PL169411B1

PL169411B1 - Method of obtaining coherent graphite cars iron

Info

Publication number: PL169411B1
Application number: PL91298854A
Authority: PL
Inventors: Stig L Backerud
Original assignee: Sintercast Ab
Priority date: 1990-10-15
Filing date: 1991-10-11
Publication date: 1996-07-31
Also published as: RU2105071C1; AU647846B2; ES2101755T3; CA2093416A1; SE9003289L; AU8852491A; WO1992006809A1; FI931643A; BR9106973A; DE69126034T2; KR100218123B1; JP2734490B2; FI95359B; FI95359C; DE69126034D1; MX174313B; NO931201L; ATE152650T1; FI931643A0; SE469712B

Abstract

1. Sposób w ytwarzania zeliw a o zwartym graficie, w którym przygotow uje sie wytop zeliw a i dodaje sie do m ego srodek m odyfikujacy strukture i srodek zarodkujacy w ilosci wystarczajacej do pow stania przy krzepnieciu w ydzielen grafitu o postaci zwartej, przy czym kontroluje sie sklad wytopu zeliw a pobierajac jego próbke do pojemnika próbkowego, doprowadzajac pojemnik próbkowy do równowagi termicznej z próbka wytopu 1 mierzac temperature w srodku pojem nika próbkow ego i w poblizu sciany pojem nika próbkow ego za pom oca dwóch czujników tem peraturowych, a nastepnie rejestruje sie temperatury w skazane przez oba czujniki i w yznacza sie krzyw e zaleznosci czas-temperatura, zas na podstaw ie odczytu reguluje sie sklad wytopu, znam ienny tym , ze w pobranej próbce wytopu, w poblizu sciany pojem nika i w poblizu znajdujacego sie przy niej czujnika tem peraturowego, obniza sie stezenie srodka m odyfikujacego o w ielkosc odpowiadajaca zaw a- rtosci okolo 0,003% M g, a zw laszcza obniza sie stezenie m agnezu o okolo 0,003% , poprzez w ytw arzanie sciany pojem nika zaw ierajacej substancje obnizajaca zaw artosc srodka m odyfikujacego, zw laszcza m agnezu, a korzystnie poprzez p okrycie sciany taka substancja, a nastepnie porównuje sie zarejestrowane krzywe czas-temperatura odczytane za pom oca bocznego czujnika tem peraturowego um ieszczonego w poblizu sciany pojemnika próbkow ego i odczytane za pom oca srodkow ego czujnika temperatury 1 wprowadza sie dodatkowy m agnez do wytopu, gdy krzyw a w skazan bocznego czujnika tem peraturowego posiada plateau w skazujace na tworzenie sie grafitu platkow ego. (13) B1 (51) IntCl6: C21C 1/10 B22D 1/00 R ZECZPOSPOLITA POLSKA PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazkujest sposób wytwarzania żeliwa o zwartym graficie.

Sposób jest oparty na metodzie badawczej określającej charakterystyki strukturalne wytopu żeliwa o zwartym graficie i środkach do regulowania strukturą i własnościami wytwarzanego materiału.

