在铸造行业,尤其是铸铁生产领域,气体元素的精确把控至关重要。当前,铸铁中主要存在的氧、氮、氢三种气体元素,其在铁液中的存在形态与含量,对铸铁的质量及性能有着决定性影响。
氧、氮、氢对铸铁的影响
氧的作用与危害
在铸铁的凝固进程中,氧扮演着复杂的角色。一方面,氧会与铁液中的多种元素相结合,部分氧化物能构成石墨形核质点,对铸铁组织的形成有一定积极意义;但另一方面,过量的氧会催生铁液氧化,不仅降低铁液的流动性,还极易导致铸造缺陷的产生。在孕育球化阶段,氧会额外消耗孕育球化剂,严重时造成孕育球化效果不佳,进而影响铸铁质量。
氮的双重效应
氮对铸铁组织的影响较为显著。适量的氮能够抑制石墨片的生长,使石墨片呈现长度缩短、端部钝化、弯曲度增大以及长宽比减小的形态,同时在铸铁中发挥微合金化功效,通过固溶强化基体组织,提升材料性能。然而,一旦氮含量过高,便会引发氮气孔问题,对铸件质量造成负面影响。
氢的负面作用
与氧和氮不同,氢在铸铁组织和性能方面几乎毫无积极作用。当铁液凝固时,过高含量的氢会析出,在铸件中形成氢针孔,严重损害铸件的质量与性能。
氧氮氢分析仪在铸造行业的关键应用 —— 以控氮为例
鉴于气体元素对铸铁质量的重大影响,精准检测与控制其含量显得尤为必要。在铸造行业,利用含氮合金添加剂或增碳剂调控氮含量,已逐渐成为替代添加贵金属(如 Cu、Cr 等)的有效降本增效手段。研究表明,将铸件中的氮含量精准控制在 80 - 110ppm,能达到最佳效果。
为清晰展现氧氮氢分析仪在实际生产中的应用,以上海宝英科技的 ONH - 316 氧氮氢分析仪为例,以某一铸件材料在控氮前后的检测过程进行说明。
试样的制备与分析
1、现场取样:采用 Φ6 mm 真空玻璃管迅速插入铁液,瞬间抽吸形成铁棒后,即刻放入水中冷却,随后将其装入干净塑料袋。确保取出的试棒致密且无气孔,这是保证检测准确性的基础。
2、化验室制样:首先利用打磨方式去除试样表面氧化物,打磨过程中持续将试样浸入乙醇冷却,防止过热影响试样特性。打磨完成后,将试样置于乙醇中保存。分析前,先用吹风机吹干试样表面乙醇,再使用金刚锉对表面进行精细加工,使试样表面光滑平整、无粗糙纹路,最终加工成约 0.5 g 适合分析用量的试样。
3、分析操作:使用镊子将制备好的试样小心放入上海宝英 ONH - 316 氧氮氢分析仪中。该分析仪凭借先进的技术与精准的检测原理,能够快速、准确地测定试样中的氧、氮、氢含量,为铸造生产过程中的气体元素控制提供关键数据支持。通过对氮含量等气体元素的精准检测,铸造企业能够及时调整生产工艺,确保铸件质量稳定,提升生产效率,降低生产成本,在激烈的市场竞争中占据优势。
上海宝英科技的氧氮氢分析仪,凭借其卓越性能,已成为铸造行业提升产品质量、优化生产工艺的得力助手,助力企业迈向高质量发展之路。