RU2528569C2 - Determination of amount of modifying agent to be added to iron melt - Google Patents

Determination of amount of modifying agent to be added to iron melt Download PDF

Info

Publication number
RU2528569C2
RU2528569C2 RU2013101763/02A RU2013101763A RU2528569C2 RU 2528569 C2 RU2528569 C2 RU 2528569C2 RU 2013101763/02 A RU2013101763/02 A RU 2013101763/02A RU 2013101763 A RU2013101763 A RU 2013101763A RU 2528569 C2 RU2528569 C2 RU 2528569C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
modifier
melt
casting process
amount
added
Prior art date
Application number
RU2013101763/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013101763A (en
Inventor
Мартин ВЕННЕРСТЕИН
Тобиас БЬЕРКЛИНД
Фредрик ВИЛБЕРФОРС
Original Assignee
Сканиа Св Аб
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сканиа Св Аб filed Critical Сканиа Св Аб
Publication of RU2013101763A publication Critical patent/RU2013101763A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2528569C2 publication Critical patent/RU2528569C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/02Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating changes of state or changes of phase; by investigating sintering
    • G01N25/04Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating changes of state or changes of phase; by investigating sintering of melting point; of freezing point; of softening point
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/02Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating changes of state or changes of phase; by investigating sintering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D2/00Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/08Making cast-iron alloys
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/20Metals
    • G01N33/205Metals in liquid state, e.g. molten metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: cast iron melt is subjected to thermal analysis. First and second container 1, are filled with cast iron melt samples, each container being provided with thermocouple 3, 4 connected with analytical hardware 5. Predefined amount of modifying agent 5 describing saturation with the latter in every particular casting is place in one container prior to filling with cast iron. Recorded are first and second melt crystallisation curves for first and second containers. Amount of modifier to be added to the melt at this very casting process is defined proceeding from the difference between minimum eutectic temperature (TElow) on first cooling curve and minimum eutectic temperature (TElow) on second curve.
EFFECT: reliable determination of added modifier amount.
10 cl, 4 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к способу определения количества модификатора, добавляемого в расплав чугуна, согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.The present invention relates to a method for determining the amount of modifier added to the molten iron, according to the restrictive part of paragraph 1 of the claims.

Уровень техникиState of the art

Чугун представляет собой обычно используемый конструкционный материал для деталей грузовых автомобилей. Например, он используется в блоках цилиндров двигателей, головках цилиндров, гильзах цилиндров, крышках коренных подшипников и кронштейнах рессор.Cast iron is a commonly used structural material for truck parts. For example, it is used in engine blocks, cylinder heads, cylinder liners, main bearing caps and spring brackets.

Так как большинство литых деталей не подвергают последующей термической обработке или механической обработке с пластической деформацией для изменения их микроструктуры или устранения в них дефектов, то их характеристики в значительной степени формируются уже на стадии литья. Таким образом, чрезвычайно важной для характеристик литого изделия является структура после кристаллизации, то есть, количество и внешний вид первичной фазы (аустенита) и эвтектической структуры (аустенита и графита). Количества этих фаз/структур можно определить при помощи так называемого термического анализа на основе кривых охлаждения, записанных во время кристаллизации образца, взятого из расплава. Термический анализ описан, например, в документах SE516136, SE515026 и WO97355184.Since most cast parts are not subjected to subsequent heat treatment or machining with plastic deformation to change their microstructure or eliminate defects in them, their characteristics are largely formed already at the casting stage. Thus, the structure after crystallization, that is, the quantity and appearance of the primary phase (austenite) and the eutectic structure (austenite and graphite), is extremely important for the characteristics of the molded product. The amounts of these phases / structures can be determined using the so-called thermal analysis based on the cooling curves recorded during crystallization of the sample taken from the melt. Thermal analysis is described, for example, in documents SE516136, SE515026 and WO97355184.

Известный подход при использовании термического анализа для контроля фаз и структур в чугуне основан на температуре ликвидуса расплавленного железа, то есть, температуре, при которой расплав начинает кристаллизоваться. В зависимости от того, насколько измеренная температура ликвидуса для получаемого литого изделия отличается от заранее определенного значения, структуру конечной отливки можно менять, например, путем добавления углерода.A well-known approach when using thermal analysis to control phases and structures in cast iron is based on the liquidus temperature of molten iron, that is, the temperature at which the melt begins to crystallize. Depending on how the measured liquidus temperature for the resulting cast product differs from a predetermined value, the structure of the final casting can be changed, for example, by adding carbon.

Однако этот известный способ не обеспечивает точного контроля того, как зарождаются или растут внутренние структуры, и дает лишь приблизительную оценку соответствующих количеств первичной фазы и эвтектической фазы.However, this known method does not provide precise control of how internal structures nucleate or grow, and provides only a rough estimate of the corresponding amounts of the primary phase and eutectic phase.

Другой известной практикой является управление зарождением внутренних структур в железе путем добавления модификатора, но в случае известных способов обнаружено, что трудно оптимизировать добавляемое количество модификатора.Another well-known practice is to control the nucleation of internal structures in iron by adding a modifier, but in the case of known methods, it has been found that it is difficult to optimize the amount of modifier added.

Зарождение внутренних структур в железе, таким образом, существенно влияет на его характеристики, в том числе, количество дефектов и прочность. Для окончательных характеристик получаемого литого изделия особенно важна структура эвтектической фазы. Однако тот факт, что существующие способы не предоставляют приемлемого показателя, характеризующего структуру этой фазы, может привести к проблемам с прочностью и отбраковке.The nucleation of internal structures in iron, therefore, significantly affects its characteristics, including the number of defects and strength. For the final characteristics of the resulting cast product, the structure of the eutectic phase is especially important. However, the fact that existing methods do not provide an acceptable indicator of the structure of this phase can lead to problems with strength and rejection.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является предложить способ, позволяющий надежным образом определить количество модификатора, которое необходимо добавить в расплав чугуна, и устраняющий указанные выше недостатки или, по меньшей мере, снижающий их до минимума.Thus, the present invention is to propose a method that allows you to reliably determine the amount of modifier that must be added to the molten iron, and eliminating the above disadvantages or at least reducing them to a minimum.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Эта задача достигается при помощи способа определения количества модификатора, которое необходимо добавить в расплав чугуна в конкретном процессе литья, содержащего следующие этапы, на которых:This task is achieved using a method for determining the amount of modifier that must be added to the molten iron in a specific casting process, containing the following steps, in which:

- обеспечивают первый контейнер для образца и второй контейнер для образца, каждый из которых имеет термопару, соединенную с аналитическим оборудованием;- provide a first container for the sample and a second container for the sample, each of which has a thermocouple connected to the analytical equipment;

- наполняют каждый контейнер для образца железным расплавом; записывают первую кривую охлаждения во время кристаллизации расплава в первом контейнере для образца и вторую кривую охлаждения во время кристаллизации расплава во втором контейнере для образца,- fill each container for the sample with iron melt; recording a first cooling curve during melt crystallization in a first sample container and a second cooling curve during melt crystallization in a second sample container,

отличающийся тем, что перед наполнением железным расплавом в один из контейнеров для образцов помещают заранее определенное количество модификатора, отражающее уровень насыщения модификатором в этом конкретном процессе литья, причем количество модификатора, которое необходимо добавить в расплав в этом конкретном процессе литья, определяют на основе разницы между наименьшей эвтектической температурой (TElow) на первой кривой охлаждения и наименьшей эвтектической температурой (TElow) на второй кривой охлаждения.characterized in that before filling with the iron melt, a predetermined amount of modifier is placed in one of the sample containers, which reflects the level of saturation with the modifier in this particular casting process, the amount of modifier that must be added to the melt in this particular casting process is determined based on the difference between the lowest eutectic temperature (TE low ) on the first cooling curve and the lowest eutectic temperature (TE low ) on the second cooling curve.

