Особенности спектрального анализа чугунов — «ИСКРОЛАЙН»

Авторы:

сотрудники компании

Сплавы железа с углеродом, в которых концентрация углерода превышает 2%, называются чугуном. Такие сплавы содержат как постоянные примеси, так, иногда, и легирующие элементы. К постоянным примесям относят кремний, марганец, сера, фосфор. К легирующим — никель, хром, медь, и другие.

Количественный атомно-эмиссионный анализ элементного состава чугуна производится в соответствии с ГОСТ 27611-88 (ЧУГУН Метод фото­элек­три­чес­ко­го спектрального анализа).

Настоящий стандарт распространяется на чугун и устанавливает фотоэлектрический спектральный метод определения примесных и легирующих элементов, исключая основной легирующий элемент сплава — углерод.

Определения углерода в чугунах

Для определения углерода в чугунах, нормативно-техническая документация, рекомендует использовать кулонометрический, газообъемный либо инфракрасно-абсорбционные методы. Применение указанных методов требует использования дополнительной дорогостоящей аппаратуры, квалифицированных специалистов и времени. Это удорожает анализ и делает его неэкспрессным.

Однако, экспресс-анализ элементного состава чугуна по ходу плавки (включая углерод, как основной легирующий элемент) является важнейшей задачей в металлургии.

Углерод в чугуне может находиться в различных формах и состояниях. Это определяет структуру сплава, а значит и его свойства. Чугуны в зависимости от состояния углерода разделяются на: белые, серые, высокопрочные и ковкие. Однако в реальных производственных условиях получают чугун, включающий в себя феррито-графитную и цементитную фазы. То есть углерод в таких чугунах может находиться в свободном (графит) и связанном (цементит) состояниях.

Скорость охлаждения (кристаллизации) отливки является основным фактором при получении чугуна с той или иной структурой. Чем ниже скорость охлаждения, тем больше углерода, при прочих равных условиях, может выделиться в свободном виде (графит).

Проба чугуна в виде грибка на столике искрового спектрометра.

Состояние углерода при спектральном анализе

Состояние углерода, с точки зрения спектрального анализа, можно разделить на две основные группы. Это связанное состояние углерода в виде цементита (Fe₃C), либо свободное состояние углерода в виде графита. В последнем состоянии графит в различных формах (шаровидный, пластинчатый, вермикулярный) располагается на границах зерна, определяя механические и другие свойства чугуна.

В эмиссионных спектрометрах серии ИСКРОЛАЙН используются генераторы низковольтной униполярной искры с продувкой штатива аргоном высокой чистоты. Генератор формирует серию коротких электрических импульсов с заданными параметрами. Эти импульсы «ударяют» в анализируемый образец и «выбивают» некоторое количество материала пробы. Этот материал поступает в плазму, в которой он атомизируется, его атомы возбуждаются и ионизируются. Излучение, возникающее в процессе релаксации атомов и ионов, поступает в спектрограф для последующего анализа. Количество излучения (интенсивность), его спектральные характеристики и стабильность зависят от параметров электрических импульсов генератора и физико-химических свойств анализируемого материала. Генераторы, применяемые в приборах серии ИСКРОЛАЙН, стабилизируют не только напряжение и частоту, но и энергию импульса, что делает импульсы весьма стабильными.

В связи с тем, что указанные импульсы имеют очень маленькую длительность (микросекунды), площадь воздействия единичного импульса на образец чугуна сравнима с размером зерна. Поэтому импульсы попадают как в места скопления графита, которые располагаются на границе зерен, так и в середину зерна, где находится чистый феррит.

Известно, что физические свойства феррита и графита сильно различаются. К этим свойствам относятся такие фундаментальные свойства, как температура плавления и испарения, тепло- и электропроводность, диффузионные свойства и другие. Поэтому температура плазмы, и как следствие, интенсивность спектра будет сильно отличаться. А это означает, что проводимые измерения будут некорректны.

Для того, чтобы параметры плазмы были неизменны, а измерения стабильны, требуется чтобы структура измеряемого образца чугуна была однородна. Единственно возможная однородная структура — это цементит (Fe – Fe₃C).

Чертежи 1 и 7 из приложения 1, ГОСТ 7565-81 (Нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Для градуировки спектральных установок используют Государственные Стандартные Образцы (ГСО). Порядок применения ГСО определен ГОСТ 2761-88, НДИ МС-0003-00; МУ МО 14-1-14-90 «Система стандартных образцов химического состава материалов черной металлургии», Свердловск, 1990; МУ МО 14-1-3-90 «Аттестация нестандартизованных методик количественного анализа», Свердловск, 1990.

