[go: up one dir, main page]

SE534912C2 - Method for determining the amount of inoculant to be added to a cast iron melt - Google Patents

Method for determining the amount of inoculant to be added to a cast iron melt Download PDF

Info

Publication number
SE534912C2
SE534912C2 SE1050616A SE1050616A SE534912C2 SE 534912 C2 SE534912 C2 SE 534912C2 SE 1050616 A SE1050616 A SE 1050616A SE 1050616 A SE1050616 A SE 1050616A SE 534912 C2 SE534912 C2 SE 534912C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
cast iron
melt
casting process
amount
inoculum
Prior art date
Application number
SE1050616A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE1050616A1 (en
Inventor
Fredrik Wilberfors
Martin Wennerstein
Tobias Bjoerklind
Original Assignee
Scania Cv Ab
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 Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1050616A priority Critical patent/SE534912C2/en
Priority to BR112012030956A priority patent/BR112012030956A2/en
Priority to KR1020137001223A priority patent/KR101412165B1/en
Priority to EP11796052.6A priority patent/EP2583089A4/en
Priority to RU2013101763/02A priority patent/RU2528569C2/en
Priority to CN201180029640.XA priority patent/CN102985811B/en
Priority to PCT/SE2011/050732 priority patent/WO2011159234A1/en
Publication of SE1050616A1 publication Critical patent/SE1050616A1/en
Publication of SE534912C2 publication Critical patent/SE534912C2/en

Links

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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (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

Metod för att bestämma mängd ympmedel som skall tillsättas engjutjärnsmälta i en bestämd gjutprocess, innefattande stegen:- tillhandahålla en första provbehällare (1) och en andra provbehällare(2) innefattande vardera ett termoelement (3, 4) som är anslutet till enanalysutrustning (5);-fylla respektive provbehällare (1, 2) med en mängd smält gjutjärn;registrera en första kylkurva under stelnande av gjutjärnet i den förstaprovbehällaren (1) och en andra kylkurva under stelnande avgjutjärnet i den andra provbehällaren (2);kännetecknad avatt i en av provbehällarna placeras, före ifyllande av smält gjutjärn, enförutbestämd mängd ympmedel som representerar den bestämdagjutprocessens mättnadsnivä för ympmedel, varvid mängden ympmedel somskall tillsättas gjutjärnssmältan i den bestämda gjutprocessen fastställs ifränskillnaden mellan den lägsta eutektiska temperaturen (TEiow) hos den förstakylkurvan och den lägsta eutektiska temperaturen (TEiow) hos den andrakylkurvan. Method for determining the amount of inoculum to be added to cast iron melt in a particular casting process, comprising the steps of: - providing a first sample container (1) and a second sample container (2) each comprising a thermocouple (3, 4) connected to an assay equipment (5) filling a respective sample container (1, 2) with a quantity of molten cast iron; register a first cooling curve during solidification of the cast iron in the first sample container (1) and a second cooling curve under solidifying cast iron in the second sample container (2); before filling molten cast iron, the sample containers are placed with a predetermined amount of inoculum representing the saturation level of inoculum of the particular casting process, the amount of inoculum to be added to the cast iron melt in the particular casting process being determined by the temperature difference between the minimum temperature and the minimum temperature. ) of the second cooling curve.

Description

20 25 30 534 512 Denna kända metod ger dock inget exakt mått på hur de ingående strukturerna kärnbildas eller tillväxer utan ger endast en grov uppskattning av mängderna av den primära fasen respektive den eutektiska fasen. However, this known method does not provide an exact measure of how the constituent structures are nucleated or grow, but only gives a rough estimate of the amounts of the primary phase and the eutectic phase, respectively.

Det är även känt att styra kärnbildningen av de ingående strukturema i gjutjärnet genom tillsats av ympmedel. Med de kända metoderna har det dock visat sig vara svårt att optimera mängden ympmedel som skall tillsättes.It is also known to control the nucleation of the constituent structures of the cast iron by the addition of grafting agents. With the known methods, however, it has proved difficult to optimize the amount of inoculum to be added.

Kärnbildningen av de ingående strukturerna i gjutjärnet har alltså stor inverkan på gjutjärnets egenskaper, bl.a. på defektbildning samt hållfasthet.The nucleation of the constituent structures in the cast iron thus has a great impact on the properties of the cast iron, e.g. on defect formation and strength.

