after casting of the molten metal.

Apparaten för âstadkommande av den ovan beskrivna metoden inkluderar en liten degel, i vilken ett prov av smält metall hälles och i vilken provet kyls. Degeln enligt en utföríngs- form har tvâ tempcraturavkännande anordningar placerade på avstånd från varandra och motsvarande den första och andra ~ _- ___v'.. ._ , QUÄLITY I/ f: >0 3 447 027 delen av provet. Enligt den föredragna utföringsformen av degeln finns endast ett temperaturavkännande organ. Ett me- del är associerat med var och en av typerna av dcglar för att låta en del av provet stelna med en högre hastighet.The apparatus for achieving the method described above includes a small crucible, in which a sample of molten metal is poured and in which the sample is cooled. The crucible according to an embodiment form has two temperature sensing devices placed on it distance from each other and corresponding to the first and second ~ _- ___v '.. ._, QUALITY IN/ f: > 0 3 447 027 part of the sample. According to the preferred embodiment of the crucible has only one temperature sensing means. A me- part is associated with each of the types of dcglar for to allow a portion of the sample to solidify at a higher rate.

Det är ett ändamål hos föreliggande uppfinning att åstadkomma apparat och förfarande, vilka kommer att under- lätta förutsägelsen på ett enkelt, snabbt och pålitligt sätt av graden av nodularitet eller annan metallografisk struktur, som kommer att finnas i ett gjutgods tillverkat av en sär- skild sats av gjutjärn.It is an object of the present invention that provide apparatus and method which will be subject to facilitate prediction in a simple, fast and reliable way of the degree of nodularity or other metallographic structure, which will be present in a casting made of a special separate batch of cast iron.

Andra ändamål kommer att framgå av nedanstående beskriv- ning. _ För att åskådliggöra uppfinningen visas på ritningen en utföringsform som f.n. föredras varvid det är underförstått att denna uppfinning inte är begränsad till det visade arrange- manget och apparaturen.Other purposes will be apparent from the following description. ning. _ To illustrate the invention, the drawing shows one embodiment as at present is preferred whereby it is implied that this invention is not limited to the arrangement shown. manget and the apparatus.

På ritningarna visar fig¿_l en sektion genom en första typ av degel, som är användbar vid utförande av förfarandet enligt föreliggande uppfinning, fig. 2 en sektion genom en annan typ av degel, som är användbar vid utförande av förfarandet enligt uppfinningen, §;g¿_§ ett diagram visande två kylkurvor visande temperaturen som funktion av tiden, fig. H ett diagram visande en kylkurva med temperaturen som funktion av tiden under an- vändning av ett enda termoelement, fig. 5 en sektion genom en annan degel, fig¿_§ ett diagram av temperaturen efter tre minu- ter som funktion av svalningstemperaturen genom en 100°C~zon innehållande solidusuppehållet hos provet, och fig. 7 är ett diagram visande [Ål som funktion av nodulariteten.In the drawings, Fig. 1 shows a section through a first type of crucible, which is useful in carrying out the process according to present invention, Fig. 2 is a section through another type of crucible, which is useful in carrying out the process according to the invention, §; g¿_§ a diagram showing two cooling curves showing the temperature as a function of time, Fig. H a diagram showing a cooling curve with the temperature as a function of time during turning of a single thermocouple, Fig. 5 a section through a another crucible, a diagram of the temperature after three minutes as a function of the cooling temperature through a 100 ° C zone containing the solidus pause of the sample, and Fig. 7 is a diagram showing [Eel as a function of nodularity.

I det följande refereras till ritningarna i detalj, i vilka samma hänvisníngsbeteckningar användes för samma element. I fig. 1 visas en första form av apparat för användning vid utöv- ning av förfarandet enligt uppfinningen. En degel är helt all- mänt betecknad med 10, varvid degelns diameter på den övre de- len 12 är mycket större än diametern hos den lägre delen 13.In the following, reference is made to the drawings in detail, in which the same reference numerals are used for the same element. IN Fig. 1 shows a first form of apparatus for use in the practice of of the method according to the invention. A crucible is absolutely universal denoted by 10, the diameter of the crucible on the upper part being 12 is much larger than the diameter of the lower part 13.