Данный способ обеспечивает точное управление процессом литья, приводя всего лишь к небольшим вариациям в качестве получаемого литого изделия, следствием чего является снижение затрат, если учитывать меньшее количество брака во время литья, механической обработки и сборки, а также меньший риск аварийных ситуаций.This method provides precise control of the casting process, leading only to small variations in the quality of the resulting cast product, which results in lower costs if you take into account less scrap during casting, machining and assembly, as well as a lower risk of accidents.

Согласно альтернативному варианту, упомянутое заранее определенное количество модификатора для процесса литья представляет собой среднее значение, полученное на основе уровней насыщения модификатором для множества расплавов чугуна в этом конкретном процессе литья.According to an alternative embodiment, said predetermined amount of modifier for the casting process is an average value obtained based on modifier saturation levels for a plurality of cast iron melts in this particular casting process.

Согласно альтернативному варианту, упомянутое заранее определенное количество модификатора для процесса литья представляет собой выбранное значение из уровней насыщения модификатором для множества расплавов чугуна в этом конкретном процессе литья.According to an alternative embodiment, said predetermined amount of modifier for the casting process is a selected value from modifier saturation levels for a plurality of cast iron melts in this particular casting process.

В случаях, когда модификатор содержит кремний, влияние последнего на эвтектическую температуру предпочтительно исключают расчетным путем для модифицированного образца на основе заранее определенной зависимости.In cases where the modifier contains silicon, the influence of the latter on the eutectic temperature is preferably excluded by calculation for a modified sample based on a predetermined relationship.

Если это требуется, количество модификатора, которое необходимо добавить в этом конкретном процессе литья, можно изменять в сторону избыточного или недостаточного модифицирования расплава.If required, the amount of modifier that needs to be added in this particular casting process can be changed in the direction of excessive or insufficient modification of the melt.

Данный способ в предпочтительном случае связан с определением структуры чугуна, по типу относящейся к пластинчатому графиту.This method is preferably associated with the determination of the structure of cast iron, the type related to lamellar graphite.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На Фиг. 1 приведена часть диаграммы состояния Fe-C.In FIG. 1 shows part of the state diagram of Fe-C.

На Фиг. 2 приведен график охлаждения расплава чугуна.In FIG. Figure 2 shows a graph for cooling the molten iron.

На Фиг. 3 показана тестовая установка для проведения эксперимента, соответствующего способу, предлагаемому настоящим изобретением.In FIG. 3 shows a test setup for conducting an experiment corresponding to the method of the present invention.

На Фиг. 4 приведен график, иллюстрирующий разницу между соответствующими эвтектическими температурами TElow модифицированного и не модифицированного образцов расплава чугуна.In FIG. 4 is a graph illustrating the difference between the corresponding eutectic temperatures of TE low modified and unmodified cast iron melt samples.

Описание изобретенияDescription of the invention

В качестве введения рассмотрим теоретические основы настоящего изобретения.As an introduction, consider the theoretical foundations of the present invention.

Кристаллизация расплава включает возникновение небольших твердых зародышей из скоплений атомов, вокруг этих зародышей расплав будет впоследствии кристаллизоваться. Образование этих зародышей, то есть, зарождение, зависит от суммарной энергии в расплаве. Система, например, расплав металла, стремится к максимальному снижению имеющейся энергии. То, в каком состоянии будет находиться вещество с более низким уровнем имеющейся энергии, твердом или жидком, зависит от его температуры. Образование твердой фазы в расплаве приводит к возникновению объема, в котором атомы организованы энергоэкономным образом. В то же время, между твердой и жидкой фазами возникает поверхность раздела. Атомы на поверхности принудительно перемещаются в положения, которые они не заняли бы в обычной ситуации, и для их помещения в эти положения требуется энергия. В результате, когда расплав кристаллизуется в твердое тело, уменьшается свободная энергия Gv на единицу объема и увеличивается поверхностная энергия γ, причем это происходит при температуре ниже температуры TM кристаллизации.Crystallization of the melt involves the formation of small solid nuclei from clusters of atoms; around these nuclei, the melt will subsequently crystallize. The formation of these nuclei, i.e., nucleation, depends on the total energy in the melt. A system, such as molten metal, seeks to minimize the available energy. The state of a substance with a lower level of available energy, solid or liquid, depends on its temperature. The formation of a solid phase in the melt leads to the appearance of a volume in which atoms are organized in an energy-efficient manner. At the same time, an interface occurs between the solid and liquid phases. Atoms on the surface are forcibly moved to positions that they would not have occupied in a normal situation, and energy is required to place them in these positions. As a result, when the melt crystallizes into a solid, the free energy G v decreases per unit volume and the surface energy γ increases, and this occurs at a temperature below the crystallization temperature T M.

Изменения в суммарной энергии системы могут быть описаны уравнением ΔG=ΔGvV+γA, где ΔG - суммарное изменение энергии, V - объем тела и А - площадь поверхности тела.Changes in the total energy of the system can be described by the equation ΔG = ΔG v V + γA, where ΔG is the total change in energy, V is the volume of the body, and A is the surface area of the body.

Образование зародышей происходит только, если оно приводит к снижению суммарной энергии системы, то есть, к отрицательному ΔG. Так как поверхностная энергия препятствует фазовому превращению, расплав будет оставаться жидким даже после снижения температуры ниже температуры кристаллизации. Это называется "переохлаждением" расплава. Чем сильнее температура падает ниже температуры кристаллизации, тем больше движущая сила для фазового перехода. Образование зародышей происходит, когда температура падает настолько сильно, что снижение энергии на единицу объема начинает превышать количество энергии, необходимой для создания поверхности. Для однородных расплавов это переохлаждение может составлять до нескольких сотен градусов, но обычно оно значительно меньше. То, насколько большое переохлаждение требуется для того, чтобы началось образование зародышей, показывает, насколько легко может происходить образование зародышей в расплаве, для расплавов это также называется "потенциалом образования зародышей".The formation of nuclei occurs only if it leads to a decrease in the total energy of the system, that is, to a negative ΔG. Since surface energy prevents phase transition, the melt will remain liquid even after the temperature drops below the crystallization temperature. This is called "subcooling" of the melt. The stronger the temperature falls below the crystallization temperature, the greater the driving force for the phase transition. The formation of nuclei occurs when the temperature drops so much that the decrease in energy per unit volume begins to exceed the amount of energy needed to create a surface. For homogeneous melts, this subcooling can be up to several hundred degrees, but usually it is much less. How much supercooling is required for nucleation to begin shows how easily nucleation in the melt can occur, for melts this is also called the "nucleation potential."

