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灰鑄鐵和球墨鑄鐵三角試塊進(jìn)行爐前檢驗(yàn),應(yīng)注意事項(xiàng)
灰鑄鐵和球墨鑄鐵三角試塊進(jìn)行爐前檢驗(yàn),應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
一： 三角試塊是三角棱柱形,我司常用的規(guī)格是斷面為底邊長為25mm,高為50mm的等腰三角形,棱柱長為150mm。三角試塊斷面的形狀不能隨便更改,特別要注意保證等腰三角形的高為底邊的2倍,即等腰三角形的兩個底角都是76°。這種形狀的斷面有利于白口寬度（也稱白口深度）的觀察與判斷,也有利于鐵液傾向的判斷。此等腰三角形斷面，底角比頂角大2.7倍還多,造成向著頂角的方向試塊厚諑漸減小的勢態(tài)。厚度越薄處，即越靠近頂角處，試塊的冷卻速度越大，即在該處就會出現(xiàn)白口組織。鐵液的過冷傾向越大，則在較小過冷度處也出白口，即白口寬度越大。所謂白口寬度，通常是指出現(xiàn)全白口組織的大試塊厚度。因此，測量白口寬度數(shù)值時，應(yīng)沿著平行于等腰三角形底邊的方向度量。
二： 爐前及時制取三角試塊不可草率，不可從鐵液表面取樣，在爐前進(jìn)行孕育處理或球化及孕育處理的前后，需要立即制取三角試塊做爐前檢驗(yàn)，以判斷處理是否成功，或原鐵液是否已符合要求。處理后的鐵液表面往往有氧化渣,需在扒渣后取樣。其次，由于孕育劑的密度往往比鐵液輕。孕育處理剛結(jié)束時，在靠近鐵液表面的一層鐵液中往往有較多的尚未溶解完的孕育劑碎末。因此，不應(yīng)該直接取這一層鐵液做樣品，否則就會失支對這一包鐵液的代表性。
通常操作方法是：用烘烤過的小樣勺，使舀樣勺側(cè)立著從鐵液的無渣表面下入鐵液中，并從100-200mm的深處舀取鐵液，立即澆1-2片三角試塊。除此以外，還應(yīng)在該包鐵液澆后一個鑄件時，接取包中少量鐵液，再澆1-2片三角試塊。
其實(shí)只要三角試塊砂型做的好，澆注時未發(fā)現(xiàn)夾渣，滄火，跑火等缺陷，每次制好一個三角試塊就可以。
三： 三角試塊凝固后不可過早地浸入水中，等待三角試塊的凝固冷卻是很消耗時間的。經(jīng)處理后的鐵液決不可能等候三角試塊自然冷卻至可觀察斷面的溫度；因?yàn)榈却敲撮L的時間，這一包鐵液已經(jīng)報(bào)廢了。因此通常都需要用水激冷，以爭取時間。但是必須注意，用水激冷不可改變鑄鐵的金屬基體、不可影響到鑄態(tài)組織觀察。因此，要按下述規(guī)程進(jìn)行操作：當(dāng)三角試塊凝固后降溫至橙紅色（800~900℃）時，用夾鉗取出并清除其表面上的粘砂。這樣做的目的是節(jié)省時間，使三角試塊快些冷卻。待三角試塊冷至暗紅色（即紅黑色，約600℃時，浸入水中激冷，目的也是節(jié)省時間。要水中可晃動一下，但停留時間不能過長。要取出來觀察試塊表面冒蒸汽的激烈程度,以判斷試塊被激冷到什么溫度,若試塊急烈的冒氣,則淬一下水。當(dāng)試塊綬慢冒氣時，說明已冷至40-60℃，不可再淬水。當(dāng)三角試塊整個表面無水漬時，便可砸斷觀察斷口。
需注意的是,不可在三角試塊剛凝固完時就取出淬水,也不可在試塊尚未冷至紅黑色時就浸入水中,否則就會出現(xiàn)馬氏體,貝氏體或屈氏體類型的針狀基體組織：其主要原因是：在固態(tài)下相變A1溫度以上水冷，使共析轉(zhuǎn)變來不及發(fā)生，而在更大得多的過冷度下發(fā)生以鐵素體為相的共析轉(zhuǎn)變（針狀屈氏體）。有擴(kuò)散的共晶轉(zhuǎn)變（羽毛狀的上貝氏體和作葉狀的下貝氏體）或發(fā)生無擴(kuò)散共晶轉(zhuǎn)變（針狀馬氏體）。這些類似粗針狀的基體組 織，其宏觀斷面也發(fā)白色，從而使鑄態(tài)宏觀組織失真，造成誤判，即誤認(rèn)為是全白口。為了節(jié)省時間，應(yīng)在試塊凝固后把它從砂型中取出，在空氣中降溫。只要試塊已凝固，哪怕從型中取出的溫度超過900℃,也不會影響鑄態(tài)組織:因?yàn)殍T態(tài)組織是凝固過程中形成的。只要基體組織不出現(xiàn)上述針狀組織，就不可能模糊或改變灰口，麻口與白口之間的界限。但是，過高溫度或過早將試塊從砂型中取出，有可能試塊的厚部尚未*凝固，這樣有可能在本來不該有白的地方出現(xiàn)了白口，因此好還是在三角試塊的明露表面呈橙紅色時把它取出。