Ordet "degel" i denna beskrivning avser även att inkludera prov- koppar,_formar som används för "in-mold"-processer och liknande.The word "crucible" in this specification is also intended to include copper, _forms used for in-mold processes and the like.

En degel 10 som är konstruerad på detta sätt möjliggör att ky- la ett prov av smält metall med tvâ olika hastigheter. Den läg- re delen lh hos provet i degeln 10 kommer sålunda att svalna snabbare än den övre delen 15 av provet i degeln 10, emedan r Pooxioumw NO 447 027 'b förhâllaruietlav yta/volymhos den övre delen är' mindre än hos den lägre delen. _ I C I fig..2 visas en andra form av apparat för användning vid utförande av förfarandet enligt uppfinningen. I fig. 2 visas en degel 10' med konstant diameter. Den lägre delen 13' hos degeln 10' är placerad i en mantel 18 av värmeiso- lerande material. Som ett resultat av användningen av man- teln 18 kommer den del av provet i den övre delen 19 av degeln 10' att"stelna med en högre hastighet jämfört med stelningshastigheten hos provet i den lägre delen av degeln ”. ' Ehuru deglarna 10 och 10' är något olika i konstruktion beträffande deras kontur, är den använda principen i förfa- randet enligt uppfinningen densamma. För att förhindra bild- ningen av krympningshâligheter i provet föredrages det att konstruera deglarna på sådant sätt att den del som har den högsta stelningshastigheten befinner sig i den lägre delen av degeln. Följande beskrivning beträffande fig. 3 refererar endast till användning av degeln 10 som visas i fig. 1.A crucible 10 constructed in this manner allows the cooling add a sample of molten metal at two different speeds. The low- the part lh of the sample in the crucible 10 will thus cool faster than the upper part 15 of the sample in the crucible 10, since r Pooxioumw NO 447 027 'b relatively low surface area / volume of the upper part is' less than in the lower part. _ I C Fig. 2 shows a second form of apparatus for use in carrying out the method according to the invention. In Fig. 2 a crucible 10 'of constant diameter is shown. The lower part 13 'of the crucible 10' is placed in a jacket 18 of thermal insulation. learning materials. As a result of the use of man- The part of the sample in the upper part 19 comes off crucible 10 'to "solidify at a higher speed compared to the solidification rate of the sample in the lower part of the crucible ”. ' Although the crucibles 10 and 10 'are slightly different in construction with respect to their contour, the principle used in according to the invention the same. To prevent image the shrinkage cavities in the sample, it is preferred that construct the crucibles in such a way that the part that has it the highest solidification rate is in the lower part of the crucible. The following description of Fig. 3 refers only for use with the crucible 10 shown in Fig. 1.

Pig. 3 visar stelningskurvan ll för delen lä av provet av grått gjutjårn vid en första kylningshastíghet. Tempera- turen på provet i delen lä avkännes med ett värmeavkännande element såsom ett termoelement 22. Termoelementet 22 är en- ligt den föredragna utföringsformen helt allmänt vinkelrät mot centrumlinjen eller axeln hos degeln 10. Det framgår av kurvan ll att en ändring av kylningshastigheten vid punkten 23 observerades vilket motsvarar likvidustemperaturen. Det finns också en mer uttalad temperaturändring vid punkten ZH vilken motsvarar solídustemperaturen. Därefter visar kurvan i stället.för att fort- sätta att svalna exponentiellt längs linjen 25 såsom skulle ll en inflektion vid temperaturen TX vara fallet vid en vanlig stelningskurva vid en homogen kyl- ning av provet.Pig. 3 shows the solidification curve ll for the part lä of the sample of gray cast iron at a first cooling rate. Tempera- the turn of the test in part lä is sensed with a heat sensing element such as a thermocouple 22. The thermocouple 22 is a the preferred embodiment is generally perpendicular towards the center line or axis of the crucible 10. It appears from curve ll that a change in the cooling rate at the point 23 was observed, which corresponds to the liquidus temperature. The there is also a more pronounced temperature change at point ZH which corresponds to the solidus temperature. Then the curve shows instead.to continue set to cool exponentially along line 25 as would ll an inflection at the temperature TX be the case with a standard solidification curve at a homogeneous cooling of the sample.