W opisie patentowym US-A-4667725 przedstawiono sposób wytwarzania żeliwa o określonej wcześniej strukturze grafitu. Sposób obejmuje pobieranie próbek z wytopu żeliwa i następnie doprowadzeniu próbki do krzepnięcia w okresie czasu od 5 do 10 minut. W czasie okresu krzepnięcia, dokonuje się rejestracji zmian temperatury w środku objętości próbki i w pobliżu wewnętrznej ściany pojemnika próbkowego. Pojemnik próbkowy powinien znajdować się w równowadze termicznej w temperaturze powyżej temperatury krystalizacji kąpieli i powinien być doprowadzony do krzepnięcia całkowitego w okresie od 0,5 do 10 minut. Zależność temperatura-czas jest mierzona przez dwa odpowiednie czujniki temperaturowe, z których jeden jest umieszczony w środku objętości próbki, a drugi w pobliżu ściany pojemnika. Stopień dyspersji fazy grafitowej, w stosunku do znanych wartości odniesienia dla takiego samego procesu próbkowania i badania w odniesieniu do gotowych odlewów oznacza się za pomocą wysokości temperatury występującej w czasie powstania pierwszego zarodka reakcji eutektycznej, mierzonej przy ścianie pojemnika, i stanowiącej temperaturę minimalnego prze169 411 chłodzenia przy ścianie pojemnika, rakalescencji ściany pojemnika, dodatniej różnicy pomiędzy temperaturą, która występuje przy ścianie pojemnika i w środku próbki i pochodnej spadku temperatury przy ścianie pojemnika w czasie stałej temperatury eutektycznego wzrostu w środku objętości, alternatywnie, za pomocą największej ujemnej wartości różnicy temperatury pomiędzy temperaturą eutektycznego maksymalnego wzrostu i temperaturą eutektyczną.

Jeżeli kąpiel ma niewystarczającą ilość zarodków krystalizacji, wprowadza się środek zarodkujący grafit i odwrotnie, kiedy zarodki krystalizacji występują w nadmiarze, stopień dyspersji jest obniżany poprzez wytrzymywanie wykopu przed odlaniem przez czas wystarczający do zredukowania zarodków w wytopie. Morfologię wydzieleń grafitu określa się w odniesieniu do odpowiednich danych uzyskanych z takich samych procesów próbkowania i badania, zastosowanych do żeliwa o znanej strukturze, za pomocą przechłodzenia, które ma miejsce w środku wytopu, rekalescencji w środku pojemnika próbkowego i maksymalnej temperatury wzrostu, a także poprzez korygowanie ilości środka modyfikującego strukturę w odpowiedzi na to tak, że występujące wydzielenia grafitu mają wcześniej określoną postać w czasie krzepnięcia wytopu żeliwa po odlaniu. Uzyskane wartości są wykorzystywane do określania ilości środka modyfikującego odpowiednio do wytopu i stosowanego wyposażenia. Stosowane wyposażenie wytwórcze musi być wykalibrowane, a możliwe konieczne dodatki pierwiastka modyfikującego i środka zarodkującego muszą być wprowadzane w zależności od kalibracji najlepszego wyposażenia.

Przedstawiony powyżej sposób pozwala znawcom przewidzieć jakie wydzielenia grafitu wystąpią w odnośnym wytopie a także jak regulować skład wytopu, aby uzyskać żądane wyniki. Sposób badawczy daje wyniki, które nie mogą być uzyskane innymi metodami analizy. Chociaż test chemiczny na przykład, ujawnia całkowitą ilość obecnego magnezu, nie dostarcza żadnych informacji jak dużo magnezu występuje w roztworze, a więc działa jako czynnik modyfikujący. Ta ostatnia informacja ma wielkie znaczenie, ponieważ ilość magnezu w roztworze wytopu żeliwa zmienia się stosunkowo szybko ze względu na reakcje fizyczne i chemiczne, które mają miejsce w wytopie i w wyniku kontaktu z otoczeniem. W związku z tym, chociaż chemiczne analizy mogą dać poprawny wynik w odniesieniu do danego wytopu w czasie dokonywania analiz, ich znaczenie może zmienić się w czasie nawet podczas otrzymania wyników analiz w takim zakresie, że ten wynik nie może być używany do regulowania procesu krzepnięcia, przy odlewaniu żeliwa.

Ilość rozpuszczonego pierwiastkowego magnezu jest istotna do regulowania wydzieleń grafitu. Oprócz magnezu, środkiem modyfikującym strukturę może być cer i inne metale ziem rzadkich. Środek modyfikujący (i środek zarodkujący) zanikają z czasem. Można mówić o charakterystycznej prędkości zanikania, zależnej od stosowanego procesu i wyposażenia, właściwy sposób regulowania powinien umożliwiać dokładne określenie występujących ilości środków modyfikujących i zarodkujących oraz obliczenie, jak dużo tych środków jest potrzebnych do uzyskania zadawalających rezultatów w czasie powiedzmy 10 do 15 minut. Nie jest to jednak możliwe w tym sposobie. Sposób opisany wcześniej może tylko informować nas, czy wytop w momencie pobierania próbki krzepnie z daną postacią kryształów grafitu.

