Способ определения суммы углерод+ кремний в белом чугуне

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 230980,Бюллетень М 35Дата опубликования описания 25. 09.80 Р)м Кз С 01 К, 33/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММЫ УГЛЕРОДА И КРЕМНИЯ В БЕЛОМ ЧУГУНЕИзобретение относится к исследованию металлов, конкретно к контролю суммы углерода и кремния в белом чугуне, предназначенном к отжигу на ковкий, и может быть использовано 5 в литейных цехахИзвестен способ химического и физического определения состава чугуна по углероду и кремнию. Количество углерода в чугуне можно определить 1 О объемным валюметрическим методом, когда при сжигании пробы металла весь углерод окисляется и превращается в двуокись углеродаДалее двуокись углерода поступает н сосуд с едким 15 кали, образуя при этом углекислоту, и по объему углекислоты судят о содержании углерода в чугуне. Количество кремния определяется несоным методом, который основан на выделе О нии кремния и ниде нерастворимой кремниевой кислоты с последующим прокалинанием 1) .Способ этот очень длителен, требует сложной аппаратуры и для экс пресс-анализон по ходу плавки непосредстненно в литейных цехах неприменим.Известен также физико-химический способ косвенного определения суммы углерода и кремния и белом чугуне, включающий заливку и охлаждение контрольного образца, основанный на определении положения точек ликнидуса и солидуса, расположение которых связано с составом чугуна (углерод + + кремний) 12)Для каждой пробы необходима новая кварцевая трубка, что при непрерывном производстве н цехах крупносерийного и массового производства неприемлемоЦелью изобретения является сокращение времени определения и оперативной корректировки химического состава белого чугуна по углероду и кремнию.Это достигается. тем, что контрольный образец отливают н виде усеченной пирамиды, размеры сечений которой по толщине у основания на 20-25 толще самого толстого места изготавливаемых отливок, а у усеченной вершины на 20-25 тоньше самого тон" кого места отливок. Отливку и охлаждение контрольного образца производят в одинаковых условиях с се-, рийными отливками. После чего с помощью неразрушающего метода контроля, например ультразвука, находятмииимальную толщину образца, в которой начинается выделение первичного,графита, и, учитывая корреляцию между толщиной образца, где начинаетсявыделение первичного графита, иискомой суммой углерода и кремния,устанавливают содержание углерода икремния в белом чугуне,На фиг.1 приведен график зависимости между минимальной толщиной застывшего металла контрольного образца,.гденачинается выделение первичного графита, и искомой суммой углерода икремния в белом чугуне; на фиг,2 изображен образец, общий вид; на фиг.Здан вид по стрелке А на фиг.2.Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.За меру количества суммы углеродаи кремния в белом чугуне принимаетсяминимальная толщина затвердевшего металла, где начинаемся выделение первичного графита.Для определения минимальной толщины затвердевшего металла отливают в тех же условиях итем же металлом,что и серийные отливки, контрольный образец (см;фиг.2) .Между толщиной образца,где начинаетсявыделение первичного графита,и иско."мой суммой углерода и кремния имеетсякорреляция (см. фиг.1), благодаря чему данные по этой толщине можно перевести на значение суммы углерода и ЗОкремния,Так, для белого чугуна, предназна-ченного к отжигу на ковкий, недопустимо выделение первичного графита,ипоэтому важно, чтобы толщина контрольного образца, где появляЕтся первич ный графит была на 5-10 больше, чемтолщина отливки в самом толстом месте,Таким образом, не производя точногоисследования химического состава белого чугуна, можно иметь оперативноесуждение о пригодности его к отжигуна ковкий, Наоборот, отсутствие выделения первичного графита в толщинахна 5-10 больше самых толстостенныхмест отливок укажет прямо (без пересчета) на недостаточную сумму углерода и кремния. Это же можно получитьвоспользовавшись графиком(см, фиг,1)Применение способа оперативногоопределения суммы углерода и кремния 50 позволяет снизить брак по выпаданию первичного графита в отливках и оперативно изменить состав жидкого чугуна по ходу плавки. Только на одном предприятии за счет снижения убытков от брака на 1,3 в связи с использованием предлагаемого способа экономический эффект составит 60,6 тыс, руб. в год.Формула изобретенияСпособ определения суммы углерода и кремния в белом чугуне, преимущественно предназначенном для обжига на ковкий, включающий заливку и охлаждение контрольного образца в одинаковых условиях с серийными отливками с последующим определением минимальной толщины контрольного образца, в которой начинается выделение свободного первичного графита, о т л и- чающий с я, тем, что, с целью сокращения времени определения суммы углерод+кремний и оперативной корректировки химического состава белого чугуна по ходу плавки, контрольный образец отливают в виде усеченнои пирамиды, размеры сечений которой по толщине у основания на 20-25 толще самого толстого места изготавливаемых отливок, а у усеченной вераины на 20-25 тоньше самого тонкого места отливок, после чего минимальную толщину образца,в которой начинается выделение первичного графита, определяют неразрушающим методом и, учитывая корреляцию между толщиной образца, где начинается выделение первичного графита, и искомой суммой углерод+кремний,устанавливают содержание углерода и кремния в белом чугуне.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Мухина З.С,и др.Методы анализаметаллов и сплавов -М.: Оборонгиз,1959,2,Самир Мохтар Омар и др. Оперативный контроль углеродного эквивалента в чугуне.-фЛитейное производство, 1977, Р 8, с.12/42 Т ВНИИПИ Государстве по делам изобре 13035, Москва, Жрай 1019ного комитеений и откр Раушская Подписное филиал ППП Патеитф, г.укгород, ул.Проектная, 4 Составитель Г.КибовскийРедактор Т.Смирнова Техред Н.граб Корректор Г. Назаров