Градуировка спектрометров для анализа чугунов

В большинстве комплектов современных Российских ГСО и импортных CRM, выпускаемых для градуировки спектрометров для анализа чугунов (ЧГ18-ЧГ23, ЧЛ1-Ч4, и др.), массовая доля углерода нормируется. Однако в дополнительных сведениях указывается, что стандартные образцы имеют структуру белого чугуна и приводятся данные о размерах рабочей зоны. Кроме того, в примечаниях указывается, что ввиду влияния структуры на результаты анализа чугунов, необходимо обеспечить соответствие структуры эталонов и проб, т.е. полный отбел последних.

В ГОСТ 7565-81 «ЧУГУН, СТАЛЬ И СПЛАВЫ. Метод отбора проб для определения химического состава» приводится чертеж изложниц для взятия проб чугуна (Чертежи 1 и 7). В соответствии с чертежом 7, проба должна иметь размер Ø 40 мм, толщиной 4-6 мм. Материл изложницы чугун или медь. Для чертежа 1 материал изложницы — только медь, так как образец в виде конуса более массивен. Таким образом, предлагаемые ГОСТом 7565-81 чертежи изложниц для отбора проб чугуна, предполагают высокую скорость охлаждения пробы и, как следствие, получение пробы со структурой белого чугуна.

Рисунок 1.
Кокиль «Грибок» для отливки проб из чугуна для спектрального анализа
(Открыть чертеж в отдельном окне)

Однако, допускается применять и другие изложницы, обеспечивающие требуемую точность результатов анализа. Наиболее удобный вид образца для анализа чугуна является образец в виде «грибка» см. рис. 1 (Открыть чертеж кокиля «Грибок» формата А4 в отдельном окне).

За «ножку» удобно держать пробу при заточке на электроточиле и она не мешает при фиксации пробы на приборе. Кроме того, при необходимости, неотбеленный (мягкий) материал ножки удобно брать для сравнительного анализа пробы другими методами.

Фотография кокилей «Грибок» для отливки проб из чугуна для спектрального анализа. (Нажмите на фото, чтобы увеличить)

Выводы

Многолетний опыт показывает, что полный элементный анализ состава чугуна методом атомно-эмиссионной спектроскопии возможен только при условии изготовления рабочей пробы со структурой белого чугуна, цементита (Fe₃C). Такие анализы легко проводить в процессе плавки при наличии кокиля в соответствии с рис. 1.

Анализ чугуна со структурой, отличной от цементита (анализ готовых изделий и изделий при входном контроле), не представляется возможным. Анализ таких образцов необходимо проводить другими альтернативными методами.

Данные выводы подтверждаются сравнительными измерениями, проведенными на «Демидовском чугунолитейном заводе» в городе Касли.

ГОСТ Р ИСО 10280-2010. Сталь и чугун. Определение содержания титана. Спектрофотометрический метод с применением диантипирилметана

Вид документа	ГОСТ
Статус	Действует
Документ принят организацией
Документ внесен организацией
Разработчик документа	ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П.Бардина»
Дата принятия в МГС
Дата начала действия	2012-03-01
Дата последней редакции	2012-03-11
Страны действия
Где применяется	Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический метод с применением диантипирилметана для определения содержания титана в стали и чугуне. Метод применим для определения массовых долей титана в диапазоне от 0,002% до 0,800%
Код ОСК	77.080.01

На этой веб странице вы можете приобрести ГОСТ на тему «ГОСТ Р ИСО 10280-2010. Сталь и чугун. Определение содержания титана. Спектрофотометрический метод с применением диантипирилметана». Документ был принят в МГС и начал действовать 2012-03-01. Дата последней редакции 2012-03-11. На данный момент документ принят в следующих странах: .

ГОСТы которые могут вас заинтересовать

Список ГОСТов

ГОСТ 2787-75. Металлы черные вторичные. Общие техн…

3588.00р.

ГОСТ 7565-81 (ИСО 377-2-89). Чугун, сталь и сплавы…

2028.00р.

ГОСТ 22536.0-87. Сталь углеродистая и чугун нелеги…

1458.00р.

1-88. Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения общего углерода и графита»>ГОСТ 22536.1-88. Сталь углеродистая и чугун нелеги…

2028.00р.

ГОСТ 22536.2-87. Сталь углеродистая и чугун нелеги…

2028.00р.

ГОСТ 22536.3-88. Сталь углеродистая и чугун нелеги…

2598.00р.

ГОСТ 22536.4-88. Сталь углеродистая и чугун нелеги…

2028. 00р.

ГОСТ 22536.5-87 (ИСО 629-82). Сталь углеродистая и…

2598.00р.

Процесс лужения | металлургия | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
• Спасение Земли
  Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
• SpaceNext50
  Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы исследуем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!

Содержание

• Введение

Краткие факты

• Связанный контент

Чугун Определение и значение — Merriam-Webster

1 из 2

ˈkast-ˈī(-ə)rn 

1

: из чугуна

2

: похожий на чугун: например,

0 а

: способный выдерживать большие нагрузки

желудок чугунный

б

: не допускающий изменения, адаптации или исключения : жесткий

чугунный

с

британский : вряд ли выйдет из строя или сломается : воздухонепроницаемый

«Умная идея, Блэк, показать себя на безопасной платформе станции .