Przechłodzenie wytopu, w którym rozwijają się kryształy płatkowego grafitu jest stosunkowo małe (<5°), a minimalna wartość przechłodzenia odpowiada sytuacji, w której pewna liczba kryształów grafitu (razem z fazą austenitu) osiąga prędkość wzrostu, przy której wydzielane utajone ciepło równoważy ciepło pobierane z układu. Od tego punktu wytop jest w rzeczywistości podgrzewany do nowego punktu równowagi, przedstawiającego warunki wzrostu stanu ustalonego, który, w przypadku wytopu o dobrym zarodkowaniu w grafit, jest bliski temperaturze równowagi, Te wynosi około 1 -2° poniżej temperatury równowagi reakcji eutektycznej w typowych stopach Fe-C-Si. W niniejszym opisie temperatura równowagi jest ustalona na 1428K. Oznacza to, że przyrządy zostały wykalibrowane na Te=1428K a różnice temperatur obliczono w odniesieniu do niej. Obliczenia termodynamiczne w literaturze podają inne, nieco wyższe wartości, ale ze względów praktycznych Tsjest w tym przypadku ustalona na 1428K.

Jeżeli doda się i rozpuści w wytopie żeliwa środki modyfikujące, takie jak magnez i metale ziem rzadkich wzrost w szczególnych krystalograficznych kierunkach jest utrudniony, a wraz z

169 411 ich wzrastającymi ilościami morfologia kryształów grafitu zmienia się od płatkowych poprzez zwarte do sferoidalnych. Od typu IV do I według skali klasyfikacji grafitu.

Jeżeli występują wystarczające zarodki wydzieleń grafitu i właściwe ilości pierwiastków modyfikujących, żeliwo krzepnie jako żeliwo ze zwartym grafitem. W tym przypadku przechłodzenie jest o wiele większe niż obserwuje się dla żeliwa szarego, zanim prędkość wzrostu kryształów grafitu zwartego wytworzy wystarczające ciepło do przeciwdziałania pobieraniu ciepła z układu.

Ponowne ogrzewanie (rekalescencja) trwa dłużej, wskutek ograniczeń wzrostu, a temperatura wzrostu stanu ustalonego utrzymuje się od 5 do 10° poniżej temperatury równowagowej likwidusu, Te.

Zależność pomiędzy postacią wzrostu tych dwóch morfologii grafitu, wyniku oraz krzywe analiz termicznych są znane od dawna.

Kolejno następujące zmiany morfologii, od grafitu płatkowego zwartego wskutek zwiększenia dodatków pierwiastków modyfikujących, znajduje się w sferze dużego zainteresowania ze względu na ich wielkie znaczenie w umożliwieniu termicznej analizy, która może być wykorzystana jako instrument regulacji procesu.

Te zmiany nie są liniową funkcją stężenia dodatków modyfikujących, z następujących przyczyn:

Magnez, przytoczony jako przykład stosowanego środka modyfikującego, po dodaniu reaguje z występującymi w wytopie siarką i tlenem, tworząc MgS i MgO. Pozostały magnez rozpuszcza się w wytopie żeliwa i jest on określany jako Mg(L).

W serii doświadczeń stwierdzono, że poziom Mg(L) wynoszący 0,008% Mg powoduje powstanie całkowicie zwartej struktury grafitu, a poziom Mg(L) - poniżej 0,006% mg daje strukturę całkowicie płatkową w nieco podeutektycznym żeliwie (o równoważniku węgla CE 4,0-4,2). Poziom rozpuszczonego magnezu poniżej 0,006% nie jest wystarczający do uchronienia się przed tworzeniem grafitu płatkowego. Powstawanie grafitu płatkowego powoduje uwolnienie utajonego ciepła w tak dużym stopniu, że zmniejsza się stopień przechłodzenia i nigdy nie zachodzi wzrost zwartych kryształów grafitu. Przy tym niskim stopniu przechłodzenia, niektóre kryształy mogą jednak znaleźć się pod wpływem środka modyfikującego w takim stopniu, że rozwiną się w nieco nietypową, zmodyfikowaną postać.

