一种生产现场快速检测氮成分的制样方法与流程

本发明涉及铸造技术领域，具体来说是在铸铁、铸钢的铸造生产中，一种可以适应于现场浇注前，快速制作检氮试样的方法。

背景技术：

随着科学的进步和环保意识的加强，氮元素在铸造冶金领域得到越加广泛的应用，同时人们在氮元素对铸铁铸钢材料性能影响方面认知的不断加深。材料中所含的氮元素含量在一定的范围内时，可以提升材质的性能，但超过某一特定的量后，产品会出现很多的负面问题，例如氮气孔，不适量的氮元素含量会导致产品批量报废。

目前，生产中较为常用的检氮方式有两种，一种是采用光谱方式检验的方法，但存在检测的氮成分偏差较大的问题，对于某些需要控管氮含量的产品生产来说，无法达到精准生产的要求；另一种是采用氧氮分析仪或是氧氮氢分析仪来检测的方法，该方法的优点是可以较为精确的检测氮含量，满足精准生产的要求。但该检测方法对试样要求较高，需要把钢或铁液浇注出的试样加工到一定大小，方能检测。由于试样制备周期较长，该方法无法满足生产现场快速检测氮含量的要求。

现有的检氮样的制作方式为：铁液熔炼完成，并达到一定的温度后，从炉内取部分铁液浇注到铸模中，等待铁液自然冷却到常温状态后，开箱取出初样，再通过车床加工初样，得到一定大小要求的试样。试样大小一般为直径≤5mm，重量在1g左右。现有的检氮样的制作过程所需要的时间一般大于1h，过长的制样过程导致整个检氮时间太长，无法适应生产的要求。

技术实现要素：

针对现有的氧氮分析仪或是氧氮氢分析仪制样方法，本发明要解决的技术问题是如何能够在生产现场实现快速检测氮成分，满足生产现场的要求。提供一种生产现场快速检测氮成分的制样方法。

本发明的技术方案是：提供一种生产现场快速检测氮成分的制样方法，包括如下步骤：

(1)将生产铸铁得到的熔炼铁水，控制铁水温度在1350-1400℃之间，取铁液快速浇注到检氮的所述特定金属型铸模中；

(2)自然冷却2-3分钟后，开箱取出试样，迅速水冷到常温；

(3)选择合适大小的试样，采用酒精溶液擦洗表面，把表面的氧化层清洗掉，用吹风机快速吹干，完成检氮试样的制作。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

采用本方法制作检氮试样，可以迅速完成试样的制作，并用于检验，实现生产现场的炉前快速检氮，对生产工艺的稳定控制和生产效率的提升，有积极作用。

快速制作检氮试样的主要措施有：

1、在铁水熔炼完成后，取少量铁水直接浇注成检氮试样，不用浇注成其它的试样待冷却后再通过机床加工成检氮试样。

2、采用金属型铸模和水冷结合的方式，冷却速度较快。

3、选择合适大小的试样，用酒精溶液去除表面氧化层后，迅速吹干后即可得到试样。

采用本方法制作检氮试样，可以简单快捷地完成试样的制作，并用于检验，实现生产现场的炉前快速检氮，对生产工艺的稳定控制，有积极作用。

附图说明

图1是本发明中所述的特定金属型铸模的结构示意图。

图2是图1所示的本发明中所述的特定金属型铸模的剖视图。

图3是图1所示的本发明中所述的特定金属型铸模的左视图。

图中标记为：左半型1、右半型2、铰链3、铸腔4。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步描述。

实施例1

本实施例是本所述的生产现场快速检测氮成分的制样方法的特定金属型铸模的一个实例，包括左半型1、右半型2、铰链3以及铸腔4。

如图1至图3所示，所述特定金属型铸模的左半型1和右半型2中间开有八个类椭圆形状的铸腔4，左半型1和右半型2通过铰链4连接在一起，在铰链4的作用下，左半型1和右半型2可进行旋转开箱。

所述左半型1和右半型2都为长方体。

铸模整体呈长方体形状。

1、将生产蠕墨铸铁rut400的工艺得到的熔炼铁水，控制铁水温度在1350-1400℃之间，取铁液快速浇注到检氮的所述特定金属型铸模中；

2、自然冷却2-3分钟后，打开左半型1和右半型2取出试样，迅速水冷到常温；

3、选择合适大小的试样，采用酒精溶液擦洗表面，把表面的氧化层清洗掉，用吹风机快速吹干，完成检氮试样的制作。

相比于传统检氮试样的制作过程，本发明所述的制样方法，可节省80％-90％的制样时间，避免二次机加工，满足生产现场快速检测氮成分的生产需求。

实施例2

本发明所述的生产现场快速检测氮成分的制样方法的一个使用实例，包括如下步骤：

1、将生产灰铸铁ht250的工艺得到的熔炼铁水，控制铁水温度在1350-1400℃之间，取铁液快速浇注到检氮的特定金属型铸模中；

2、自然冷却2-3分钟后，打开左半型1和右半型2取出试样，迅速水冷到常温；

3、选择合适大小的试样，采用酒精溶液擦洗表面，把表面的氧化层清洗掉，用吹风机快速吹干，完成检氮试样的制作。

相比于传统检氮试样的制作过程，本发明所述的制样方法，可节省80％-90％的制样时间，避免二次机加工，满足生产现场快速检测氮成分的生产需求。

实施例3

本发明所述的生产现场快速检测氮成分的制样方法的一个用实例，包括如下步骤：

1、将生产灰铸铁ht200的工艺得到的熔炼铁水，控制铁水温度在1350-1400℃之间，取铁液快速浇注到检氮的特定金属型铸模中；

2、自然冷却2-3分钟后，打开左半型1和右半型2取出试样，迅速水冷到常温；

3、选择合适大小的试样，采用酒精溶液擦洗表面，把表面的氧化层清洗掉，用吹风机快速吹干，完成检氮试样的制作。

相比于传统检氮试样的制做过程，本发明所述的制样方法，可节省80％-90％的制样时间，避免二次机加工，满足生产现场快速检测氮成分的生产需求。

技术特征：

技术总结
一种生产现场快速检测氮成分的制样方法，包括如下步骤：铁液熔炼完成且达到一定的温度后，取少量铁液浇注到特定金属型铸模中，自然冷却2‑3分钟后，开箱取出试样，迅速水冷到室温后，选择合适大小试样，用酒精溶液清洗并用吹风机吹干后，把试样放入到氧氮分析仪或是氧氮氢分析仪中检测铁液的氮成分含量，检测时间和采用光谱样检测成分基本相同，满足生产现场的要求。

技术研发人员：李俚;赖德斌;何胜健;周宇峰;朱能熠;黄健友
受保护的技术使用者：广西大学
技术研发日：2019.07.10
技术公布日：2019.11.01