För de slutliga egenskapema hos det färdiga gjutgodset är speciellt strukturen av den eutektiska fasen viktig. Tidigare kända metoder ger emellertid inte något bra mått på strukturen hos denna fas, vilket kan leda till hållfasthetsproblem och kassation.For the final properties of the finished casting, the structure of the eutectic phase is especially important. However, prior art methods do not provide a good measure of the structure of this phase, which can lead to strength problems and disposal.

Syftet med uppfinningen är därför att ange en tillförlitlig metod för att bestämma mängden ympmedel som skall tillsättas en gjutjärnssmälta, vilken metod löser de ovan nämnda problem eller åtminstone reducerar dem till ett minimum.The object of the invention is therefore to provide a reliable method for determining the amount of inoculant to be added to a cast iron melt, which method solves the above-mentioned problems or at least reduces them to a minimum.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Detta syfte uppnås genom metoden för att bestämma mängd ympmedel som skall tillsättas en gjutjärnsmälta i en bestämd gjutprocess, innefattande stegen: -tillhandahålla en första provbehållare och en andra provbehållare innefattande vardera ett termoelement som är anslutet till en analysutrustning; - fylla respektive provbehållare med en mängd smält gjutjärn; registrera en första kylkurva under stelnande av gjutjärnet i den första provbehållaren och en andra kylkurva under stelnande av gjutjärnet i den andra provbehållaren; 10 15 20 25 30 534 912 kännetecknad av att i en av provbehållarna placeras, före ifyllande av smält gjutjärn, en förutbestämd mängd ympmedel som representerar den bestämda gjutprocessens mättnadsnivå för ympmedel, varvid mängden ympmedel som skall tillsättas gjutjärnssmältan i den bestämda gjutprocessen fastställs ifrån skillnaden mellan den lägsta eutektiska temperaturen (TEiow) hos den första kylkurvan och den lägsta eutektiska temperaturen (TEiow) hos den andra kylkurvan.SUMMARY OF THE INVENTION This object is achieved by the method for determining the amount of inoculum to be added to a cast iron melt in a particular casting process, comprising the steps of: - providing a first sample container and a second sample container each comprising a thermocouple connected to an analysis equipment; - fill the respective sample container with a quantity of molten cast iron; registering a first cooling curve during solidification of the cast iron in the first sample container and a second cooling curve during solidification of the cast iron in the second sample container; 534 912 characterized in that in one of the sample containers, before filling of molten cast iron, a predetermined amount of inoculant representing the saturation level of inoculum of the particular casting process is placed, the amount of inoculum to be added to the cast iron melt being determined in the difference between the lowest eutectic temperature (TEiow) of the first cooling curve and the lowest eutectic temperature (TEiow) of the second cooling curve.

Metoden medför en precis styrning av gjutprocessen vilket i sin tur ger upphov till mindre variationer i det färdiga gjutgodsets kvalitet. Detta medför besparingar i form av färre kassationer vid gjutning, bearbetning och montering samtidigt som det minskar risken för haverier.The method entails a precise control of the casting process, which in turn gives rise to minor variations in the quality of the finished casting. This results in savings in the form of fewer scraps during casting, processing and assembly, while at the same time reducing the risk of accidents.

Enligt ett alternativ är den förutbestämda mängden ympmedel som representerar gjutprocessen ett genomsnittligt värde som baseras på mättnadsnivåer för ympmedel hos ett flertal gjutjärnssmältor i den bestämda gjutprocessen.In an alternative, the predetermined amount of grafting agent representing the casting process is an average value based on saturation levels of grafting agent of a plurality of cast iron melts in the determined casting process.

Enligt ett alternativ är den förutbestämda mängden ympmedel som representerar gjutprocessen ett utvalt värde från mättnadsnivåer för ympmedel hos ett flertal gjutjärnssmältor i den bestämda gjutprocessen.According to an alternative, the predetermined amount of grafting agent representing the casting process is a selected value from saturation levels of grafting agent of a number of cast iron melts in the determined casting process.

