铁水热分析的发展及现状

热分析发较早是1900年有人提出，50年代才形成热电偶用于热分析的雏形，60年代实现消耗性样杯，并形成CEL测量，67年完成含碲（Te）涂料样杯的专利.至70年代中期,铁水成分热分析基本成熟,以后虽然有了多种样杯及多参数,多性能,二次仪表的改进,但都没有(C Si CE)成分热分析一样的突破.

国内70年代末陆续引进了20多台套,国外配套的样杯用完后,多数都搁置起来.80年代始,国内多家纷纷上马试制热分析仪器和样杯,价格低下来很多,但是精度稳定适应下来的很少.

90年代天津三达与日本撒布浪斯合资成立了天津撒布浪斯探测仪器有限公司,开始在国内大量组装生产样杯,并出售日产热分析仪表等,占据了国内热分析市场的很大份额.当然还有几家外资和合资的热分析仪表和样杯参与竞争.

热分析检测结果与铁水质量的关系

铁水质量的好坏不仅仅指成分是否符合标准要求，铸件成型后的物理性能是评价铁水好坏的标准。

许多研究证明：影响铸件物理性能的众多因素中，铁水中各种成分的具体含量外，铁水性状也是影响铁水质量的一个重要因素，所谓铁水性状即在某一时刻铁水所处的状态，不同的熔炼过程的不同时刻铁水的性状是各异的，这种性状随时间而动态变化的，这种性状的不同必然会对铸件性能产生影响。但铁水性状对铁水质量、铸件质量等的影响，如果使用常规的基于成分的分析方法我们无法加与区别。对于基于过程测定的热分析法来讲，由于其测定的是铁水动态凝固的一个完整过程，通过对不同测定过程进行对比分析，即可区分出这种性状的不同，从而为我们研究铁水性状对铸件质量的影响提供了一种有利的定量分析工具。日本撒布浪斯公司的热分析仪TCS对同一炉铁水不同保温时间进行测定的结果，从测定结果可发现，同一炉铁水在不同的状态下其浇注后的***性能各不相同，即证明了铁水质量并不是只与成分有关，要获得高质量的铁水需要进行多种因素综合控制。而这是化学和光谱的成分分析方法不能实现、不能达到的地方，热分析技术却独善此长。是热分析应该推广的重要原因之一。

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球铁的检测结果分析：

球化后的铁液，过冷点温度在全白口铁液冷却曲线的共晶平台温度和全灰口铁液冷却曲线共晶开始点温度之间。在球化正常的情况下，过冷点温度的位置在全白口和全灰口共晶温度之间的一条水平温度线附近呈正态分布；球铁原铁水成分不同，水平线的温度值会不尽相同；相同成分的原铁水，当过冷点温度向白口共晶温度靠近时，凝固后的***中Fe3C含量增加，球化效果降低；当过冷点温度向全灰口共晶温度靠近时，凝固后的***中片状石墨含量增加，球化效果同样降低；随着球化衰tui，过冷点温度逐渐升高。过冷点上升越高，片状石墨比例越大，上升到一定高度后，石墨全部变成片状，也就是完全不球化。

球化后的铁液，共晶过冷度在2-5℃时，球化处理效果好。随着球化的衰tui，过冷度逐渐增大，铁水中石墨***从球状石墨向蠕虫状石墨转变，条件可能时，石墨***全部为灰口，共晶过冷度此时又会逐渐变小。

球化处理使共晶凝固的后期冷却速度变平滑，没有白口共晶凝固时冷却速度变化的显著拐点。

热分析仪器随着电子技术的飞速发展，目前已经出现五大系列，十几种产品可满足不同厂家的选择。热分析仪表在炉前分析中具有提供信息丰富，快速、准确、直观、方便、可靠的特点。首先，由于以铁水的冷却曲线为测量依据，可以得到其他分析方法不可能得到铁水状态信息，如铁水是否过度氧化，奥氏体支晶生长时间，共晶凝固时间长短等，这些现象对铁水凝固后铸件的性能都有一定的影响，但其他的分析方法确无法提供如此直观、形象、丰富的信息，如果不对这些信息加以利用，炉前的质量控制就存在很大的缺憾，也很难将现在的铸件质量提高到一个新的层次。