Kryształy zwartego grafitu są tworzone przy stężeniu rozpuszczonego magnezu w zakresie pomiędzy 0,008-0,016%. W tym zakresie nie powstają żadne kryształy płatkowe, ale przy górnej granicy tego zakresu można zaobserwować szczególne formacje sferoidalnych kryształów.

Wartości bezwzględne zawartości rozpuszczonego pierwiastkowego magnezu mogą zmieniać się zależnie od warunków odlewania i od składu podstawowego wytopu. W przykładowych wytopach wyznaczono następujące zawartości magnezu, przy których powstaje grafit o danej morfologii.

- 0,008% Mg, 0,008 - 0,016% Mg, 0,016 - 0,030% Mg, 0,030 - 0,035% Mg, > 0,035 %Mg, grafit płatkowy gaafi t zwrrty mieszanina gaafitu zwartego t fferoidalnego 801 100% gaffiui sferoidainego gaf t całkowitie sferoidainy (Mg w nadmirree)

W praktyce stwierdzono, że w danym procesie i przy danym wyposażeniu, zanikanie magnezu wynosi około 0,001% Mg w ciągu każdych pięciu minut. W czasie odlewania trwającego 15 minut, zawartość rozpuszczonego pierwiastkowego magnezu zmniejszy się w związku z tym o 0,003%. Jeżeli pierwotna zawartość procentowa wynosi 0,010% Mg, po 15 minutach zawartość magnezu spadnie do 0,007%, a więc przy końcu okresu odlewania będzie tworzył się głównie grafit płatkowy, podczas gdy w próbce, która pierwotnie zawiera powiedzmy 0,012% Mg będą tworzyły się jedynie kryształy grafitu zwartego w całym okresie odlewania. Jeżeli wytop byłby testowany według sposobu przedstawionego w opisie patentowym US-A4667725, w obu przypadkach stwierdzono by, zupełnie słusznie, że oba wytopy będą krzepły jako żeliwo o zwartym graficie. A więc znany sposób nie pozwala na rozróżnienie morfologii wydzieleń przy zawartości magnezu 0,010% i 0,012%. Ze względu na to, że wskazane jest całkowite unikanie grafitu płatkowego, jak dotąd konieczne jest stosowanie pewnego nadmiaru

169 411 magnezu, w celu zapewnienia koniecznych wyników, przy ryzyku otrzymania pewnych ilości kryształów grafitu sferoidalnego w wytwarzanym materiale.

Ze względu na to, że postać zarodkujących kryształów grafitu jest całkowicie zwarta, badanie za pomocą urządzenia analizującego w odnośnym zakresie, to jest pomiędzy 0,0080,16% Mg(L) daje identyczne sygnały. Chemiczna analiza nie jest przydatna, ponieważ nie ma żadnego szybkiego sposobu rozróżnienia całkowitej ilości magnezu od ilości magnezu rozpuszczonego.

Sposób wytwarzania żeliwa o zwartym graficie, według wynalazku, polega na tym, że przygotowuje się wytop żeliwa i dodaje się do niego środek modyfikujący strukturę i środek zarodkujący w ilości wystarczającej do powstania przy krzepnięciu wydzieleń grafitu o postaci zwartej, przy czym kontroluje się skład wytopu żeliwa pobierając jego próbkę do pojemnika próbkowego, doprowadzając pojemnik próbkowy do równowagi termicznej z próbką wytopu i mierząc temperaturę w środku pojemnika próbkowego i w pobliżu ściany pojemnika próbkowego za pomocą dwóch czujników temperaturowych, a następnie rejestruje się temperatury wskazane przez oba czujniki i wyznacza się krzywe zależności czas-temperatura, zaś na podstawie odczytu reguluje się w skład wytopu.

