熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵水碳鉻含量的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱分析法測(cè)定鐵水元素含量，特別涉及一種熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄 鐵鐵水碳鉻含量的方法及裝置。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003] 目前含鉻白口鑄鐵鐵水碳元素和鉻元素含量的測(cè)定方法通常采用化學(xué)分析法或 光譜分析法，從取樣到測(cè)定結(jié)果，化學(xué)分析法最少需要半小時(shí)，光譜分析法也需要15分鐘左 右，兩種方法均需要配備專業(yè)人員，而且光譜分析法設(shè)備昂貴。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵水碳鉻含量的方法及裝 置，至少能夠解決上述問(wèn)題之一。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄 鐵鐵水碳鉻含量的方法，包括以下步驟:將熔融的含鉻鑄鐵鐵水澆進(jìn)帶測(cè)溫?zé)犭娕嫉臉颖?采集冷卻數(shù)據(jù)，得到冷卻曲線;根據(jù)冷卻曲線得出初晶溫度TL和共晶溫度TE;根據(jù)初晶溫度 TL和共晶溫度TE計(jì)算得出鐵水中碳鉻含量，計(jì)算公式為C%=15.21-0.007~0.01 X TL，Cr%= 0.004~0.008 X TL+0.105~0.152 X TE-171.9，其中C%為鐵水碳元素百分含量，Cr%為鐵水鉻 元素百分含量。由此，采用上述方法對(duì)鐵水中碳鉻含量進(jìn)行測(cè)定，能夠獲得可靠的數(shù)據(jù)，具 有步驟簡(jiǎn)單、操作方便、測(cè)定時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。
[0007] 在一些實(shí)施方式中，鐵水中：C%=2.10~3.60%; Cr%=7.0~32.0%。從而獲得可靠的 測(cè)試數(shù)據(jù)。
[0008] 相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵水碳鉻含量的裝置， 包括依次連接的測(cè)試樣杯、熱電偶、數(shù)據(jù)采集裝置和工控機(jī)，數(shù)據(jù)采集裝置采集熱電偶的溫 度信號(hào)并發(fā)送至工控機(jī)，工控機(jī)對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行分析處理繪制冷卻曲線計(jì)算碳鉻含量。此 裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、操作方便。
[0009] 在一些實(shí)施方式中，還包括補(bǔ)償導(dǎo)線，熱電偶和數(shù)據(jù)采集裝置分別與補(bǔ)償導(dǎo)線連 接。從而獲得更加準(zhǔn)確的溫度數(shù)據(jù)。
[0010] 在一些實(shí)施方式中，還包括顯示器，顯示器與工控機(jī)連接，用于顯示工控機(jī)處理獲 得的冷卻曲線及數(shù)據(jù)。從而便于操作人員獲得測(cè)試數(shù)據(jù)。
[0011] 本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的鐵水碳鉻含量測(cè)試方法及裝置采用熱分析法，快 速測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵水碳元素和鉻元素含量，從取樣到測(cè)定結(jié)果只需2分鐘左右，獲得數(shù) 據(jù)可靠、步驟簡(jiǎn)單、測(cè)試效率高、無(wú)需配備專業(yè)人員，人工及設(shè)備成本低。
[0012]
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵水碳鉻含量的裝置的結(jié) 構(gòu)示意圖； 圖2為含鉻白口鑄鐵鐵水冷卻曲線的示意圖。
[0014]
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0016] 圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵 水碳鉻含量的裝置。
[0017] 如圖1所示，該熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵水碳鉻含量的裝置，包括依次連接的 測(cè)試樣杯1、熱電偶2、數(shù)據(jù)采集裝置3和工控機(jī)4,數(shù)據(jù)采集裝置3采集熱電偶2的溫度信號(hào)并 發(fā)送至工控機(jī)4,工控機(jī)4對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行分析處理繪制冷卻曲線計(jì)算碳鉻含量。工控機(jī)4通 過(guò)USB接口與數(shù)據(jù)采集裝置3連接。
[0018]冷卻曲線即溫度時(shí)間曲線。
[0019] 本實(shí)施方式的裝置還包括補(bǔ)償導(dǎo)線5和顯示器6,熱電偶2和數(shù)據(jù)采集裝置3分別與 補(bǔ)償導(dǎo)線5連接。顯示器6與工控機(jī)4連接，用于顯示工控機(jī)4處理獲得的冷卻曲線及數(shù)據(jù)。
[0020] 使用上述熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵水碳鉻含量的裝置進(jìn)行碳鉻含量測(cè)定的 方法，包括以下步驟： S1、將含鉻鑄鐵加熱熔融，澆入測(cè)試樣杯1中，熱電偶2測(cè)量樣杯1中鐵水的溫度，將變化 的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)為電壓信號(hào)，采集裝置3根據(jù)工控機(jī)4發(fā)送的指令，把熱電偶的電壓信號(hào)采集 到數(shù)據(jù)采集裝置3并把轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送至工控機(jī)4，工控機(jī)4通過(guò)USB接口與數(shù)據(jù)采集裝 置3進(jìn)行聯(lián)機(jī)通訊，并將這些數(shù)字信號(hào)還原為溫度數(shù)據(jù)。工控機(jī)4對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理， 分析處理結(jié)果顯示在顯示器6上。補(bǔ)償導(dǎo)線5可使熱電偶2采集的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確可靠。工控機(jī) 4對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，繪制冷卻曲線如圖2。待測(cè)試樣杯1中鐵水凝固后，繪制成完整 的冷卻曲線。