Процесс кристаллизации чугуна может быть описан при помощи диаграммы состояния Fe-C, показанной на Фиг. 1, где на вертикальной оси отложена температура, а на горизонтальной оси отложено процентное содержание углерода по весу. На Фиг. 1 показано содержание углерода в области, относящейся к чугуну, то есть, до 5%. Линии на диаграмме разделяют различные фазы, в которые переходит железо при различных температурах и различном содержании углерода. Характеристиками диаграммы являются линия 1 ликвидуса и линия 2, представляющая эвтектическую температуру. Эти две линии важны для прогнозирования структуры литой продукции. При температуре ликвидуса выделяется аустенит, также называемый γ-железом. При эвтектической температуре из оставшегося расплава также начинает выделяться углерод. Углерод выделяется в виде графита, который, в зависимости от его строения, в значительной степени влияет на характеристики материала.The crystallization process of cast iron can be described using the state diagram Fe-C shown in FIG. 1, where the temperature is plotted on the vertical axis and the percentage by weight of carbon is plotted on the horizontal axis. In FIG. 1 shows the carbon content in the region related to cast iron, that is, up to 5%. The lines in the diagram separate the various phases into which iron passes at different temperatures and different carbon contents. The characteristics of the diagram are liquidus line 1 and line 2 representing the eutectic temperature. These two lines are important for predicting the structure of cast products. At liquidus temperature, austenite, also called γ-iron, is released. At eutectic temperature, carbon also begins to be released from the remaining melt. Carbon is released in the form of graphite, which, depending on its structure, significantly affects the characteristics of the material.

Во время охлаждения из полностью расплавленного состояния в кристаллизованное состояние, расплав проходит через различные фазы на диаграмме состояния Fe-C. На Фиг. 2 схематично изображена кривая кристаллизации для чугуна. Горизонтальный участок "а" при 1200°С обозначает температуру ликвидуса расплава. В этом месте в расплаве начинает образовываться аустенит. Когда температура проходит 1150°С, в месте "b", которое представляет собой наименьшую эвтектическую температуру TElow расплава, начинается эвтектическая кристаллизация. Эвтектическая кристаллизация указана небольшим увеличением температуры расплава. Когда температура возвращается к неуклонному понижению, область "с", весь расплав перешел в твердую форму.During cooling from a completely molten state to a crystallized state, the melt passes through various phases in the Fe-C state diagram. In FIG. 2 schematically shows a crystallization curve for cast iron. The horizontal section "a" at 1200 ° C indicates the liquidus temperature of the melt. At this point, austenite begins to form in the melt. When the temperature passes 1150 ° C, eutectic crystallization begins at location “b”, which is the lowest eutectic temperature of the TE low melt. Eutectic crystallization is indicated by a slight increase in melt temperature. When the temperature returns to a steadily lowering region “c,” the entire melt has solidified.

Обнаружено, что хорошим показателем потенциала образования зародышей для расплава является то, насколько большое переохлаждение необходимо для начала эвтектического выделения фаз, то есть, TElow. Небольшое переохлаждение означает хороший потенциал образования зародышей. Во время эвтектической кристаллизации важно обеспечить высокий потенциал образования зародышей, так как это приводит к равномерному выделению графита во время кристаллизации. Равномерное выделение графита необходимо для получения хороших механических характеристик литого изделия, так как увеличение объема графита во время кристаллизации противодействует снижению объема аустенита.It was found that a good indicator of the potential for nucleation for the melt is how much supercooling is necessary for the onset of eutectic phase separation, i.e., TE low . A slight subcooling means a good potential for nucleation. During eutectic crystallization, it is important to ensure a high potential for nucleation, as this leads to uniform release of graphite during crystallization. A uniform precipitation of graphite is necessary to obtain good mechanical characteristics of the cast product, since an increase in graphite volume during crystallization counteracts a decrease in austenite volume.

Потенциалом образования зародышей можно управлять путем добавления мест образования зародышей в виде модификатора. Добавление модификатора повышает температуру, при которой происходит эвтектическая кристаллизация. Другими словами, меньшая степень переохлаждения расплава требуется для того, чтобы началась эвтектическая кристаллизация.The potential for nucleation can be controlled by adding nucleation sites in the form of a modifier. Adding a modifier increases the temperature at which eutectic crystallization occurs. In other words, a lower degree of melt subcooling is required for eutectic crystallization to begin.

Важно оптимизировать содержание модификатора, добавляемого в расплав. Добавление слишком малого количества модификатора может вызвать неравномерное или недостаточное выделение графита, что приводит к образованию карбида и, в худшем случае, к так называемой "белой кристаллизации". Добавление слишком большого количества модификатора приводит к высокой стоимости производства, а также может привести к дефектам в структуре литой продукции, например, из-за распространения графита.It is important to optimize the content of the modifier added to the melt. Adding too little modifier can cause uneven or insufficient release of graphite, which leads to the formation of carbide and, in the worst case, to the so-called “white crystallization”. Adding too much modifier leads to a high production cost, and can also lead to defects in the structure of cast products, for example, due to the spread of graphite.

Таким образом, как упомянуто выше, предпочтительно определять потенциал образования зародышей для расплава в эвтектическом минимуме, месте "b" на кривой охлаждения. Это объясняется тем, что переохлаждение во время эвтектической кристаллизации оказывает непосредственное влияние на окончательную структуру литого изделия.Thus, as mentioned above, it is preferable to determine the nucleation potential for the melt at the eutectic minimum, location “b” on the cooling curve. This is due to the fact that hypothermia during eutectic crystallization has a direct effect on the final structure of the molded product.

В результате проведения измерений авторы настоящего изобретения обнаружили, что может произойти "насыщение" расплава чугуна модификатором. Это означает, что при добавлении модификатора температура эвтектической кристаллизации перестает повышаться при определенном уровне, даже если добавляется еще больше модификатора. Как следствие, этот "уровень насыщения" представляет собой абсолютный предел для температуры TElow расплава, являющийся наибольшей эвтектической температурой, то есть, наименьшим переохлаждением, которое на практике может быть достигнуто в расплаве.As a result of the measurements, the authors of the present invention have discovered that "saturation" of the molten iron with a modifier may occur. This means that when a modifier is added, the eutectic crystallization temperature ceases to rise at a certain level, even if even more modifier is added. As a result, this “saturation level” represents the absolute limit for the TE low temperature of the melt, which is the highest eutectic temperature, that is, the least supercooling that can be achieved in practice in the melt.

Эта зависимость важна для способа, соответствующего настоящему изобретению, который более подробно описан ниже, так как она дает фиксированный уровень, определяющий, насколько высокой на практике может стать эвтектическая температура в расплаве чугуна. Таким образом, потенциал образования зародышей в не модифицированном расплаве можно сравнить с устойчивым эталонным значением.This dependence is important for the method according to the present invention, which is described in more detail below, since it gives a fixed level that determines how high the eutectic temperature in the molten iron can become in practice. Thus, the potential for nucleation in an unmodified melt can be compared with a stable reference value.