I föreliggande fall förorsakas inflektionen av kurvan ll vid punkten X av värmereflektionen under den eutektiska stel- ningen av den övre delen 15 hos provet som svalnar med en andra oeh lägre hastighet jämfört med kylningshastigheten hos delen ln. Temperaturen TX är temperaturen vid inflektions- punkten X på kurvan ll. Temperaturen TX är en första para- - meter, vilken är direkt hänförbar till värmeledningsförmågan LO H0 447 027 (fl hos den smälta metallen. Ändringen av kylningshastigheten är ett resultat från temperaturen hos den eutektíska nivå- sträckníngen av linjen 25 som förblir praktiskt taget kon- stant vid ca l15Û°C. _ Kurvan ll och linjen 25 avgränsar en yta A, vilken även är direkt hänförbar till värmeledningsförmågan hos provet.In the present case, the inflection is caused by the curve ll at point X of the heat reflection during the eutectic solidification the upper part 15 of the sample which cools with a second and lower speed compared to the cooling rate of part ln. The temperature TX is the temperature at the inflectional point X on curve ll. The temperature TX is a first parameter meters, which is directly attributable to the thermal conductivity LO H0 447 027 (fl in the molten metal. The change in the cooling rate is a result of the temperature of the eutectic level the stretching of line 25 which remains practically con- stand at about 15 ° C. _ Curve 11 and line 25 define a surface A, which also is directly attributable to the thermal conductivity of the sample.

Det betyder att ytan A representerar värmepåverkan av den eutektiska delen 15 av provet på delen lU av provet. Det har observerats att värmeledningsförmågan är hänförbar till den metallografiska strukturen hos metallen. En avläsning av tem- peraturen TX, vilken hänför sig till inflektionspunkten på kurvan ll och/eller utvärderingen av ytan A, är beroende av den mctallografiska strukturen hos metallprovet som analy- serats.This means that the surface A represents the heat effect of it the eutectic portion 15 of the sample on the IU portion of the sample. It has observed that the thermal conductivity is attributable to it the metallographic structure of the metal. A reading of tem- temperature TX, which refers to the inflection point of the curve ll and / or the evaluation of the surface A, depends on the metallographic structure of the metal sample analyzed serats.

De två parametrarna som omnämnas ovan kan också utprovas när stelningskurvan 16 för provet utritas på samma gång på ett enskilt diagram längs kurvan ll. För att erhålla stel- ningskurvan 16, anordnas en temperaturavkännare, såsom ett andra tcrmoelement 27 i degeln 10 vid ett ställe, som står i förbindelse med delen 15 hos provet. Termoelementen 22 och 27 är sålunda placerade på väsentligen olika ställen, och var och en står i förbindelse med en del av provet. Vid en given tidpunkt varierar skillnaden i temperatur mellan de två kur- vorna ll och 28 med värmeledningsförmâgan hos metallprovet och till följd därav med dess grad av nodularitet. Denna tem- peraturskillnad kommer nedan att benämnas [šT'.The two parameters mentioned above can also be tested when the solidification curve 16 of the sample is plotted at the same time a single diagram along curve ll. In order to obtain 16, a temperature sensor is provided, such as a second thermocouples 27 in the crucible 10 at a location which is in connection to the part 15 of the sample. Thermocouples 22 and 27 are thus located in substantially different places, and each and one communicates with part of the sample. At a given time, the difference in temperature between the two were 11 and 28 with the thermal conductivity of the metal sample and consequently with its degree of nodularity. This tem- temperature difference will hereinafter be referred to as [šT '.

