球墨铸铁快速金相试块取样方法及结果分析

球化处理是获得优质球墨铸铁件的重要环节。球化处理完毕，我们通过取浇注完毕后的快速试块，进行金相分析来判定产品的球化状况。每件试块从取样，研磨、抛光的试验时间不高于5分钟，所以这一过程十分快捷。

在后续的生产过程孬中，我们发现：每次快速试块发现的不良品，经过本体金相分析后，球化等级都在5-6级之间。球化等级3-4级左右的产品，很难及时发现，甚至有试块球化质量合格，本体球化不合格的情况，导致检验过程中球化质量不合格产品存在漏检的情况。

通过在各种球墨铸铁的型板上安置尺寸不等的圆柱试样，来进行取样检测。取样过程中需要注意淬水温度控制在600℃左右，温度太高，固态相变尚未结束，改变基体组织，影响分析结果。同时为防止球化到浇注时间太长，引起球化衰退，每个品规的铸件都要规定浇注型数和浇注时间，超出浇注时间的铁水回炉处理。金相员从每包Z后一型取附注试块进行金相检测，这一过程要特别注意制样技巧，观察而必须平整光滑无扰乱层，否则会影响到结果的判定。

NJ-JX8型高品质电脑全自动金相分析仪器是一套用于各种铸铁（灰口、球墨）、合金钢、不锈钢、铜合金等材料金相分析的专业仪器，该系统采用了的计算机和信息技术，集成了数码采像装置和计算机辅助金相分析软件，直接从显微镜上获取金相组织图像并以数字图像文件格式存储在计算机中，系统对图像做进一步处理和分析，以计算出所需检测参数，并可将检测结果以报告形式打印输出。

                               南京诺金高速分析仪器厂

                                        技术部

    在薄壁球铁件的生产中，要防止出现白口，要懂得实现无碳化合物的壁厚与石墨球数有紧密的依赖关系，就是说，其中增加石墨球数是消除薄壁球墨铸铁件出现碳化物，甚至白口的有效方法，随着球数增加，早期凝固的体积分数增大，晶间的残余液体减少，提前结束共晶凝固，从而防止碳化物产生，此外，石墨球数多可缩短碳原子扩散距离，加速固相转化时，Fe3   C----C+3Fe相变。

  球墨球铁的球数必须超过白口临界球数的数值，增加薄壁球墨铸铁石墨球数的措施有：

1、提高碳、硅含量（CE=4.5-4.7%）

2、保证原铁液必要的含硫量，各种硫化物是球墨核心的原始基底，过低的原硫量势必减省ReS,　MgS生成物，使球数减少，适宜的原铁液硫的质量分数为0.02-0.06%（注意：因此各厂在生产薄壁球墨铸铁件时，不要过多地使用球铁回炉料）

3、              加强孕育：除改善孕育方法（尽可能缩短球化至浇注完毕的时间）外，添加孕育元素是增多薄壁球墨铸铁石墨球数的重要途径。向铁液添加Ce，La等可增加石墨核心数，其中获得球数的元素是Ce，微量Bi，如Bi=0.003-0.001%可显著增加薄壁球墨铸铁件的石墨球数，它的效果比Re还要好。

总结：1.球化处理前用碳化硅进行预处理

      2.严格选择纯净不含碳化物元素的炉料

      3.降低残余镁-0.03-0.045%，选用低镁球化剂

      4.控制熔化过热温度等

电脑型炉前铁水质量管理仪用于炉前快速测定灰铸铁和球墨铸铁铁水的碳当量（CEL）、碳含量（C%）、硅含量（Si%）、锰含量（Mn%）；预测普通灰铸铁的抗拉强度等。人员经简单培训即可操作；设有多条检测线（即材质或产品名称，用户可根据本公司的实际情况任意添加），针对不同牌号的铁水以及各厂的实际情况选择恰当的检测线，可使检测结果更准确。