Способ, соответствующий настоящему изобретению, ниже описан подробно.The method corresponding to the present invention is described below in detail.

Этап 1Stage 1

В качестве первого этапа получают расплав чугуна, что выполняется путем плавления исходного материала, например, лома, возврата, первичного чугуна и отходов механической обработки. Состав и температура расплава контролируются, и выполняется любое необходимое регулирование.As the first stage, molten iron is obtained, which is performed by melting the source material, for example, scrap, return, primary iron and waste machining. The composition and temperature of the melt are controlled, and any necessary regulation is performed.

Этап 2Stage 2

В качестве второго этапа обеспечивают испытательное устройство для термического анализа. Испытательное устройство (см. Фиг. 3) содержит два тигля 1 и 2 для образцов, например, из формовочного песка, каждый из которых снабжен термопарой 3 и 4, соответственно. Термопары соединены с комплектом 5 аналитического оборудования, на котором установлено программное обеспечение для термического анализа. В один тигель помещают заранее определенное количество модификатора, обеспечивающее уровень насыщения модификатором для конкретного процесса литья.As a second step, a test apparatus for thermal analysis is provided. The test device (see Fig. 3) contains two crucibles 1 and 2 for samples, for example, from foundry sand, each of which is equipped with a thermocouple 3 and 4, respectively. Thermocouples are connected to a set of 5 analytical equipment on which thermal analysis software is installed. A predetermined amount of modifier is placed in one crucible, providing a level of saturation with a modifier for a particular casting process.

Уровень насыщения модификатором, то есть, количество модификатора, которое нужно добавить в расплавы чугуна, чтобы произошло их насыщение этим модификатором, меняется вместе с параметрами процесса во время получения расплавов. Эти параметры содержат, например, состав исходного материала (лома) и настройки производственного оборудования.The level of saturation with the modifier, that is, the amount of modifier that needs to be added to the cast iron melts in order for them to be saturated with this modifier, changes along with the process parameters during the preparation of the melts. These parameters contain, for example, the composition of the source material (scrap) and the settings of the production equipment.

При этом в промышленных процессах для получения деталей из чугуна, так называемых процессах литья, стремятся поддерживать параметры процесса как можно более неизменными, то есть поддерживать их в конкретных пределах. При изготовлении некоторых деталей, например, блоков цилиндров для двигателей, стремятся всегда использовать лом такого состава, который сохраняется в заданных пределах и/или всегда использовать одно и то же литейной оборудование для изготовления данной детали. Это делается для того, чтобы результаты различных литейных операций были максимально схожими.At the same time, in industrial processes to obtain parts from cast iron, the so-called casting processes, they strive to maintain the process parameters as constant as possible, that is, to maintain them within specific limits. In the manufacture of certain parts, for example, engine blocks for engines, they always strive to use scrap of a composition that is kept within specified limits and / or always use the same foundry equipment for the manufacture of this part. This is done so that the results of various foundry operations are as similar as possible.

Таким образом, количество модификатора, которое добавляют в упомянутый один тигель для образца, чтобы гарантировать, что помещенный в него расплав достигнет уровня насыщения, можно определять заранее как репрезентативное значение для конкретного процесса литья. Впоследствии это репрезентативное значение можно использовать каждый раз, когда в этом процессе литья необходимо получить новый расплав чугуна.Thus, the amount of modifier that is added to said single crucible for the sample to ensure that the melt placed in it reaches saturation level can be determined in advance as a representative value for a particular casting process. Subsequently, this representative value can be used every time a new cast iron melt is needed in this casting process.

Это репрезентативное значение может, например, представлять собой среднее значение для уровней насыщения модификатором, определенных для множества расплавов для конкретного процесса литья, например, процесса литья определенного типа блоков цилиндров для двигателей. Репрезентативное значение также может быть выбрано из множества различных уровней насыщения модификатором, определенных для множества расплавов для конкретного процесса литья. Например, репрезентативное значение может представлять собой медиану, максимальное значение или минимальное значение. После этого репрезентативное значение для уровня насыщения модификатором для конкретного процесса литья сохраняется, например, в энергонезависимой памяти компьютера, из которой оно может извлекаться и использоваться каждый раз при необходимости выполнения этого конкретного процесса литья.This representative value may, for example, be an average value for modifier saturation levels defined for a plurality of melts for a particular casting process, for example, a casting process of a particular type of engine block. A representative value can also be selected from a variety of different modifier saturation levels defined for a plurality of melts for a particular casting process. For example, a representative value may be a median, a maximum value, or a minimum value. After that, a representative value for the modifier saturation level for a particular casting process is stored, for example, in the non-volatile computer memory from which it can be extracted and used each time it is necessary to perform this particular casting process.

Также можно определить значения насыщения модификатором для множества различных расплавов чугуна, а затем построить линейную зависимость для этих значений насыщения.You can also determine the saturation values of the modifier for many different cast iron melts, and then build a linear relationship for these saturation values.

Количество модификатора, требуемое для того, чтобы отдельный расплав чугуна стал насыщенным, определяют следующим образом. Определяют эвтектическую температуру TElow одновременно для двух образцов, взятых из расплава. Один из образцов является не модифицированным, а другой содержит добавленный модификатор. Чтобы определить уровень насыщения, образцы расплава выливают одновременно, каждый в соответствующий тигель из двух идентичных тестовых тиглей, с последующим определением TElow для каждого образца с использованием кривых охлаждения, записанных во время кристаллизации образцов. После чего на основе разницы между TElow модифицированного образца и TElow не модифицированного образца определяют потенциал образования зародышей для модифицированного образца. Процедуру повторяют несколько раз, при этом один образец каждый раз модифицируют количеством модификатора, которое постепенно возрастает по сравнению с предыдущей партией. Сравнивая потенциалы образования зародышей для нескольких последовательных образцов, можно определить уровень, при котором потенциал образования зародышей прекращает увеличиваться с увеличением содержания модификатора. Этот уровень представляет собой уровень насыщения модификатором для соответствующего расплава. Как упомянуто выше, уровень насыщения определяют для множества расплавов, на основе чего можно определить средний уровень насыщения для конкретного процесса литья, либо выбрать репрезентативное значение.The amount of modifier required in order for a particular molten iron to become saturated is determined as follows. The TE low eutectic temperature is determined simultaneously for two samples taken from the melt. One of the samples is not modified, and the other contains an added modifier. To determine the saturation level, the melt samples are poured simultaneously, each into a corresponding crucible of two identical test crucibles, followed by the determination of TE low for each sample using cooling curves recorded during crystallization of the samples. Then, based on the difference between TE low of the modified sample and TE low of the unmodified sample, the nucleation potential for the modified sample is determined. The procedure is repeated several times, with one sample each time modifying the amount of modifier, which gradually increases compared to the previous batch. By comparing the nucleation potentials for several successive samples, it is possible to determine the level at which the nucleation potential ceases to increase with increasing modifier content. This level represents the level of saturation with the modifier for the corresponding melt. As mentioned above, the saturation level is determined for many melts, based on which you can determine the average saturation level for a particular casting process, or select a representative value.