Det har bekräftats att TX är beroende av den eutektiska temperaturen hos delen 15 samt ett antal andra faktorer inne- fattande värmeledningsförmágan, tappningstemperatur och sättet för tappning. Det är önskvärt att bestämma värmeledningsförmå- gan hos provet. Det är sålunda önskvärt att eliminera infly- tandet av övriga parametrar". Om termoelementet 22 är ungefär vid den eutektíska temperaturen hos delen lä influeras inte kylníngshastigheten med någon anmärkningsvärd grad av värme- ledningsförmâgan, enär värmegradienterna äro relativt låga.It has been confirmed that TX is dependent on the eutectic the temperature of the part 15 and a number of other factors comprehensible thermal conductivity, bottling temperature and method for bottling. It is desirable to determine the thermal conductivity gan at the test. It is thus desirable to eliminate the influence If the thermocouple 22 is approx at the eutectic temperature of the part lä is not affected cooling rate with some remarkable degree of heating conductivity, since the heat gradients are relatively low.

Detta möjliggör bestämningen av en parameter "normal kylnings- hastighet", vilken är en hastighet utan väsentligt inflytande av värmeledningsförmågan. I detta éxempel definieras hastighe- ten som hastigheten hos kylningen över ett 1000-område mellan 1l60°C och l060°C. Det är vidare lämpligt att använda en tem- poos QUALITY ' 447 027 av peratur, som hänför sig till TX, såsom temperaturen hos järn- provet exakt 3 minuter efter påbörjad tappning. Andra tids- intervall kan användas eller annan teknik för att definiera "normal kylningshastighet", såsom en första derivata av kyl- ningskurvan vid en punkt där värmeledningsförmågan spelar en mindre roll, såsom en punkt nära den eutektíska temperaturen.This allows the determination of a parameter "normal cooling speed ", which is a speed without significant influence of thermal conductivity. In this example, speed is defined as the rate of cooling over a 1000 range between 160 ° C and 105 ° C. It is furthermore appropriate to use a poos QUALITY ' 447 027 av temperature, which refers to TX, such as the temperature of the iron the sample exactly 3 minutes after starting the bottling. Other time intervals can be used or other techniques to define "normal cooling rate", such as a first derivative of cooling curve at a point where the thermal conductivity plays a minor role, such as a point near the eutectic temperature.

Vidare kan andra parametrar som härrör från kylningskurvan användas i stället för TX, såsom den erforderliga tiden för att nå en föreskriven temperatur, vilken är lämpligen lägre än den eutektiska, eller den första derivatan av kylnings- kurvan vid en viss tid eller temperatur, som på ett tillfreds- ställande sätt kan hänföra sig till värmeledningsförmâgan.Furthermore, other parameters arising from the cooling curve be used instead of TX, as the required time for to reach a prescribed temperature, which is suitably lower than the eutectic, or the first derivative of cooling curve at a certain time or temperature, which at a satisfactory position can relate to the thermal conductivity.

Enligt en annan utföringsform av denna uppfinning använ- des degeln 10 utan värmeelementet 27, nämligen degeln 30.According to another embodiment of this invention, the crucible 10 without the heating element 27, namely the crucible 30.

I fig. R visas en kylningskurva av tiden som funktion av tem- peraturen erhållen från ett prov av gjutjärn som kylts i de- geln 30. I fíg. H avser hânvisningsbeteekningen "X" tiden för att svalna genom lUD°-omrâdet från ll60°C till lD60°C.Fig. R shows a cooling curve of time as a function of temperature. temperature obtained from a sample of cast iron cooled in the geln 30. I fig. H refers to the reference numeral "X" the time for to cool through the lUD ° range from ll60 ° C to lD60 ° C.