För det fall att ympmedlet innehåller kisel räknas lämpligen kisels effekt på den eutektiska temperaturen bort fràn det ympade provet baserat på ett förutbestämt samband.In the event that the inoculum contains silicon, the effect of silicon on the eutectic temperature is suitably deducted from the inoculated sample based on a predetermined relationship.

Mängden ympmedel som skall tillsättas gjutjärnssmältan i den bestämda gjutprocessen kan om så krävs styras mot över- respektive underympning av smältan. 10 15 20 25 30 534 912 Företrädesvis avser metoden att bestämma strukturen hos ett gjutjärn av fjällgrafit-typ.The amount of inoculant to be added to the cast iron melt in the determined casting process can, if necessary, be controlled against over- or under-grafting of the melt. Preferably, the method relates to determining the structure of a cast graphite type cast iron.

FIGURBESKRIVNING Figur 1: En del av ett Fe-C diagram Figur 2: Ett kylningsförlopp för en gjutjärnssmälta Figur 3: En provningsuppställning för utförande av ett försök enligt den uppfinningsenliga metoden.DESCRIPTION OF THE FIGURES Figure 1: Part of an Fe-C diagram Figure 2: A cooling process for a cast iron melt Figure 3: A test setup for performing an experiment according to the method according to the invention.

Figur4 Ett diagram som visar skillnaden mellan den eutektiska temperaturen TEiow hos ett ympat respektive oympat prov av en gjutjärnssmälta.Figure 4 A diagram showing the difference between the eutectic temperature TEiow of a grafted and ungrafted sample of a cast iron melt.

BESKRIVNING AV UPPFlNNlNGEN Inledningsvis beskrivs den teoretiska bakgrunden som uppfinningen vilar på.DESCRIPTION OF THE INVENTION Initially, the theoretical background on which the invention is based is described.

Vid stelnande av en smälta initieras små fasta kärnor av agglomererade atomer, kring dessa kärnor kommer smältan sedan att stelna. Bildandet av dessa kämor, d.v.s. kärnbildningen, styrs av den totala energin i smältan. Ett system, t ex en metallsmälta strävar efter att ha så lågt energiinnehåll som möjligt. Vilket tillstånd av fast eller flytande som har lägst energiinnehåll för ett ämne beror på dess temperatur. Då en fast fas bildas i en smälta, bildas en volym där atomerna är ordnade på ett energiekonomiskt sätt. Samtidigt bildas en yta mellan den fasta och den flytande fasen. Atomerna i ytan blir inpressade i positioner de normalt inte skulle befinna sig i, vilket kräver energi. När en smälta stelnar till en fast kropp sker alltså en minskning i fri volymsenergi, GV, och en ökning i ytenergi, y, förutsatt att det sker vid en temperatur som ligger under stelningstemperaturen, TM.Upon solidification of a melt, small solid nuclei are initiated by agglomerated atoms, around these nuclei the melt will then solidify. The formation of these nuclei, i.e. nucleation, is controlled by the total energy in the melt. A system, such as a metal melt, strives to have as low an energy content as possible. Which state of solid or surface has the lowest energy content of a substance depends on its temperature. When a solid phase is formed in a melt, a volume is formed where the atoms are arranged in an energy-efficient way. At the same time, a surface is formed between the solid and the fl-surface phase. The atoms in the surface are pressed into positions they would not normally be in, which requires energy. Thus, when a melt solidifies into a solid body, there is a decrease in free volume energy, GV, and an increase in surface energy, y, provided that it occurs at a temperature below the solidification temperature, TM.