На Фиг. 4, которая более подробно рассмотрена позднее, показано, что эвтектическая температура TElow прекращает увеличиваться, когда в некоторый расплав чугуна добавляют более 0,20% по весу модификатора.In FIG. 4, which is discussed in more detail later, it is shown that the eutectic temperature TE low ceases to increase when more than 0.20% by weight of the modifier is added to a certain cast iron melt.

Таким образом, уровень насыщения модификатором определяют путем выполнения нескольких последовательных экспериментов, каждый из которых содержит два одновременных измерения в двух отдельных идентичных тестовых тиглях при одних и тех же условиях. Это объясняется тем, что при термическом анализе, в ходе которого во время кристаллизации чугуна в тестовых тиглях записывают кривые охлаждения, на эти кривые отрицательно влияют различные факторы, которые искажают потенциал образования зародышей в расплаве. Ниже приведены примеры этих факторов:Thus, the level of saturation with the modifier is determined by performing several successive experiments, each of which contains two simultaneous measurements in two separate identical test crucibles under the same conditions. This is explained by the fact that during thermal analysis, during which cooling curves are recorded in test crucibles during the crystallization of cast iron, various factors negatively affect these curves, which distort the potential for nucleation in the melt. The following are examples of these factors:

- материал тестового тигля,- material of the test crucible,

- вариации в расположении и конструкции термопар,- variations in the arrangement and construction of thermocouples,

- вариации в потоке воздуха из-за стенок, вентиляции и подобного,- variations in air flow due to walls, ventilation, and the like,

- количество расплава в тигле,- the amount of melt in the crucible,

- химический состав расплава,- the chemical composition of the melt,

- температура расплава при заливке в тигель.- the temperature of the melt when pouring into the crucible.

Приведенные выше искажающие факторы отрицательно влияют на результат измерения, например, смещая всю кривую охлаждения вверх или вбок, что приводит к расположению эвтектической температуры на некорректном уровне.The above distorting factors negatively affect the measurement result, for example, by shifting the entire cooling curve up or sideways, which leads to the eutectic temperature being at an incorrect level.

При этом, если ошибки происходят во время измерений, проводимых в двух тестовых тиглях в идентичных условиях, одна и та же ошибка будет отрицательно влиять на оба измерения. Эти искажающие факторы устраняются путем вычитания эвтектических температур TElow для соответствующих образцов одной из другой.Moreover, if errors occur during measurements carried out in two test crucibles under identical conditions, the same error will adversely affect both measurements. These distorting factors are eliminated by subtracting the TE low eutectic temperatures for the respective samples from one another.

Дополнительным фактором, отрицательно влияющим на результат, является содержание кремния в модификаторе. Модификатор обычно содержит кремний, например, в виде FeSi. Кремний изменяет химический состав расплава в модифицированном тестовом образце. Так как температура, при которой начинается эвтектическая кристаллизация, определяется химическим составом расплава, то эвтектическая температура в модифицированном образце увеличивается при добавлении кремния. Чтобы также исключить этот искажающий фактор, для модифицированного образца влияние кремния на эвтектическую температуру вычитают.An additional factor that negatively affects the result is the silicon content in the modifier. The modifier usually contains silicon, for example, in the form of FeSi. Silicon alters the chemical composition of the melt in a modified test sample. Since the temperature at which eutectic crystallization begins is determined by the chemical composition of the melt, the eutectic temperature in the modified sample increases with the addition of silicon. To also eliminate this distorting factor, for a modified sample, the effect of silicon on the eutectic temperature is subtracted.

Также можно получить зависимость для влияния кремния на эвтектическую температуру. Это можно сделать путем исследования диаграмм состояния и линейной адаптацией. Эту зависимость также можно получить с использованием подходящей расчетной программы, например, ThermoCalc. Данную зависимость можно использовать для исключения расчетным путем влияния кремния на эвтектическую температуру.It is also possible to obtain a relationship for the effect of silicon on the eutectic temperature. This can be done by studying state diagrams and linear adaptation. This dependence can also be obtained using a suitable calculation program, for example, ThermoCalc. This dependence can be used to eliminate by calculation the effect of silicon on the eutectic temperature.

Модификатор также может быть легирован не кремнием, а другими веществами, которые отрицательно влияют на линии равновесия на диаграмме состояния, то есть, отрицательно влияют на эвтектическую температуру. Также можно получить зависимости для того, насколько сильно отрицательное влияние этих веществ на эвтектическую температуру, и использовать эти зависимости, чтобы компенсировать эвтектическую температуру в модифицированном образце.The modifier can also be doped not with silicon, but with other substances that adversely affect the equilibrium lines in the state diagram, that is, adversely affect the eutectic temperature. It is also possible to obtain dependencies for how strongly the negative effect of these substances on the eutectic temperature is, and use these dependencies to compensate for the eutectic temperature in the modified sample.

Этап 3Stage 3

В качестве третьего этапа, тестовые тигли затем наполняют расплавом, и во время кристаллизации образцов записывают кривые охлаждения. Из двух кривых охлаждения после этого определяют наименьшую эвтектическую температуру TElow для каждого образца. Наименьшую эвтектическую температуру не модифицированного образца затем вычитают из наименьшей эвтектической температуры модифицированного образца.As a third step, the test crucibles are then filled with melt, and cooling curves are recorded during crystallization of the samples. From the two cooling curves, the lowest eutectic temperature TE low for each sample is then determined. The lowest eutectic temperature of the unmodified sample is then subtracted from the lowest eutectic temperature of the modified sample.

Согласно настоящему изобретению, влияние какого-либо содержания кремния в модификаторе на эвтектическую температуру модифицированного образца устраняют перед вычитанием этой температуры из эвтектической температуры не модифицированного образца.According to the present invention, the effect of any silicon content in the modifier on the eutectic temperature of the modified sample is eliminated before subtracting this temperature from the eutectic temperature of the unmodified sample.

Этап 4Stage 4

В качестве четвертого этапа, вычисленную разницу в °С используют как основу для определения того, как много модификатора необходимо добавить в расплав, чтобы гарантировать, что получаемое литое изделие приобретет требуемую структуру. Результирующая разница в °С, то есть, потенциал образования зародышей для расплава, служит показателем того, насколько сильно удалена эвтектическая температура расплава от практически достигаемой эвтектической температуры. Результирующая разница в °С может быть соотнесена с окончательной структурой литого изделия.As a fourth step, the calculated difference in ° C is used as a basis for determining how much modifier needs to be added to the melt to ensure that the resulting cast product acquires the desired structure. The resulting difference in ° C, that is, the potential for the formation of nuclei for the melt, is an indicator of how far the eutectic temperature of the melt is far from the practically reached eutectic temperature. The resulting difference in ° C can be correlated with the final structure of the molded product.