Degeln 30 är likadan som degeln 10 men innehåller endast ett.enda alumel-kromeltermoelement 32 i den lägre delen 3W.The crucible 30 is the same as the crucible 10 but contains only a single alumel-chromel thermocouple 32 in the lower part 3W.

Dcgeln 30 har en större del 36 med samma utsträckning som de- len 3H. Typiska dimensioner för delen SH är en diameter av 18,5 mm, höjden 29 mm, och termoelementet 32 på ett avstånd från botten av delen 3% av 6 mm. Typiska dimensioner för de- 'len 36 är en diameter av 50 mm och en höjd av H6 mm. För de skäl som redogörs för ovan kommer den delen av provet i delen 3H att svalna med en högre hastighet än delen av provet i delen 36. En degel som beskrivits i amerikanska patentskrif- ten H 056 H07 kan modifieras så att den får de kännetecken som finns hos degeln 30.Dcgeln 30 has a larger part 36 with the same extent as the len 3H. Typical dimensions for the part SH are a diameter of 18.5 mm, height 29 mm, and thermocouple 32 at a distance from the bottom of the part 3% of 6 mm. Typical dimensions for 36 is a diameter of 50 mm and a height of H6 mm. For those reasons explained above, that part of the test will be in the part 3H to cool at a higher rate than part of the sample in Part 36. A crucible described in U.S. Pat. H 056 H07 can be modified to have those characteristics present in the crucible 30.

Pig. 6 är ett diagram, i vilket temperaturen hos provet avläsas av termoelementet 32 vid slutet av 3 minuters-perioden som inritats som en funktion av tiden i sekunder för provet som skall svalna från llso till loso°c. niagrammet enligt fig. 6 har ekperimentellt bestämts för att definiera tid-tempera- turförhållandet vid lämpligt nodulärt järn, när detta tappas i en speciell degel. Enligt fig. H är temperaturen 938°C och tiden "X" är 50 sekunder. När'dessa parametrar tillämpas på_ fig. 's blir AT lika :med u°c.Pig. 6 is a graph showing the temperature of the sample read by the thermocouple 32 at the end of the 3 minute period plotted as a function of time in seconds for the sample to cool from llso to loso ° c. the diagram of FIG. 6 has been experimentally determined to define time-temperature the return ratio of suitable nodular iron, when this is lost in a special crucible. According to Fig. H, the temperature is 938 ° C and the time "X" is 50 seconds. When 'these parameters are applied to_ Fig.'s becomes AT equal to: u ° c.

PG Uf”. QUALITY -Lf U~ H0 av 447 027 Den som gör försöken har tidigare blivit försedd med-ett diagram som visar [XP som funktion av nodularitcten, såsom visas i Iíg. 7. Diagrammet enligt fig. 7 har fastställts för typiska-nodulära järn, när de blivit tappade i degcln 30.PG Uf ”. QUALITY -Lf U ~ H0 of 447,027 The person who makes the experiments has previously been provided with one diagrams showing [XP as a function of the nodularitct, such as appears in Iíg. The diagram according to Fig. 7 has been determined for typical nodular irons, when dropped in the dough 30.

Växlingar i degelutseende kommer att erfordra ett nytt dia- gram under användning av de principer som beskrivits här.Changes in crucible appearance will require a new dial grams using the principles described here.