Förändringar i systemets totala energiinnehåll kan beskrivas med ekvationen: AG=AGVV+yA, där AG är den totala förändringen av energi, V är kroppens volym och A är kroppens ytarea. 10 15 20 25 30 534 912 Kärnbildning sker enbart om det leder till att det totala energiinnehållet för systemet minskar, det vill säga att AG blir negativt. Eftersom ytenergin motverkar fasomvandlingen kommer smältan förbli flytande även då temperaturen passerar stelningstemperaturen. Detta kallas underkylning av smältan. Ju mer temperaturen sänks under stelningstemperaturen, desto större blir den drivande kraften för att byta fas. Kärnbildning sker när temperaturen blivit så låg att minskningen i volymsenergi blir större än den mängd energi som går åt för att skapa ytan. För homogena smältor kan denna underkylning uppgå till flera hundra grader, men är i normalfallet betydligt lägre. Hur stor underkylning som behövs för att kärnbildning skall ske är en indikator på hur lätt kärnbildning kan ske i smältan, vilket även kallas för smältans kärnbildningspotential.Changes in the total energy content of the system can be described with the equation: AG = AGVV + yA, where AG is the total change of energy, V is the volume of the body and A is the surface area of the body. 10 15 20 25 30 534 912 Nuclear formation takes place only if it leads to a reduction in the total energy content of the system, ie that AG becomes negative. Since the surface energy counteracts the phase transformation, the melt will remain liquid even when the temperature exceeds the solidification temperature. This is called subcooling of the melt. The more the temperature is lowered below the solidification temperature, the greater the driving force to change phase. Nucleation occurs when the temperature has become so low that the decrease in volume energy is greater than the amount of energy used to create the surface. For homogeneous melts, this subcooling can amount to fl your hundred degrees, but is normally significantly lower. How much subcooling is needed for nucleation to take place is an indicator of how easily nucleation can take place in the melt, which is also called the melt's nucleation potential.

Ett gjutjärns stelningsförlopp kan beskrivas med ett Fe-C fasdiagram, se Figur 1. I Fe-C diagrammet anges temperaturen på den vertikala axeln och kolhalten i viktsprocent på den horisontella axeln. Figur 1 anger kolhalten i det område som är aktuellt för gjutjärn, d.v.s. upp till 5%. Linjerna i diagrammet begränsar olika faser som järnet antar vid olika temperaturer och kolhalter. l figuren är likviduslinjen 1 och en linje som markerar den eutektiska temperaturen 2 utmarkerade. Dessa två linjer är viktiga för att förutsäga strukturen hos den gjutna produkten. Vid likvidustemperaturen utskiljs austenit, även kallat y-järn. Vid den eutektiska temperaturen börjar även kol att skiljas ut ur den resterande smältan. Kolet utskiljs iform av grafit, som beroende på sin form har stor påverkan på materialets egenskaper.The solidification process of a cast iron can be described with an Fe-C phase diagram, see Figure 1. The Fe-C diagram indicates the temperature on the vertical axis and the carbon content in percentage by weight on the horizontal axis. Figure 1 indicates the carbon content in the area relevant for cast iron, i.e. up to 5%. The lines in the diagram limit the different phases that the iron assumes at different temperatures and carbon contents. In the figure, the liquidus line 1 and a line marking the eutectic temperature 2 are marked out. These two lines are important in predicting the structure of the cast product. At the liquidus temperature, austenite, also called y-iron, is precipitated. At the eutectic temperature, carbon also begins to separate from the remaining melt. The carbon is excreted in the form of burr, which due to its shape has a great influence on the properties of the material.

Vid avsvalning från helt smält tillstånd till stelnat tillstånd passerar en smälta genom de olika faserna i Fe-C diagrammet. Figur 2 visar schematiskt en stelningskurva för ett gjutjärn. l figur 2 anger platån ”a” vid temperaturen 1200°C smältans likvidustemperatur. Vid denna punkt börjar austenit att bildas i smältan. Då temperaturen passerar 1150°C börjar det eutektiska 10 15 20 25 30 534 912 stelnandet. Detta markeras med ”b” vilket är den lägsta eutektiska temperaturen i smältan TElow. Det eutektiska stelnandet indikeras genom en liten temperaturökning i smältan. När temperaturen återgår tiil jämn minskning, område ”c” har all smälta övergått till fast form.Upon cooling from fully molten state to solidified state, a melt passes through the various phases of the Fe-C diagram. Figure 2 schematically shows a solidification curve for a cast iron. In Figure 2, the plateau “a” at the temperature of 1200 ° C indicates the liquidus liquid temperature. At this point, austenite begins to form in the melt. As the temperature passes 1150 ° C, the eutectic solidification begins. This is marked with "b" which is the lowest eutectic temperature in the TElow melt. The eutectic solidification is indicated by a slight increase in temperature in the melt. When the temperature returns to a steady decrease, area "c" has all melted to solid form.