Зависимость между разницей температур, добавляемым количеством модификатора и окончательной структурой литого изделия можно определить эмпирическим путем. Это делается путем получения нескольких расплавов в течение значительного периода времени, определения добавляемого количества модификатора при помощи способа, соответствующего настоящему изобретению, и отслеживания структуры литого изделия. Для каждого полученного расплава зависимость между величиной разницы температур в градусах и добавляемым количеством модификатора регулируют до тех пор, пока не будет получена приемлемая окончательная структура литого изделия.The relationship between the temperature difference added by the amount of modifier and the final structure of the molded product can be determined empirically. This is done by obtaining several melts over a significant period of time, determining the added amount of the modifier using the method of the present invention, and tracking the structure of the molded product. For each melt obtained, the relationship between the temperature difference in degrees and the amount of modifier added is adjusted until an acceptable final structure of the cast product is obtained.

Если это необходимо для некоторой продукции, также можно изменять количество модификатора, добавляемое в расплав, в сторону избыточного или недостаточного модифицирования.If it is necessary for some products, it is also possible to change the amount of modifier added to the melt, in the direction of excessive or insufficient modification.

Необходимо отметить, что невозможно добавить в индивидуальный расплав количество модификатора, точно соответствующее уровню насыщения для конкретного процесса литья с использованием этого расплава. Это объясняется тем, что уровни насыщения индивидуальных расплавов с течением времени начинают отклоняться от репрезентативного значения уровня насыщения для процесса литья. Например, отклонение может быть вызвано вариацией в составе индивидуальных расплавов в пределах заданных границ. Это означает, что уровень насыщения модификатором для каждого индивидуального расплава отличается от уровня насыщения для процесса литья в целом. Добавление модификатора в индивидуальные расплавы в количестве, точно указанном уровнем насыщения для процесса литья, приведет к их избыточному или недостаточному модифицированию. Как упомянуто ранее, избыточное модифицирование и недостаточное модифицирование имеют различные недостатки в плане затрат и характеристик материала.It should be noted that it is impossible to add an amount of modifier to the individual melt that exactly matches the saturation level for a particular casting process using this melt. This is because the saturation levels of individual melts over time begin to deviate from the representative saturation level for the casting process. For example, a deviation can be caused by a variation in the composition of individual melts within specified boundaries. This means that the level of saturation with the modifier for each individual melt differs from the level of saturation for the casting process as a whole. Adding a modifier to individual melts in an amount exactly indicated by the saturation level for the casting process will lead to their excessive or insufficient modification. As mentioned earlier, over modification and insufficient modification have various disadvantages in terms of costs and material characteristics.

Этап 5Stage 5

В качестве пятого этапа, в расплав добавляют требуемое количество модификатора с последующей заливкой расплава в подходящую литейную форму.As a fifth step, the required amount of modifier is added to the melt, followed by pouring the melt into a suitable mold.

Конечно, может случиться так, что необходимо получить только один расплав, и заранее определенное значение уровня насыщения модификатором для него отсутствует. В этом случае уровень насыщения определяют путем проведения нескольких последовательных экспериментов с двумя тестовыми тиглями, как описано выше. Определенное таким образом количество модификатора добавляют в расплав, который затем используют для литья.Of course, it may happen that it is necessary to obtain only one melt, and there is no predetermined value of the saturation level of the modifier for it. In this case, the saturation level is determined by conducting several consecutive experiments with two test crucibles, as described above. The amount of modifier so determined is added to the melt, which is then used for casting.

Подробное описание вариантов реализации изобретенияDetailed Description of Embodiments

Ниже настоящее изобретение описано со ссылкой на конкретный пример.Below the present invention is described with reference to a specific example.

В среднечастотной печи, изготовленной компанией АВВ, было получено 10 тонн расплава серого чугуна, по типу относящегося к содержащему пластинчатый графит.In the mid-frequency furnace manufactured by ABB, 10 tons of molten gray cast iron, of the type related to lamellar graphite, were obtained.

На первом этапе было определено количество модификатора, необходимое для насыщения им данного расплава. С этой целью было изготовлено четыре тестовых партии, с номерами 1-4. Для каждой партии оборудование для отбора образцов, как показано на Фиг. 3, содержало два контейнера 1 и 2 для образцов в виде тигля из формовочного песка, каждый из которых был снабжен термопарой 3, 4.At the first stage, the amount of modifier needed to saturate the given melt was determined. For this purpose, four test batches were manufactured, with numbers 1-4. For each batch, sampling equipment as shown in FIG. 3, contained two containers 1 and 2 for samples in the form of a crucible made of foundry sand, each of which was equipped with a thermocouple 3, 4.

Характеристики тиглей из формовочного песка и термопар были следующими:The characteristics of foundry sand crucibles and thermocouples were as follows:

- материал тигля: тигель в виде оболочковой формы из кварцевого песка, имеющий вес 65 г;- crucible material: a crucible in the form of a shell form of quartz sand, having a weight of 65 g;

- песок покрыт смесью из 3,5% фенольной смолы, оксида железа и смазки на основе стеарина;- sand is coated with a mixture of 3.5% phenolic resin, iron oxide and stearin-based lubricant;

- термопары: из сплава NiCr-NiAl, изолированные путем помещения в трубку из кварцевого стекла высокой чистоты;- thermocouples: from NiCr-NiAl alloy, insulated by placing high purity quartz glass in a tube;

- расположение термопар показано на Фиг. 3, во время проведения измерений средний объем тигля составлял 4,86 см3 (исходя из реального веса 350 г и плотности 7,22 г/см3).- the location of the thermocouples is shown in FIG. 3, during the measurements, the average volume of the crucible was 4.86 cm 3 (based on the actual weight of 350 g and a density of 7.22 g / cm 3 ).

Каждая термопара была соединена с отдельным каналом аналитического оборудования, содержащего компьютер, процессор которого был использован для работы программного обеспечения ATAS, предназначенного для проведения исследований, которое изготовлено компанией Novacast.Each thermocouple was connected to a separate channel of analytical equipment containing a computer, the processor of which was used to run the ATAS research software, manufactured by Novacast.

Был вычислен средний вес расплава, который могут вместить тестовые тигли, и в тестовый тигель 2 из партий 2-4 был помещен модификатор 6 типа Superseed из сплава FeSi с содержанием стронция. Количество модификатора вычислялось с учетом количества расплава (чугуна в % по весу), которое могут вместить тестовые тигли. Добавляемые количества модификатора приведены в таблице. В тестовые тигли партии 1 модификатор помещен не был.The average weight of the melt that the test crucibles can hold was calculated, and a Superseed modifier 6 of FeSi alloy containing strontium was placed in test crucible 2 from parties 2-4. The amount of modifier was calculated taking into account the amount of melt (cast iron in% by weight) that test crucibles can hold. The added amounts of the modifier are given in the table. In the test crucibles of party 1, the modifier was not placed.

После этого каждый тестовый тигель был наполнен одним и тем же количеством расплава, и во время кристаллизации образцов были записаны кривые охлаждения, которые были проанализированы программой для исследований.After that, each test crucible was filled with the same amount of melt, and during the crystallization of the samples, cooling curves were recorded that were analyzed by the research program.