Såsom visas i fig. 7 är diagrammet företrädesvis försett med zoner, såsom en grön zon ("X"), en gul zon ("Y“) och en röd zon ("Z"). När'ett Åšj fallerinom den gröna zonen, är man säker på att järnet har en tillräcklig nodularitet. Om ett [XT faller inom den gula zonen på diagrammet visat i fig. 7, kan järnet vara tillfredsställande, men det år diskutabelt och vidare undersökning är nödvändig. Om Åšﬂ faller i den rö- da zonen på diagrammet visat i fig. 7, kommer järnet helt säkert att få en otillräcklig nodularitet.As shown in Fig. 7, the diagram is preferably provided zones, such as a green zone ("X"), a yellow zone ("Y") and a red one zone ("Z"). When a Åšj falls within the green zone, one is sure that the iron has a sufficient nodularity. If one [XT falls within the yellow zone of the diagram shown in Fig. 7, the iron may be satisfactory, but it is debatable and further investigation is necessary. If Åš ﬂ falls into the when the zone of the diagram shown in Fig. 7, the iron comes completely sure to get an insufficient nodularity.

Vid analys av ett prov av gjutjärn rekommenderas det att kylningstiden som börjar vid gjutningen av provet och slutar vid stelníngen av delarna 10 eller BH, inte bör vara mindre än en till en halv minut för att förhindra bildningen av karbi- der. Vidare bör den totala varaktigheten av analysen inte vara längre än fem minuter för att metoden skall kunna skapa ekono- miska fördelar. Med dessa mål i minnet väljes dimensionerna på degeln 10 företrädesvis så att dessa mål kan uppnås. De- geln 10 tillverkas sålunda företrädesvis av gjuterisand med ett hartsbindemedel och med den inre diametern hos degelns lägre del 13 mellan ca 18,5 mm och den inre diametern hos del nav ca so mm. ' Om ett ensamt temperaturavkännande element användes i den del av degeln som kyls snabbast, erhålles LÅT från ett diagram som visas i fig. H och 6. Om degeln har två termoelement såsom visas i fig. 1, erhålles [§T' av diagrammet visat i fig. 3.When analyzing a sample of cast iron, it is recommended that the cooling time which begins at the casting of the sample and ends at the solidification of the parts 10 or bra, should not be less than one to half a minute to prevent the formation of carbide there. Furthermore, the total duration of the analysis should not be longer than five minutes for the method to create economic economic benefits. With these goals in mind, the dimensions are selected on the crucible 10 preferably so that these goals can be achieved. The- The gel 10 is thus preferably made of foundry sand with a resin binder and having the inner diameter of the crucible lower part 13 between about 18.5 mm and the inner diameter of part nav ca so mm. ' If a single temperature sensing element was used in it the part of the crucible that cools the fastest is obtained SONG from a diagram as shown in Figs. H and 6. If the crucible has two thermocouples such as shown in Fig. 1, [§T 'is obtained from the diagram shown in Fig. 3.

Sedan användes-Äšï' tillsammans med ett diagram som uppritats experimentellt för att fastställa nodulariteten.Then-Äšï 'was used together with a diagram drawn experimentally to determine the nodularity.

Föreliggande uppfinning omfattar sålunda åtgärden att an- skaffa en parameter för värmekonduktiviteten, såsom ett [XT efter tappning av ett prov i en degel och därefter användning av parametern för att förutsäga huruvida nodulariteten hos gjutgodset som skall tillverkas från hela skänken kommer att bli tillfredsställande, varefter tappningcn kan påbörjas.The present invention thus encompasses the step of obtain a parameter for the thermal conductivity, such as an [XT after bottling a sample in a crucible and then using of the parameter to predict whether the nodularity of the castings to be manufactured from the whole ladle will be satisfactory, after which bottling can begin.

Om nodulariteten är otillfredsställande, kan korrektioner PÛOR QUALITY 447 027 utföras innan den smälta metallen tappas eller hela skänken gjutes till tackor, varigenom man inbesparar formar och annan arbetskontnad. Nodulariteten kan växla med tiden.If the nodularity is unsatisfactory, corrections may be made FOR QUALITY 447 027 performed before the molten metal is dropped or the entire ladle cast into ingots, thereby saving molds and other work account. Nodularity can change over time.