                                南京诺金高速分析仪器厂

　　　　　　　　　　　　　2020年6月11日

本章主要提供关于湿法测量和干法测量样品准备的信息。

概述
  在粒度测试前样品的准备是很重要的，测量中遇到的多数问题是由样品准备不充分引起的，比如样品结块、溶解、浮在表面或没得到典型样品，结果就会出现错误。因此要找到有效的方法来确保样品充分准备。一旦找到了合适的分散技术，那么就要规范程序，以便对两种样品进行比较。
典型抽样
  测量提取样品时，要确保使用的样品是有代表性的。如果是从瓶子或容器中提取的样品，必须保证样品是充分混匀的，如果样品是粉状，大颗粒易浮于容器表面，小颗粒易沉于底部。
大多数样品都会有一些大颗粒，还会有一些小颗粒，但是大多数在两个极端中间，从容器表面提取样品，测量的大多是大颗粒，如果和从容器中间提取的样品来对比测量，结果会明显不同。
  如果样品储存在容器中，测量前样品应充分混合。不要摇晃容器，这样会加速颗粒分离。相反，用两只手握着容器，轻轻滚转，不停更换方向20秒，当容器是半满时，这种方法会更好。液体样品存在容器中也可能被分离，大颗粒沉入底部。提取典型样品应将样品充分混合。应当注意磁性搅拌器混合液体样品时，由于离心分离，大颗粒易移到容器外面，这易导致样品偏差。

干样品应注意的问题
    首次测量样品的*步就是决定在湿状态下还是在干状态下分析样品。这是由*终使用什么样品来决定的。如果以干燥形势来使用或储存样品，用干燥分析方法较好。
  一些样品易和湿分散剂起反应，比如可能溶解或和液体接触时膨胀，所以只能在干燥状态下测量。
  另一考虑问题就是物质在干燥状态能否自由流动，良好的表现为不粘连干燥粉状样品，可以在进料器中充分分解，而高粘性物质却易粘结，使测量出现偏差。
  样品结块只需要在烘箱中干燥一下即可。但精细的物质在烘箱中干燥时，样品会受到破坏，为了去潮，应将烘箱调到*温度，但不要高于样品熔点。
  如果烘箱对样品有明显影响，可用干燥器。没有在空气中受潮的新样品是很好用的，常有很好的效果。吸潮样品应将样品尽快封装入袋，以免吸潮。

湿样品应注意的问题
    以上考虑的问题是分析干燥样品，在湿状态下分析样品时更应小心，因为有更多选择，这一章的后面部分是湿样品准备时应注意的问题。

分散剂的选择和准备
  *个选择是测量湿样品时对悬浮介质（分散剂）的选择。初次分析样品时*预先检查分散情况，将选择好的分散剂（初期测量通常用水）加入装有少许样品的烧杯中并观察结果。样品可能溶解，这可以观察到，如果不确定，可以对样品进行分析并观察遮光度，如果观察到遮光度降低，说明样品正在溶解。如果分散剂自身含有杂质或颗粒，这是值得注意的。测量后安全处理样品的问题也必须考虑，遵照当地政策并采用正确的程序来处理样品和分散剂，大多地方法规都禁止危险的样品和分散剂排放到水域中去。

表面活化剂和混合剂

  当遇到像样品飘浮在分散剂表面这样的问题时，加入表面活化剂和混合剂是有用的，下一部分简要地解释这种添加物的用处。

表面活化剂
  添加表面活化剂可帮助样品准备，表面活化剂可以转移掉作用于样品使样品浮于表面或结团的电荷效应。用少量添加法来添加活化剂，标准是每升一滴。如果加入太多，搅拌或抽取样品时会产生泡沫，在系统中泡沫可能被看作颗粒，这会影响测试结果。

超声波使用
  除了上述过程外，无论是否含有表面活化剂都可以用超声波来帮助分散。在悬浮介质中混合样品时，可以用肉眼观察是否需要超声波。如果烧杯底部有大量颗粒结块，将装有样品的烧杯放入超声波槽里分散两分钟，效果会非常明显。如果需要，当样品加入样品池时也可以使用超声波，这将阻止重新结块。

注意
  对易碎颗粒使用超声波时要小心，因为超声波可能会使颗粒分离。如果对使用超声波前后的效果有疑义，则可用显微镜进行观测。