Затем была определена наименьшая эвтектическая температура TElow для каждой кривой охлаждения при помощи программы для исследований. Эта температура называется "измеренной" TElow. Так как модификатор содержал кремний, то после этого было вычтено влияние кремния на эвтектическую температуру для каждого из трех модифицированных образцов. Образцы, откорректированные таким образом, называются имеющими "скорректированную" TElow. В таблице приведены "измеренные" эвтектические температуры TElow для образцов 1 и 2 из каждой партии и эвтектические температуры для модифицированных образцов после компенсации кремния ("скорректированные" TElow).Then, the lowest TE low eutectic temperature was determined for each cooling curve using a research program. This temperature is called the "measured" TE low . Since the modifier contained silicon, then the effect of silicon on the eutectic temperature for each of the three modified samples was subtracted. Samples adjusted in this way are called having “adjusted” TE low . The table shows the “measured” TE low eutectic temperatures for samples 1 and 2 from each batch and the eutectic temperatures for modified samples after silicon compensation (“corrected” TE low ).

Эвтектическая температура для каждого модифицированного образца с "измеренной" TElow была затем вычтена из эвтектической температуры для соответствующего не модифицированного образца. Результат называется "измеренная" ΔTElow. После коррекции эвтектических температур для модифицированных образцов на содержание кремния, они были вычтены из эвтектических температур не модифицированных образцов. Результат называется "скорректированная" ΔTElow. Значения приведены в таблице.The eutectic temperature for each modified sample with “measured” TE low was then subtracted from the eutectic temperature for the corresponding unmodified sample. The result is called "measured" ΔTE low . After correcting the eutectic temperatures for the modified samples for the silicon content, they were subtracted from the eutectic temperatures of the unmodified samples. The result is called "adjusted" ΔTE low . Values are given in the table.

Figure 00000001
Figure 00000001

На Фиг. 4 приведен график, на котором показаны "измеренная" TElow и "скорректированная" ΔTElow для каждой партии.In FIG. 4 is a graph showing the “measured” TE low and the “corrected” ΔTE low for each batch.

Из графика можно видеть, что при коррекции для образцов влияния кремния на эвтектическую температуру разница между эвтектическими температурами модифицированного и не модифицированного образцов прекращает увеличиваться, когда содержание модификатора превышает 0,2% по весу. Таким образом, это содержание представляет собой уровень насыщения расплава модификатором. График на Фиг. 4 также показывает, что в случае, если для образцов нет компенсации влияния кремния, разница между эвтектическими температурами продолжает увеличиваться с увеличением содержания модификатора. Поэтому уровень насыщения модификатором не может быть определен.From the graph it can be seen that during correction for samples of the effect of silicon on the eutectic temperature, the difference between the eutectic temperatures of the modified and unmodified samples ceases to increase when the content of the modifier exceeds 0.2% by weight. Thus, this content represents the level of saturation of the melt with a modifier. The graph in FIG. 4 also shows that if there is no compensation for the influence of silicon for the samples, the difference between the eutectic temperatures continues to increase with an increase in the modifier content. Therefore, the saturation level of the modifier cannot be determined.

Claims (10)

1. Способ определения количества модификатора, которое необходимо добавить в расплав чугуна в конкретном процессе литья, включающий следующие этапы, на которых:
- обеспечивают первый контейнер (1) для образца и второй контейнер (2) для образца, каждый из которых имеет термопару (3, 4), соединенную с аналитическим оборудованием (5),
- наполняют каждый контейнер (1, 2) для образца расплавом чугуна,
- записывают первую кривую охлаждения во время кристаллизации расплава в первом контейнере (1) для образца и вторую кривую охлаждения во время кристаллизации расплава во втором контейнере (2) для образца, отличающийся тем, что перед наполнением расплавом чугуна в один из контейнеров для образцов помещают заранее определенное, репрезентативное для конкретного процесса литья, количество модификатора, отражающее уровень насыщения модификатором в этом конкретном процессе литья, причем количество модификатора, которое необходимо добавить в расплав в этом конкретном процессе литья, определяют на основе разницы между наименьшей эвтектической температурой (TElow) на первой кривой охлаждения и наименьшей эвтектической температурой (TElow) на второй кривой охлаждения.
1. The method of determining the amount of modifier that must be added to the molten iron in a specific casting process, comprising the following steps, in which:
- provide the first container (1) for the sample and the second container (2) for the sample, each of which has a thermocouple (3, 4) connected to the analytical equipment (5),
- fill each container (1, 2) for the sample with molten cast iron,
- write the first cooling curve during crystallization of the melt in the first container (1) for the sample and the second cooling curve during crystallization of the melt in the second container (2) for the sample, characterized in that before filling with molten iron in one of the containers for samples placed in advance a certain, representative for a particular casting process, amount of modifier, reflecting the level of saturation with the modifier in this particular casting process, the amount of modifier to be added to the melt in this particular casting process is determined based on the difference between the lowest eutectic temperature (TE low ) on the first cooling curve and the lowest eutectic temperature (TE low ) on the second cooling curve.
2. Способ по п. 1, в котором упомянутое заранее определенное количество модификатора для процесса литья представляет собой среднее значение, полученное на основе уровней насыщения модификатором для множества расплавов в этом конкретном процессе литья.2. The method of claim 1, wherein said predetermined amount of modifier for the casting process is an average value obtained based on modifier saturation levels for a plurality of melts in this particular casting process. 3. Способ по п. 1, в котором упомянутое заранее определенное количество модификатора для процесса литья представляет собой выбранное значение из уровней насыщения модификатором для множества расплавов в этом конкретном процессе литья.3. The method according to claim 1, wherein said predetermined amount of modifier for the casting process is a selected value from modifier saturation levels for a plurality of melts in this particular casting process. 4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором модификатор содержит кремний, и влияние кремния на эвтектическую температуру (TElow) исключают расчетным путем, на основе заранее определенной зависимости между содержанием кремния и эвтектической температурой.4. The method according to any one of paragraphs. 1-3, in which the modifier contains silicon, and the effect of silicon on the eutectic temperature (TE low ) is excluded by calculation, based on a predetermined relationship between the silicon content and the eutectic temperature. 5. Способ по любому из пп. 1-3, в котором количество модификатора, которое необходимо добавить в расплав в этом конкретном процессе литья, изменяют в сторону избыточного или недостаточного модифицирования расплава.5. The method according to any one of paragraphs. 1-3, in which the amount of modifier that must be added to the melt in this particular casting process is changed in the direction of excessive or insufficient modification of the melt. 6. Способ по п. 4, в котором количество модификатора, которое необходимо добавить в расплав в этом конкретном процессе литья, изменяют в сторону избыточного или недостаточного модифицирования расплава.6. The method according to p. 4, in which the amount of modifier that must be added to the melt in this particular casting process is changed in the direction of excessive or insufficient modification of the melt. 7. Способ по любому из пп. 1-3, в котором чугун относится к типу, содержащему пластинчатый графит.7. The method according to any one of paragraphs. 1-3, in which cast iron is of the type containing lamellar graphite. 8. Способ по п. 4, в котором чугун относится к типу, содержащему пластинчатый графит.8. The method according to p. 4, in which the cast iron is of the type containing lamellar graphite. 9. Способ по п. 5, в котором чугун относится к типу, содержащему пластинчатый графит.9. The method according to p. 5, in which the cast iron is of the type containing lamellar graphite. 10. Способ по п. 6, в котором чугун относится к типу, содержащему пластинчатый графит. 10. The method according to p. 6, in which the cast iron is of the type containing lamellar graphite.
RU2013101763/02A 2010-06-16 2011-06-14 Determination of amount of modifying agent to be added to iron melt RU2528569C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050616-0 2010-06-16
SE1050616A SE534912C2 (en) 2010-06-16 2010-06-16 Method for determining the amount of inoculant to be added to a cast iron melt
PCT/SE2011/050732 WO2011159234A1 (en) 2010-06-16 2011-06-14 Method for determining amounts of inoculant to be added to a cast-iron melt