Istotą wynalazku jest to, że w pobranej próbce wytopu, w pobliżu ściany pojemnika i w pobliżu znajdującego się przy niej czujnika temperaturowego, obniża się stężenie środka modyfikującego o wielkość odpowiadającą zawartości około 0,003% Mg, a zwłaszcza obniża stężenie magnezu o około 0,003%, poprzez wytwarzanie ściany pojemnika zawierającej substancję obniżającą zawartość środka modyfikującego, zwłaszcza magnezu, a korzystnie poprzez pokrycie ściany taką substancją. Następnie porównuje się zarejestrowane krzywe czas-temperatura odczytane za pomocą bocznego czujnika temperaturowego umieszczonego w pobliżu ściany pojemnika próbkowego i odczytane za pomocą środkowego czujnika temperatury i wprowadza się dodatkowy magnez do wytopu, gdy krzywa wskazań bocznego czujnika temperaturowego posiada plateau wskazujące na tworzenie się grafitu płatkowego.

Korzystnie, ściany pojemnika próbkowego wytwarza się z materiału wybranego spośród cementu i materiału balastowego, a zwłaszcza stosuje się cement i materiał balastowy, które razem zawierają 10-30% SiO2.

Korzystnie ściany pojemnika próbkowego pokrywa się warstwą substancji zawierającej co najmniej 10% tlenków krzemu, manganu lub żelaza, lub co najmniej 0,5% tlenków potasu i sodu.

Korzystnie jako czujniki temperaturowe stosuje się termopary.

Sposób według wynalazku powoduje zwiększenie liczby akceptowanych odlewów. Sposób według patentu US-A-4667725 pozwala uzyskać około 90% akceptowanych odlewów, to jest odlewów ze zwartym grafitem w ilości większej niż 80%. Przy wytwarzaniu żeliwa sposobem według niniejszego wynalazku ten wskaźnik jest zwiększony do około 99,5%.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony na przykładzie wykonania w odniesieniu do rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wykres zawartości procentowej grafitu w postaci zwartej w funkcji zawartości magnezu, przy czym pozostałość stanowi grafit płatkowy, fig. 2 - schemat części pojemnika próbkowego z naniesionym wykresem określającym procentową zawartość rozpuszczonego magnezu w pojemniku próbkowym od ściany pojemnika w kierunku do jego środka, fig. 3 - krzywe czas-temperatura dla termopary środkowej i termopary brzegowej usytuowanej w pobliżu ściany pojemnika.

Jak wykazują badania obniżenie Zawartości rozpuszczonego pierwiastkowego magnezu w wytopie do poniżej około 0,008% powoduje bardzo szybki wzrost ilości grafitu płatkowego wskutek tego, że niewystarczająca ilość magnezu dopuszcza wzrost grafitu płatkowego, a obniżenie zawartości magnezu poniżej linii granicznej powoduje drastyczną przemianę struktury krystalicznej pod względem wydzieleń grafitu (fig. 1).

Jak wynika z wykresu na fig. 1, przy zawartości magnezu powyżej 0,008 Mg(L) grafit jest całkowicie zwarty, a przy zawartości magnezu poniżej około 0,006% jest prawie cały płatkowy. Przy zawartościach pomiędzy 0,006% i 0,008% Mg, istnieje obszar ostrego przejścia z różnymi proporcjami dwóch struktur grafitu. Inne środki modyfikujące mają podobne stężenia progowe.