四： 三角試塊不可在潮濕的地面砸斷，按上述操作方法獲得的三角試塊，應(yīng)在干燥的場地上，三角試塊支座，一般都是自己鑄造的、形狀有點(diǎn)像軸承支座的沉重的鐵塊，有一個較大的底平面可以穩(wěn)座在地面上，在距離底平面不太高的地方、在側(cè)面上有一個與三角試塊斷面形狀一樣的凹槽或孔，不加工可插入三角試塊。三角試塊支座須放在干燥的場地上，以免砸下的三角試塊被弄濕而氧化生銹或弄臟，以致看不清鑄態(tài)的宏觀組織。為了清楚地判斷，也為了三角試塊斷口能保存較長的時間供分析之用，一般不應(yīng)用手觸摸斷面，
當(dāng)然，三角試塊本身在砸斷前不可帶有水漬，更不可放在潮濕地面上用錘砸斷。
五： 用三角試塊檢驗(yàn)孕育鑄鐵是否達(dá)到牌號要求時，不可只取孕育后的鐵液，亦不可只取孕育前的鐵液做檢驗(yàn)，生產(chǎn)孕育鑄鐵時，孕育處理成攻、孕育效果良好的重要標(biāo)志是：孕育前后鐵液的過冷傾向有較大變化，而且孕育前鐵液的過冷傾向越大則孕育后所能達(dá)到的牌號越高。用三角試塊在爐前檢驗(yàn)孕育鑄鐵時，需對比孕育前后鐵液的過冷傾向，即白口寬度的變化，觀察孕育前鐵液是否符合牌號要求、孕育后鐵液過冷傾向是否符合鑄件壁厚大小要求。由于時間緊迫，鐵液不能等候連續(xù)制備兩塊三角試塊的時間，所以需準(zhǔn)備兩把夾鉗，分別同專人做孕育前后的三角試塊、提供所需的干凈，清晰的斷口，以免延誤檢驗(yàn)時間。
孕育鑄鐵的牌號越高、抗拉強(qiáng)度的要求越高，則共晶度Sc應(yīng)越低或鐵液的過熱度越高，反映在爐前檢驗(yàn)上就是原鐵液三角試塊的白口寬度越大，然而孕育后的白口寬度不應(yīng)過大，否則就是孕育不良、必須采取補(bǔ)加瞬時孕育的措施，按正常要求，除了察看白口寬度外，還應(yīng)注意試塊是否不易被砸斷，觀察斷面碴口的粗細(xì)程度、中心縮松情況、氣孔情況、特別是邊沿上有無皮下氣孔等，一般碴口越細(xì)且高低不平越好，中心縮松范圍小且僅僅是顯露出樹枝晶的跡象，沒有組織不致密的細(xì)小空洞或細(xì)小裂隙，沒有色澤變化，沒有光滑的氣孔及皮下氣孔。鐵液的三角試塊白口寬度須在下列范圍內(nèi)：（HT200）4~7、（HT250）6~12、（HT300）8~18、（HT350）12~24、（HT400）16~28 (㎜、*-或等于鑄件壁厚)而且，鑄件壁厚較小者應(yīng)取較小值，而孕育處理后鐵液的三角試塊白口寬度應(yīng)為2～6㎜,也是鑄件壁厚小者取小值,或取為鑄件壁厚的1/4～1/5。
總之，爐前檢驗(yàn)孕育鑄鐵是否達(dá)到牌號要求時，須認(rèn)真檢驗(yàn)孕育前、后的三角試塊，只要有一塊不合格即為不合格，需立即采取補(bǔ)救措施或降級使用、澆低牌號鑄件，決不可只取孕育后的鐵液、或只取孕育前的鐵液做檢驗(yàn)。
六： 球鐵的爐前三角試塊檢驗(yàn)不可只看白口寬度大小，球鐵在球化處理后，在攪拌、扒渣后，應(yīng)有專人按前述的操作方法立即取樣制備三角試塊，通過砸斷三角試塊直觀檢驗(yàn)判斷球化是否成功、是否符合牌號要求，通常在澆注末了時還須再澆一個三角試塊以判
斷有無球化衰退或孕育衰退發(fā)生。如果有衰退發(fā)生而雙分不清先澆與后澆的鑄件，則須一個件、一個件地通過澆口斷口檢驗(yàn)并把不合格者挑出回爐（若屬孕育衰退則可用高溫退火或高溫正火加以挽救）。
如果爐前及時制取的三角試塊白口寬度超過鑄件壁厚的1/4，則說明孕育不足或球化劑過量，應(yīng)在澆注鑄件時補(bǔ)充孕育。但是，不可單憑白口寬度做判斷。上述的判斷皆是經(jīng)以球化良好為基礎(chǔ)的，球化不良或失敗就談不上衰退或孕育不足了。因此，首先要判斷球化是否成功。
球鐵三角試塊的爐前檢驗(yàn)，在三角試塊制備操作正確的基礎(chǔ)上，首先要看三角試塊是否經(jīng)得住砸，先用砸斷孕育鑄鐵三角試塊的力量砸，以不被砸裂為正常。然后加力再砸，直至砸斷，以很不容易砸斷為好。與此同時應(yīng)注意三角試塊的外觀。球化良好的外觀應(yīng)是邊角圓鈍，輪廓線不如灰鑄鐵清晰，而且，在試塊的厚處三個棱柱表面均有縮瘩（若有灰黑色斑點(diǎn)則是球化不良的表現(xiàn)），斷面呈銀灰色而且牌號要求的伸長率越高者顏色越深。例如鑄態(tài)鐵素體球鐵斷口為銀黑色而且從不同角度觀察其顏色深淺有較大變化，珠光體球鐵的三角試塊處允許有一定的白口寬度（1～3㎜）。三角試塊斷面的三個邊，在三角形重心處向內(nèi)凹入是球化良好的表現(xiàn)，若是珠光體球鐵在斷面的心部還可見到縮松的跡象。
總之，球鐵三角試塊檢驗(yàn)不可只憑白口寬度判斷。解決以上問題可以通過火花直讀光譜儀進(jìn)行檢測元素和對元素進(jìn)行成分分析.