ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характеристика анализируемого материала и условий анализа из "Промышленные методы спектрального анализа" Чугун яиляйтся одним из исходных продуктов при производстве стали (передельные чугуны) и важным конструкционным материалом в металлообрабатывающей промыщлениости (литейные чугуны), где из него изготовляют до 70% всех деталей но весу) [i58]. [c.11] В зависимости от способа последующего использования и обработки различают мартеновский и бессемеровский передельный чугуны, в зависимости ют рода топлива, применяемого при выплавке этого чугуна,— коксовый и древесноугольный. Более подробное подразделение передельного чугуна осуществляется с учетом содержания кремния (по маркам), марганца (по группам), фосфора (по классам), серы (по категориям). Содержание элементов в этом сплаве приведено в табл. 1. [c.11] Как и передельные, литейные чугуны подразделяются на коксовые и древесноугольные, а в зависимости от содержания основных компонентов — на марки ([ю содержанию кремния), группы (но содержанию марганца), классы (по содержанию фосфора) и катего рии (но содержанию серы). [c.12] Состав основных видов литейных чугунов характеризуется данными табл. 2. [c.12] Особенностью спектрального анализа чугунов является относительно большое влияние структуры образцов на результаты их анализа. Оно проявляется при определении не только кремния [18, 159, 269, 355, 357, 367—368 и др.], но и ряда других элементов [324, 331]. Так, при определении хрома, магния, титана изменение структуры, обусловленное различной скоростью охлаждения сплава (отливка в землю и в кокиль), приводит к ошибке около 10% (отн.), а при определении малых содержаний алюминия до 30% (отн.) (искровое возбуждение) [331]. Обычно подобные влияния более резко выражены при исиользо-вании дугового возбуждения. [c.12] Как известно, структура чугуна обусловлена его составом, условиями охлаждения, а также дополнительной термической обработкой. [c.12] Как следует из данных табл. 1 и 2, состав чугуна во многих случаях изменяется в широких пределах. Если в сплаве е содержится в заметных количествах карбидообразующих элементов (хром, марганец, титан, вольфрам и другие), то изменение содержания кремния (а иногда и углерода) и условий охлаждения металла или его термическая обработка приводят к существенному изменению структуры образцов последние могут приобретать, как крайние случаи, структуру полностью отбеленного чугуна или структуру серого чугуна, в котором углерод содержится в основном в виде включений графита. Между указанными крайними случаями возможны многочисленные промежуточные варианты. [c.12] Подобная ситуация, к сожалению, характерна для литейных чугунов наиболее массового производства, в которых содержание кремния и условия охлаждения могут изменяться в относительно широких пределах. [c.12] Имеются данные о том, что по мере увеличения продолжительности предварительного обыскривания и мощности разряда влияние структуры уменьшается [324, 325, 331] рекомендуются режимы, при использовании которых это влияние на результатах анализа практически не сказывается [36, 37], однако опыт проверки этих рекомендаций в производственных условиях пока недостаточен. [c.12] За1Висимость результатов анализа чугунов от структуры сплава проявляется в виде относительно больших ошибок не только при определении состава образцов, имеющих структуру, не совпадающую со структурой эталонов даже при однотипных структурах эталонов и проб воспроизводимость в сериях параллельных определенпй может изменяться в зависимости от особенностей структуры. Известно, например, что крупнозернистая структура образцов служит причиной большего разброса результатов. К этому же приводят мелкие, часто не обнаруживаемые визуально, газовые раковины, усадочная рыхлость и пористость, ликвация и скопления неметаллических включений, неодинаковая степень графитизации (или отбела) по сечению обыскриваемого участка образца. [c.14] В связи с изложенным выше необходимо строго следить за соответствием структуры эталонов и проб, а также уделять особое внимание поддержанию стабильности условий получения проб (температуры заливаемого металла, скорости его охлаждения и т. п.) и предварительному выбору оптимальной структуры для использования ее в качестве стандартной. [c.14] Предварительный выбор структуры должен осуществляться с учетом химического состава чугуна. Если, например, трудно достичь полного отбела по сечению образца вследствие изменений содержания кремния, то лучше изготовлять такие образцы, у которых обеспечена некоторая постоянная степень графитизации (отливка в землю). Поэтому образцы чугуна, при отливке которых может быть получен отбел (передельные, ковкие до отжига, большинство легированных), обычно отливают в металлический кокиль, а в других случаях — в земляные формы. [c.14] Как отмечалось, при прочих равных условиях желательно иметь мелкозернистую структуру. Исследования, выполненные в связи с изучением причин недостаточной воспроизводимости результатов при анализе различных сплавов фотоэлектрическими методами [П6, 360, 363, 364], показали, что оптимальной является мелкозернистая структура с направлением роста кристаллитов (при охлаждении сплава), перпендикулярным плоскости, предназначенной для обыскривания. В этом случае в зону воз действия разряда попадает наибольшее число кристаллитов и межкристаллитных участков, т. е. усреднение состава является максимальным. [c.14] Одной из форм образца, в наибольшей мере удовлетворяющих указанному требованию, является форма, применяемая на Магнитогорском металлургическом комбинате и других предприятиях (рис. 1, а). Образец передельного чугуна отливают г вертикальном иоложении в кокиль, составленный из двух сим метричных частей. [c.14] Тот же принцип использован при отливке образцов передельного чугуна в виде усеченной пирамиды (рис. 1, б) [331]. [c.15] Вернуться к основной статье