169 411

Sposób wytwarzania żeliwa o zwartym graficie według wynalazku, polega na tym, że przygotowuje się wytop o odpowiednim składzie i strukturze i dodaje się do wytopu środek modyfikujący i zarodkujący w ilości, która jest przypuszczalnie wystarczająca do wytworzenia żeliwa ze zwartym grafitem. Następnie pobiera się próbkę z wytopu w pojemniku próbkowym, którego fragment jest pokazany na fig. 2 i którego ściana 1 zawiera lub jest pokryta na jej wewnętrznej powierzchni warstwą substancji, która reaguje z rozpuszczonym pierwiastkowym magnezem, obecnym w wytopie w pobliżu ściany 1 pojemnika próbkowego. Substancja lub składnik materiału ściany powinien występować w takich ilościach, żeby stężenie magnezu w próbkowym wytopie w pobliżu ściany zostało obniżone o 0,003%. Pojemnik próbkowy ma dwie termopary, środkową 6 umieszczoną w środku objętości wytopu i brzegową 3 w pobliżu ściany pojemnika.Temperatury są rejestrowane przez obie termopary 3, 6.

Na podstawie wskazań termopary 3, 6 sporządza się krzywe zależności czas-temperatura, przedstawione na fig. 3, przy czym krzywa I odpowiada wskazaniom termopary środkowej 6, a krzywa II odpowiada wskazaniom termopary brzegowej 3.

Na figurze 2 zakładany poziom rozpuszczonego magnezu Mg(L) w środku próbki wytopu jest wskazany przez pierwszą przerywaną linię poziomą 2 (0,008 Mg(L)). Poziom magnezu Mg(L), przy termoparze 3 w pobliżu ściany 1 pojemnika jest wskazany przez drugą przerywaną linię 5 (0,005% Mg(L)). Obszar 4 wykresu stanowi obszar, w którym tworzą się kryształy płatkowego grafitu.

Krzywa I jest typową krzywą dla krzepnięcia grafitu zwartego w środku próbki. Krzywa II ma w punkcie A przegięcie, które jest typowe dla krzepnięcia grafitu płatkowego. Względny czas trwania pierwszego plateau (A) jest proporcjonalny do ilości płatków grafitu powstających w obszarze w pobliżu ściany 1 pojemnika próbkowego.

Gdy zawartość magnezu w wytopie wynosi na przykład 0,010% krzywa II uzyskana z odczytu termopary bocznej 3 usytuowanej w pobliżu ściany 1 pojemnika wskazuje temperaturę w której pojawiają się wydzielenia grafitu płatkowego, ponieważ miejscowa zawartość Mg jest mniejsza od 0,008% Mg. Występuje na krzywej plateau A wskazujące na tworzenie się grafitu płatkowego. Stanowi to sygnał, że zawartość magnezu musi być dostosowana poprzez jego dodawanie. Dodaje się dodatkowy środek modyfikujący do wytopu w ilości, która kompensuje straty środka modyfikującego strukturę w czasie całej operacji odlewania. Zwykle dodaje się ten środek bez żadnej dalszej kontroli własności krzepnięcia, co również pozwala dodawać środek modyfikujący strukturę bezpośrednio podczas odlewania.

W praktycznym przykładzie wykonania niniejszego wynalazku, pojemnik próbkowy wytwarza się z tlenków, które reagując ze środkiem modyfikującym, to jest magnezem, zawartym w wytopie żeliwa. Stosuje się pojemnik korzystnie wykonany z mieszaniny tlenku aluminium i szamotu. Związkami określającymi prędkość reakcji w takim materiale są dwutlenek krzemu, małe ilości tlenków metali alkalicznych i poziom zanieczyszczenia siarką. Nie jest prawdopodobne, aby bardziej stabilne tlenki takie, jak tlenek aluminium i tlenek wapnia brały udział w procesie redukcji magnezu w czasie krótkiego okresu kontaktu pomiędzy wytopem i tyglem.

Jednym przykładem materiału, który może być wykorzystany do wytwarzania pojemnika próbkowego odpowiedniego do stosowania w niniejszym wynalazku jest 50% SECAR^r 71, który głównie zawiera 71% AI2O3, 27% CaO i mniej niż 24% ogólnie zanieczyszczeń, wśród których można wymienić 0,35% SiO^ 0,35% Na20,0,25% Fe2O3,0,05% H2O i 0,15% SO3 oraz 50% Refag, głównie zawierającego 52% SiO^ 41,5% AI2O3 3% Fe2O^ 0,5% K2O i 0,1% Na2O.