Därför kommer det att bli önskvärt att använda föreliggan- de uppfinning för att utprova nodulariteten sedan allt gjut- gods har tappatn för att bekräfta kvaliteten hos det sist gjutna gjutgodset. 7 ' När föreliggande uppfinning användes som en del av en “in-mold“-process är olika variationer möjliga. Exempelvis kan huvudformhålígheten motsvara delen 36 hos degeln 30 och delen 3H hos degeln 30 kan vara en liten hjälphålighet och är anordnad för att svalna med en högre hastighet. Gjutgods som erhålles från hjälphåligheten kan avlägsnas tillsammans med avfallet (ingjut m.m.).Therefore, it will be desirable to use the present the invention to test the nodularity after all the casting goods have been lost to confirm the quality of the latter cast castings. 7 ' When the present invention is used as part of a "In-mold" process, different variations are possible. For example the main mold cavity may correspond to the part 36 of the crucible 30 and the part 3H of the crucible 30 may be a small auxiliary cavity and is arranged to cool at a higher speed. Castings obtained from the auxiliary cavity can be removed together with the waste (infused, etc.).

En elektronisk mikrodator eller bordskalkulator kan pla- ceras intill en digital pyrometer för användning som dator- analyskontrollutrustning med röda, gula och gröna ljus i mot- svarighet till zonerna i fig. 7. Föreliggande uppfinning kan drastiskt minska kvalitetskontrollproblemen och eliminera kassation av gjutgods med otillräcklig nodularitet.An electronic microcomputer or desktop calculator can next to a digital pyrometer for use as a computer analysis control equipment with red, yellow and green lights in correspondence to the zones in Fig. 7. The present invention can drastically reduce quality control problems and eliminate disposal of castings with insufficient nodularity.

Uppfinningen kan omfatta andra speciella former utan att skilja sig från uppfinningstanken under hänvisning till bi- fogade patentkrav som definierar skyddets omfång. e fwffﬂffr KylThe invention may encompass other special forms without differ from the inventive concept with reference to appended claims defining the scope of protection. e fwff ﬂ ffr Fridge

Claims

447 027 Batentkrav

A method for rapidly predicting the metallographic structure of a casting, wherein a sample of the molten metal to form the casting is placed in a crucible and cooled while the temperature at a point of the sample mass is measured during cooling and plotted as a function of time, characterized in that said point lies within a first part of the sample mass which is cooled at a higher rate than the remaining part thereof, so that the remaining part during its solidification causes a deviation by heat radiation of the drawn curve after the solidification of the first part, the deviation serving to predict the metallographic structure of the casting.

Method according to claim 1, characterized in that the deviation is determined over a selected period of time.

3. A method according to claim 1, characterized in that the deviation is determined over a selected temperature range.

A method according to claim 3, wherein the molten metal is cast iron and the metallographic structure is spherical, characterized in that the temperature range has an upper limit at about 160 ° C and a lower limit at about 160 ° C.

5. A method according to claim 1, characterized in that the container consists of a mold with a mold cavity and a second cavity in communication therewith, the second cavity being intended to contain said first part of the mass of molten metal and the mold cavity the remaining part .

6. Apparatus for rapidly predicting the metallographic structure of a casting consisting of a crucible which is so constructed that a first part of the metal dropped in the crucible cools more rapidly than the remaining part, characterized in that the crucible is built first and second against adjacent cavities where the ratio of the cooling surface area to the volume of the second cavity is less than that of the first cavity while a temperature sensing means such as a thermocouple is located centrally in the first cavity.

7. Apparatus according to claim 0, characterized in that the means for causing the first part of the metal dropped in the crucible to cool faster than the remaining part consists of a heat-insulating jacket placed around a part of the crucible, wherein by the cooling of the metal placed in said part is retarded with respect to the remaining part. -

Apparatus according to claim 6, wherein the crucible consists of a mold, wherein the first hollow part is an auxiliary cavity for the main mold cavity which is the known second part. v »