灰铸铁是指具有片状石墨的铸铁,因断裂时断口呈暗灰色,其主要成分是铁、碳、硅、锰、硫、磷,是应用最广的铸铁,其产量占铸铁总产量80%以上。基体为珠光体的灰铸铁HT200,抗拉强度和塑性低,但铸造性能和减震性能好,主要用来铸造汽车发动机汽缸、汽缸套、车床床身等承受压力及振动部件等。
在灰铸铁生产中主要是控制碳、硅、锰、磷、硫的质量分数,其中碳含量要求:≤3.6%,硫含量要求:≤0.15%。碳质量分数过低,铸铁易出现白口组织,机械性能和铸造性能都很低;碳质量分数过高时,石墨片过多且粗大,甚至在铁水中表面出现石墨的漂浮,降低铸件的性能和质量。硫的存在,则会降低其的力学性能及耐蚀性、可焊性,影响产品的质量和使用寿命。因此,精准检测其碳、硫元素,对生产过程中产品质量控制有着重要的意义。
本文采用高频红外碳硫仪检测,对某灰铸铁企业的HT200样品进行碳硫元素分析,测试结果准确、重复性好,仪器操作便捷,完全可以胜任于该企业生产过程之中碳和硫含量检测与把控。
1、实验仪器及试剂
1.1 高频红外碳硫分析仪;
1.2 陶瓷坩埚(碳硫仪用)若干;
1.3 电子分析天平(精确到0.0001g);
1.4 工业纯氮气(动力气)、氧气(99.5 %);
1.5 钨助熔剂
1.6 标样编号:YSBC37049A-12 碳标准值:4.05%,
标样编号:YSBC37049A-12 硫标准值:0.057%。
如有更多仪器耗材和标样需求请见下图:
2、仪器参数设置
表1 高频红外碳硫分析仪工作参数
如对碳硫分析仪、氧氮氢分析仪有需求请见下图:
3、实验步骤
准确称取0.2000g(精确到0.0001g)试样于陶瓷坩埚中,分析天平自动读取重量后,加入约1.8g钨助熔剂,置于仪器坩埚托上,通氧燃烧测试。
4、实验数据
4.1 碳硫测试数据
4.2 样品测试释放曲线
碳释放曲线: 硫释放曲线:
5、 结论
由上表样品4次结果和释放曲线,与客户提供的样品实际数据对比可知:该方法测试结果准确、数据稳定且重现性好。
因此,仪云科技提供的方案在试验方法、仪器精密度和稳定性上,均能很好地满足灰铸铁企业中碳元素和硫元素日常检测需求。