Należy rozumieć, że zarówno temperatura próbkowania, jak i upływ czas pomiędzy pobieraniem próbki i początkiem krzepnięcia (odpowiadający szybkości chłodzenia cieczy) odgrywają rolę w powstawaniu wymaganego profilu stężenia.

Następujący przykład wyjaśnia wynalazek. Przykład zakłada, że stosuje się linię produkcyjną, w której prędkość zanikania Mg jest oszacowana ma 0,001% Mg na każde 5 minut i ze ostatnie formy w wymienionej linii są napełnione wytopem około 15 minut po pobraniu próbki.

Przykład. Produkcja żeliwa o zwartym graficie. Rzeczywisty poziom wolnego, rozpuszczonego, pierwiastkowego magnezu (MgL) w momencie pobierania próbki wynosił 0,010%. Analiza temperatury zmierzonej w środku próbki wykazała, ze z wytopu powstanie

169 411 zasadniczo materiał ze zwartym grafitem, podczas gdy termopara boczna, umieszczona w pobliżu ściany przedstawiała tendencję do tworzenia płatków. Tak więc uzyskane informacje wskazywały, że poziom Mg został zredukowany do 0,008% po okresie około 10 minut i że ostatnia trzecia część odlewów zawiera grafit w postaci płatkowej, o ile zawartość Mg nie zostanie zwiększona. Potrzebna ilość dodatkowego magnezu wynika z krzywej czas-temperatura, uzyskanej z odczytów termopary bocznej 3 usytuowanej w pobliżu ściany 1 pojemnika.

169 411

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz

Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania żeliwa o zwartym graficie, w którym przygotowuje się wytop żeliwa i dodaje się do niego środek modyfikujący strukturę i środek zarodkujący w ilości wystarczającej do powstania przy krzepnięciu wydzieleń grafitu o postaci zwartej, przy czym kontroluje się skład wytopu żeliwa pobierając jego próbkę do pojemnika próbkowego, doprowadzając pojemnik próbkowy do równowagi termicznej z próbką wytopu i mierząc temperaturę w środku pojemnika próbkowego i w pobliżu ściany pojemnika próbkowego za pomocą dwóch czujników temperaturowych, a następnie rejestruje się temperatury wskazane przez oba czujniki i wyznacza się krzywe zależności czas-temperatura, zaś na podstawie odczytu reguluje się skład wytopu, znamienny tym, że w pobranej próbce wytopu, w pobliżu ściany pojemnika i w pobliżu znajdującego się przy niej czujnika temperaturowego, obniża się stężenie środka modyfikującego o wielkość odpowiadającą zawartości około 0,003% Mg, a zwłaszcza obniża się stężenie magnezu o około 0,003%, poprzez wytwarzanie ściany pojemnika zawierającej substancję obniżającą zawartość środka modyfikującego, zwłaszcza magnezu, a korzystnie poprzez pokrycie ściany taką substancją, a następnie porównuje się zarejestrowane krzywe czas-temperatura odczytane za pomocą bocznego czujnika temperaturowego umieszczonego w pobliżu ściany pojemnika próbkowego i odczytane za pomocą środkowego czujnika temperatury i wprowadza się dodatkowy magnez do wytopu, gdy krzywa wskazań bocznego czujnika temperaturowego posiada plateau wskazujące na tworzenie się grafitu płatkowego.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ściany pojemnika próbkowego wytwarza się z materiału wybranego spośród cementu i materiału balastowego.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosuje się cement i materiał balastowy, które razem zawierają 10-30% SiCh.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ściany pojemnika próbkowego pokrywa się warstwą substancji zawierającej co najmniej 10% tlenków krzemu, manganu lub zelaza, lub co najmniej 0,5% tlenków potasu i sodu.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako czujniki temperaturowe stosuje się termopary.