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013101763A RU2013101763A (en) 2014-07-27
RU2528569C2 true RU2528569C2 (en) 2014-09-20

Family

ID=45348430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013101763/02A RU2528569C2 (en) 2010-06-16 2011-06-14 Determination of amount of modifying agent to be added to iron melt

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2583089A4 (en)
KR (1) KR101412165B1 (en)
CN (1) CN102985811B (en)
BR (1) BR112012030956A2 (en)
RU (1) RU2528569C2 (en)
SE (1) SE534912C2 (en)
WO (1) WO2011159234A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111800611B (en) * 2020-07-02 2021-12-31 上海新研工业设备股份有限公司 On-line stream inoculation machine detection device and detection method and application
CN113088802B (en) * 2021-04-02 2022-04-15 广西玉柴机器股份有限公司 Production method of vermicular cast iron with low shrinkage tendency and vermicular cast iron

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1109642A1 (en) * 1982-12-21 1984-08-23 Всесоюзный заочный машиностроительный институт Method of checking liquid metal
WO1991013176A1 (en) * 1990-02-26 1991-09-05 Sintercast Ltd. A method for controlling and regulating the primary nucleation of iron melts
US5804006A (en) * 1995-05-16 1998-09-08 Kimura Foundry Co., Ltd. Method for judging the properties of molten cast iron
RU99114769A (en) * 1996-12-04 2001-06-20 Синтеркаст АБ METHOD FOR FORECASTING THE IRON MICROSTRUCTURE
SE516136C2 (en) * 1998-12-18 2001-11-19 Sintercast Ab Process, device and computer program for determining the amount of additive for cast iron melt

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2510947B2 (en) * 1993-10-15 1996-06-26 有限会社日本サブランスプローブエンジニアリング Method for discriminating presence / absence of spheroidizing agent or CV agent in molten cast iron and chilling tendency of flake graphite cast iron, and sampling container used therefor
SE509818C2 (en) 1995-11-16 1999-03-08 Sintercast Ab Method for making cast articles of pretreated melt
SE506802C2 (en) 1996-03-18 1998-02-16 Sintercast Ab Process for producing compact graphite iron comprising a thermal analysis step
WO1998025133A1 (en) * 1996-12-04 1998-06-11 Sintercast Ab Method for judging the properties of molten cast iron
SE9904257D0 (en) 1999-11-23 1999-11-23 Sintercast Ab New cast iron alloy
SE0300752L (en) 2003-03-19 2004-09-20 Volvo Lastvagnar Ab Gray iron for engine cylinder blocks and top caps

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1109642A1 (en) * 1982-12-21 1984-08-23 Всесоюзный заочный машиностроительный институт Method of checking liquid metal
WO1991013176A1 (en) * 1990-02-26 1991-09-05 Sintercast Ltd. A method for controlling and regulating the primary nucleation of iron melts
US5804006A (en) * 1995-05-16 1998-09-08 Kimura Foundry Co., Ltd. Method for judging the properties of molten cast iron
RU99114769A (en) * 1996-12-04 2001-06-20 Синтеркаст АБ METHOD FOR FORECASTING THE IRON MICROSTRUCTURE
SE516136C2 (en) * 1998-12-18 2001-11-19 Sintercast Ab Process, device and computer program for determining the amount of additive for cast iron melt

Also Published As

Publication number Publication date
KR101412165B1 (en) 2014-06-25
EP2583089A1 (en) 2013-04-24
SE1050616A1 (en) 2011-12-17
EP2583089A4 (en) 2016-11-23
SE534912C2 (en) 2012-02-14
WO2011159234A1 (en) 2011-12-22
BR112012030956A2 (en) 2016-11-01
RU2013101763A (en) 2014-07-27
CN102985811B (en) 2014-10-01
KR20130043160A (en) 2013-04-29
CN102985811A (en) 2013-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4667725A (en) Method for producing cast-iron, and in particular cast-iron which contains vermicular graphite
Timelli et al. Precipitation of primary Fe-rich compounds in secondary AlSi9Cu3 (Fe) alloys
US5615730A (en) Methods for inspecting the content of structure modifying additives in molten cast iron and chilling tendency of flaky graphite cast iron
JP2734490B2 (en) Method for producing CV graphite cast iron
TWI500914B (en) Sampler for molten iron
JPH08313464A (en) Method for determining properties of molten cast iron
RU2528569C2 (en) Determination of amount of modifying agent to be added to iron melt
RU2145638C1 (en) Method of continuous production of preliminarily treated molten pig iron for casting and its version
JP4014636B2 (en) Manufacturing method of cast iron
KR100263511B1 (en) The determination of the carbon equivalent structure modified cast iron
KR100562224B1 (en) Iron castings with compacted or spheroidal graphite produced by determining coefficients from cooling curves and adjusting the content of structure modifying agents in the melt
Alagarsamy et al. Demystifying shrinkage porosity in ductile iron castings
US20080302503A1 (en) Method for Adaptively Controlling Processes for the Production of Cast Iron
JPH055121A (en) Method for controlling steel tapping temperature
Pietrowski et al. Possibilities of obtaining and controlling high-quality pressure castings
TWI827485B (en) Method for predicting temperature of molten steel within tundish
Domeij et al. Solidification chronology of the metal matrix and a study of conditions for micropore formation in cast irons using EPMA and FTA
JP2637004B2 (en) Evaluation method of powder for continuous casting of low carbon steel
EP2749657B1 (en) Method for controlling active magnesium in ductile cast iron
Górny et al. Effect of Different Molding Materials on the Thin-Walled Compacted Graphite Iron Castings
Vainik et al. Opticast for optimised aluminium grain refinement
EP2090670A1 (en) Method for predicting spheroidisation degree in defined zones of spheroidal graphitic cast iron pieces
Nagels et al. Columnar to equiaxed transition during growth of a univariant eutectic
JPH05228595A (en) Method for evaluating powder for continuous casting of middle-carbon steel
CN85107495A (en) Cast iron particularly contains the production method of cast iron of the China ink of wriggling

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160615