[0021 ] 鐵水中：C%=2.10~3.60%; Cr%=7.0~32.0%。需要說(shuō)明的是，在測(cè)定鐵水中碳鉻含 量之前，操作者已了解到鐵水中碳鉻含量的大致范圍。在測(cè)定時(shí)需將鐵水中碳鉻含量的大 致范圍輸入工控機(jī)4,以獲得更加準(zhǔn)確的測(cè)試數(shù)據(jù)。
[0022] S2、工控機(jī)4根據(jù)繪制的冷卻曲線得出初晶溫度TL和共晶溫度TE。初晶溫度TL為物 體開(kāi)始由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的最高溫度。
[0023] S3、工控機(jī)4根據(jù)初晶溫度TL和共晶溫度TE計(jì)算得出鐵水中碳鉻含量，計(jì)算公式為 C%=15·21-0·007~0·01XTL，Cr%=0·004~0·008XTL+0·105~0·152XTE-71·9，其中C%為鐵水 碳元素百分含量，Cr%為鐵水鉻元素百分含量。
[0024]采用熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵水碳鉻含量的裝置，具體實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下：
上述測(cè)試樣本經(jīng)化學(xué)分析法和光譜分析法進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，得出，本測(cè)定方法及裝置的 測(cè)試結(jié)果與化學(xué)分析法和光譜分析法一致性很好，具有很高的準(zhǔn)確性和可靠性。
[0025]以上所述的僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不 脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范 圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵水碳鉻含量的方法，其特征在于，包括以下步驟： 將熔融的含鉻鑄鐵鐵水澆進(jìn)帶測(cè)溫?zé)犭娕嫉臉颖杉鋮s數(shù)據(jù)，得到冷卻曲線； 根據(jù)冷卻曲線得出初晶溫度TL和共晶溫度TE; 根據(jù)初晶溫度T L和共晶溫度T E計(jì)算得出鐵水中碳鉻含量，計(jì)算公式為C % = 15.21 -(0·007~0·01)XTL，Cr%=(0·004~0·008)XTL+(0·105~0·152)XTE-171·9，其中C%為鐵水碳 元素百分含量，Cr%為鐵水鉻元素百分含量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵水碳鉻含量的方法，其特征在 于，所述鐵水中：C%=2 · 10~3 · 60%; Cr%=7 · 0~32 · 0%。3. 熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵水碳鉻含量的裝置，其特征在于，包括依次連接的測(cè) 試樣杯（1)、熱電偶(2)、數(shù)據(jù)采集裝置(3)和工控機(jī)(4)，所述數(shù)據(jù)采集裝置(3)采集熱電偶 (2)的溫度信號(hào)并發(fā)送至工控機(jī)(4)，工控機(jī)(4)對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行分析處理繪制冷卻曲線計(jì) 算碳鉻含量。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵水碳鉻含量的裝置，其特征在 于，還包括補(bǔ)償導(dǎo)線(5)，所述熱電偶(2)和數(shù)據(jù)采集裝置(3)分別與補(bǔ)償導(dǎo)線連接。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵水碳鉻含量的裝置，其特征在 于，還包括顯示器(6)，所述顯示器(6)與工控機(jī)(4)連接，用于顯示工控機(jī)(4)處理獲得的冷 卻曲線及數(shù)據(jù)。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵水碳鉻含量的裝置，其特征在 于，所述工控機(jī)(4)通過(guò)USB接口與數(shù)據(jù)采集裝置(3)連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵水碳鉻含量的方法，包括以下步驟：采集含鉻鑄鐵鐵水的初晶溫度TL和共晶溫度TE；計(jì)算鐵水中碳鉻含量，計(jì)算公式為C%=15.21-0.007~0.01×TL，Cr%=0.004~0.008×TL+0.105~0.152×TE-171.9，其中C%為鐵水碳元素百分含量，Cr%為鐵水鉻元素百分含量。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種熱分析法測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵水碳鉻含量的裝置。本發(fā)明的鐵水碳鉻含量測(cè)試方法及裝置采用熱分析法，快速測(cè)定含鉻白口鑄鐵鐵水碳元素和鉻元素含量，從取樣到測(cè)定結(jié)果只需2分鐘左右，獲得數(shù)據(jù)可靠、步驟簡(jiǎn)單、測(cè)試效率高、無(wú)需配備專業(yè)人員，人工及設(shè)備成本低。
【IPC分類】G01N25/14
【公開(kāi)號(hào)】CN105548242
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610029267
【發(fā)明人】蘇錦琪
【申請(qǐng)人】蘇錦琪
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月18日