.. дало тебе железный предлог не покидать свое убежище в будущем, не так ли? не так ли?» — Дж. К. Роулинг

чугун

2 из 2

: коммерческий сплав железа, углерода и кремния, который отливается в форму и является твердым, хрупким, не поддающимся ковке и не поддается сварке молотком, но легче плавится, чем сталь

Синонимы

Прилагательное

• медный переплет
• требовательный
• жесткий
• негибкий
• жесткий
• строгий
• строгий
• строгий
• бескомпромиссный

Просмотреть все синонимы и антонимы в тезаурусе 

Примеры предложений

Существительное Ограждение изготовлено из чугуна .

Последние примеры в Интернете

Выложите тофу ровным слоем в большую (12 дюймов) антипригарную или хорошо приправленную чугунную сковороду . — Али Слэгл, Сан-Диего Юнион-Трибьюн , 29 марта 2023 г. И снова охлажденное печенье спасает положение для этой чугунной сковороды . — Карла Уолш, Better Homes & Gardens , 28 марта 2023 г. Растопите 2 столовые ложки масла в 10-дюймовом чугунная сковорода на среднем огне. — Ана Кальдероне, Peoplemag , 28 марта 2023 г. Нагрейте масло в большой чугунной сковороде на среднем огне до появления мерцания. — Али Слэгл, Washington Post , 26 марта 2023 г. Шаг 2. Примерно за 1,5–3 часа до выпекания покройте дно и бока 12-дюймового чугуна 9.0220 сковорода с ¼ стакана оливкового масла. —Крис Курек, Женский день , 24 марта 2023 г. Сегодня белый фасад с 90 219 чугунными балконами 90 220 Джульетты загадочно выглядывает через арочный проход, прорезанный в 30-футовой живой изгороди, окружающей участок. — Лиам Фриман Джойс Ким, New York Times , 24 марта 2023 г. Например, в отличие от чугунные сковороды , которые при надлежащем уходе могут служить поколениям, сковороды с антипригарным покрытием имеют гораздо более короткий срок службы — около пяти-семи лет, по данным America’s Test Kitchen. — Одри Бруно, SELF , 23 марта 2023 г. Как слегка приправить чугунную сковороду . — Кристофер Мишель, Country Living , 22 марта 2023 г.

Тем не менее, поскольку кордиерит пористый, как и чугун , его ни в коем случае нельзя мыть с мылом. — Ребекка Норрис, Peoplemag , 14 февраля 2023 г. Это помогает защитить антипригарную поверхность, дополнительно уменьшая риск появления ржавого чугуна . — Джули Харанс, Bon Appétit , 18 января 2023 г. Овальная сковорода Le Creuset со стеклянной крышкой покрыта матовой черной эмалью, что устраняет необходимость в традиционной приправе и уходе за сырыми чугун . —Марк Хейм | [email protected], al , 25 ноября 2022 г. Эмалированный чугун — самый популярный материал для голландских печей. — Николь Папантониу, Good Housekeeping , 4 ноября 2022 г. Внутренняя часть отделана черной атласной эмалью, что избавляет от необходимости тщательной очистки и приправы, необходимой для традиционных 9.0219 чугун . — Энни Бердик, PEOPLE.com , 31 июля 2022 г. Тормозные роторы, традиционно изготавливаемые из тяжелого чугуна , были изготовлены из легкого алюминиевого сплава (эффективный способ уменьшить массу, учитывая, что в большинстве случаев торможение происходит за счет регенерации). —Майкл Харли, Forbes , 25 июля 2022 г. Прорвавшийся водопровод был сделан из 1940-х годов чугун , но в городе трубы еще старше, так что причина не обязательно в возрасте. — Джордан Миллер, The Salt Lake Tribune , 5 мая 2022 г. Jotul Wood Stove Норвежская компания Jotul занимается изготовлением дровяных печей и каминных топок из чугуна вручную с 1853 года. — Шайла Вундерлих, Country Living , 21 февраля 2023 г. Узнать больше

Эти примеры программно скомпилированы из различных онлайн-источников, чтобы проиллюстрировать текущее использование слова «чугун». Любые мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв об этих примерах.

История слов

Первое известное использование

Прилагательное

1692, в значении, определенном в смысле 1

Существительное

1664, в значении, определенном выше

Путешественник во времени

Первое известное использование чугуна было в 1664 г.

Посмотреть другие слова того же года

Словарные статьи Рядом с

чугун

чугун

чугун

чугунный фронт

Посмотреть другие записи поблизости

Процитировать эту запись «Чугун.»

Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/cast-iron. По состоянию на 9 апреля 2023 г.

Ссылка на копию

Детское определение

чугун

сущ.

: твердый хрупкий сплав железа, углерода и кремния, формуемый заливкой в ​​форму в расплавленном состоянии

Последнее обновление: 1 апреля 2023 г.