铸铁热分析样杯的激冷金属材料及其加入方法技术

本发明专利技术这种激冷金属材料的成分配比：Ｔｅ：７０～９０％，Ｚｎ：５～１５％，Ａｌ：５～１５％。激冷金属材料的加入方法可参照以下比例：对２１０克试样量的样杯而言，每只样杯中加入量为：Ｔｅ：０．６８克，Ｚｎ：０．０７克，Ａｌ：０．０７克，合计：０．８２克。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种激冷金属材料及其加入方法，特别是一种。属于铸铁熔炼技术类领域。现有技术中除了国外热分析样杯的商业性广告之外，关于铸铁热分析样杯的制造技术和激冷金属材料的新技术，以及Te能够被试样均衡吸收的加入方法，还属于技术秘密。国外样杯在使用中主要存在如下问题1、不同样杯间Te元素的加入量平均有5％的误差。2、国外Te涂料由Te和SiO2、FeO、Al2O3、CaO、MgO等组元构成。这些氧化物组元不仅增加了界面反应的可能性，而且还严重地影响热分析试样对Te元素的均衡定量吸收。试样吸收过多Te量，引起共晶平台E水平夹角增大，过少则导致u.C≠0。这将导致热分析系统对冷却曲线上共晶温度的检测误差。实验结果表明，2.8℃的共晶温度误差，对应0.15％硅含量的检测误差。因此，Te的定量加入方法对热分析精度来说很重要。日本3E热分析仪表的调试及圆样杯的研制，南京汽车制造厂铸造厂，1983，7，对此提出了研究报告(1)以检验试样是否白口化为依据研制了一种Te涂料。这种涂料无论从成分还是从性能上来说，与国外样杯上使用Te涂料来比，技术含量相距甚远。(2)以自制样杯为传感器，借助3E热分析仪表的冷却曲线回归出了一列数学模型。这些模型不一定就是固化在进口3E仪表中的分析模型，也无法用这些模型对仪表中的数学模型进行修改。因此，也就无法替代进口样杯。由于国内对样杯的多项技术特别是Te涂料缺乏必要的基础研究，到目前为止，国内对铸铁热分析样杯的技术指标没有定论，没有定型产品。本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，以获取规范化冷却曲线为目标，提供一种铸铁热分析样杯用的激冷金属材料及其加入方法。本专利技术的技术方案和实施方式如下规范化的冷却曲线是指试样在凝固过程中的各相变点清晰可见、并且可以在冷却曲线上被准确扑捉的冷却曲线，并且有效凝固时间S最短，具体地说，对于检测化学成分的样杯，要求初晶转变L段起讫点清晰且尽可能呈水平，共晶转变E段水平，即再辉度u.C＝0且共晶反应起讫点可识别。对于检测力学性能的样杯，要求共晶段E、LE、LC以及u.C等能够反映试样凝固的形核特征；在有效凝固时间S内，冷却曲线连续平滑无异常突变。在Te涂料中含有SiO2、FeO、Al2O3、CaO、MgO等组元。这些组元对Te的吸收率和冷却曲线的规范化无益。激冷金属材料采用了Te、Al、Zn三个金属组元。Al能克服铁水中氧的不良影响，使冷却曲线上的L段水平化。但Al是促进石墨化元素，过量的铝容易引起石墨析出，使再辉度u.C≠0。Zn产生燃烧有助于脱氧，它不仅有利于Te作用的充分发挥，而且可以克服Al的不利方面。经反复试验和实测，激冷金属材料的成分配比Te70～90％，Zn5～15％，Al5～15％。激冷金属材料的加入方法可参照以下比例对210克试样量的样杯而言，每只样杯中加入量为Te0.68克，Zn0.07克，Al0.07克，合计0.82克。以下进一步结合激冷金属材料的成分配比提供三个实施例实施例1 Te70％，Zn15％，Al15％的激冷金属材料制成的金属环形压片效果Al和Zn量过高，可使L平台的水平夹角小于10度，对TL值的扑捉精度进一步提高，误差可达到≤3℃。对试样量而言，Te量过少，使u.C≠0，引起对TE值检测误差大于4℃。通过补偿可以保证对成分的分析精度。实施例2 Te82.93％，Zn8.53％，Al8.54％制成环形压片效果Te、Al和Zn综合作用达到最佳效果，冷却曲线上特征值的可检测性最好，可以稳定地达到对试样化学成分的检测精度。实施例3 Te90％，Zn5％，Al5％制成环形压片效果Al和Zn量过低，L平台的水平夹角大于28度，对TL值的扑捉失败率已有所提高。对试样量而言，Te量过多，虽然可使u.C≠0，但却使共晶平台E段的水平夹角增大，引起对TE值的检测误差量达4.7℃，通过补偿也可以保证对成分分析的精度。本专利技术具有实质性特点和显著进步，使用新型激冷金属材料的样杯在获得规范化冷却曲线方面，取得了如下有益效果1、激冷金属材料被试样铁水完全溶解，其中的Te成分被试样完全吸收。2、不同样杯间Te元素加入量的相对误差小于0.5％。3、新型激冷金属材料中不含任何氧化物，也不与试样形成界面。因此，不存在发生界面反应而破坏试样/样杯界面稳定换热条件的可能性。4、用安装金属激冷材料的样杯采集的这种规范冷却曲线的成功获取率在95％以上。根据这种冷却曲线上特征值回归的数学模型，对铁水化学成分的检测精度可稳定达到C％的最大偏差为±0.05％；Si％的最大偏差为±0.11％C.E％的最大偏差为±0.04％。其检测精度已达到或超过国外Te涂料样杯水平。权利要求1.一种，其特征在于这种激冷金属材料的成分配比Te70～90％，Zn5～15％，Al5～15％。2.根据权利要求1所述的这种铸铁热分析样杯的激冷金属材料的加入方法，其特征在于激冷金属材料的加入方法可参照以下比例对210克试样量的样杯而言，每只样杯中加入量为Te0.68克，Zn0.07克，Al0.07克，合计0.82克。全文摘要本专利技术这种激冷金属材料的成分配比:Te:70～90%,Zn:5～15%,Al:5～15%。激冷金属材料的加入方法可参照以下比例:对210克试样量的样杯而言,每只样杯中加入量为:Te:0.68克,Zn:0.07克,Al:0.07克,合计:0.82克。文档编号G01N25/02GK1267827SQ0011507公开日2000年9月27日 申请日期2000年3月24日 优先权日2000年3月24日专利技术者孙业赞 申请人:上海交通大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸铁热分析样杯的激冷金属材料及其加入方法，其特征在于这种激冷金属材料的成分配比：Ｔｅ：７０～９０％，Ｚｎ：５～１５％，Ａｌ：５～１５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙业赞，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]