碳硫分析儀對(duì)鑄造合金材料的碳、硫兩種元素做快速檢測(cè),發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)作為燃油發(fā)動(dòng)機(jī)中重要組成部分,生產(chǎn)鑄造要求更為嚴(yán)苛,針對(duì)材料中碳及硫兩種元素,選用碳硫分析儀檢測(cè)是合適的方法。
制造活塞環(huán)的材料應(yīng)具有良好的耐磨性、導(dǎo)熱性、耐熱性、沖擊韌性、彈性和足夠的機(jī)械強(qiáng)度。目前廣泛應(yīng)用的活塞環(huán)材料有優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵和鋼帶等。
一再?gòu)?qiáng)調(diào)“球墨鑄鐵活塞環(huán)生產(chǎn)的關(guān)鍵在于原材料”,沒(méi)有合格的原材料是很難生產(chǎn)好球墨鑄鐵活塞環(huán)的。他們強(qiáng)調(diào)采用高純生鐵或合成生鐵,其成分為:3.8%~4.3%C,0.2%~0.4%Si,0.04%~0.15%Mn,P<0.045%,S<0.01%,其它元素不得超過(guò)0.03%。而國(guó)內(nèi)無(wú)此種新生鐵資源,國(guó)內(nèi)有可能供應(yīng)的生鐵成分為:3.8%~4.3%C,0.8%~13%Si,0.2%~0.5%Mn,P<0.07%,S<0.03%。這種生鐵影響球化處理的關(guān)鍵元素Mn,P、S超高,給球墨鑄鐵活塞環(huán)的生產(chǎn)帶來(lái)很大的不利因素。
碳硫分析儀對(duì)活塞環(huán)質(zhì)量的檢測(cè)
目前,國(guó)內(nèi)想找到滿足要求的原材料礦源或合成生鐵是很困難的,引進(jìn)原材料也不現(xiàn)實(shí)。因此在選擇原材料時(shí),應(yīng)盡可能符合國(guó)外要求,試驗(yàn)選用的生鐵成分:4.0%~4.2%C,0.80%~0.9%Si,0.20%~0.4%Mn,0.04%~0.06%P,S<0.026%。這種生鐵與國(guó)外要求的生鐵比較有如下幾個(gè)特點(diǎn):
①硅量超高0.4%~0.6%。由于使用中頻爐熔煉,雖會(huì)限制回爐料的回收和利用,但還不會(huì)構(gòu)成太大威脅。
②含錳量超高0.14%~0.2%。較高的含錳量會(huì)影響鑄態(tài)組織的控制,隨后的鑄坯鐵素體化退火處理可解決這一難關(guān)。但過(guò)多的滲碳體出現(xiàn)將會(huì)影響球化的合格率及熱處理前后的尺寸控制。
③含磷量尚可。即使以后使用的新生鐵含磷量稍高(<0.07%),也不足以影響金相組織與力學(xué)性能。如含磷量太高,會(huì)導(dǎo)致鑄件含磷量>0.1%,就會(huì)在晶界產(chǎn)生磷共晶,使強(qiáng)度、韌性、塑性降低。
④含硫量超高0.016%以上。較高的含硫量會(huì)直接消耗球化劑的用量,特別是凝固期間溶解態(tài)的硫?qū)κ蚧挠绊懀瑫?huì)直接影響球化處理的效果,降低力學(xué)性能,增加鑄造缺陷(夾渣、皮下氣孔等)
高頻紅外碳硫儀的使用,為確認(rèn)材料中碳硫兩種元素含量提供了保證。