Hur mycket underkylning som behövs för att den eutektiska urskiljningen « skall börja, dvs TEiow har visat sig vara god en indikator pä hur bra kärnbildningspotential smältan har. Liten underkylning innebär god kärnbildningspotential. Det är viktigt att uppnå en hög kärnbildningspotential vid det eutektiska stelnandet eftersom detta ger upphov till en jämn grafitutskiljning under stelnandet. Den jämna grafitutskiljningen är nödvändig för att erhålla goda mekaniska egenskaper i gjutgodset eftersom grafitens volymökning vid stelning motverkar austenitens volymminskning.How much subcooling is needed for the eutectic discrimination to begin, ie TEiow has been shown to be a good indicator of how good the melting potential of the melt is. Slight subcooling means good nucleation potential. It is important to achieve a high nucleation potential during the eutectic solidification as this gives rise to an even graphite separation during the solidification. The even graphite separation is necessary to obtain good mechanical properties in the casting because the increase in the volume of the graphite during solidification counteracts the decrease in the volume of the austenite.

Kärnbildningspotentialen kan styras genom tillsats av kämbildningspunkter i form av ympmedel. Genom tillsats av ympmedel höjs temperaturen vid vilken det eutektiska stelnandet sker. Det vill säga, det krävs mindre underkylning av smältan för att det eutektiska stelnandet skall börja.The nucleation potential can be controlled by the addition of nucleation points in the form of inoculants. By adding inoculants, the temperature at which the eutectic solidification takes place is raised. That is, less cooling of the melt is required for the eutectic solidification to begin.

Det är viktigt att optimera halten av ympmedel som tillsätts smältan. Om för liten mängd ympmedel tillsätts kan ojämn eller otillräcklig grafitutskiljning orsakas vilket medför karbidbildning samt i värsta fall s.k. vitt stelnande.It is important to optimize the content of inoculants added to the melt. If too small an amount of inoculant is added, uneven or insufficient graphite precipitation can be caused, which leads to carbide formation and in the worst case so-called white solidifying.

Tillsatts av för mycket ympmedel leder till höga produktionskostnader och kan även medföra nackdelar för strukturen hos den gjutna produkten, t ex till följd av grafitexpansion.Added too much inoculant leads to high production costs and can also lead to disadvantages for the structure of the cast product, for example due to graphite expansion.

Som nämnts ovan är det alltså fördelaktigt att bestämma smältans kärnbildningspotential l det eutektiska minimumet i punkt ”b” i kylkurvan.As mentioned above, it is thus advantageous to determine the nucleation potential of the melt at the eutectic minimum at point "b" in the cooling curve.

Detta eftersom underkylningen vid det eutektiska stelnandet är direkt kopplat till den slutliga strukturen i det gjutna godset. 10 15 20 25 30 534 512 Uppfinnama har genom mätningar funnit att en gjutjärnssmälta kan bli ”mättad” med ympmedel. Detta innebär att vid tillsats av ympmedel slutar temperaturen för det eutektiska stelnandet att öka vid en viss nivå även om mer ympmedel tillsätts. Detta innebär att vid denna ”mättnadsnivå” erhålls en absolut gräns för smältans TEiow vilket är den högsta eutektiska temperaturen, alltså den lägsta underkylningen, som i praktiken kan uppnås i smältan.This is because the subcooling during the eutectic solidification is directly linked to the final structure of the cast material. 10 15 20 25 30 534 512 The inventors have found through measurements that a cast iron melt can be "saturated" with inoculants. This means that when inoculants are added, the temperature of the eutectic solidification stops increasing at a certain level even if more inoculants are added. This means that at this "saturation level" an absolute limit is obtained for the TEiow of the melt, which is the highest eutectic temperature, ie the lowest subcooling, which in practice can be achieved in the melt.

För den uppfinningsenliga metoden, som kommer att beskrivas utförligare nedan, är detta samband är viktigt, eftersom man därigenom erhåller en fast nivå för hur hög den eutektiska temperaturen i en gjutjärnssmälta kan bli i praktiken. Kärnbildningspotentialen i en oympad smälta kan alltså jämföras med ett stabilt riktvärde.For the method according to the invention, which will be described in more detail below, this connection is important, since it thereby obtains a fixed level for how high the eutectic temperature in a cast iron melt can be in practice. The nucleation potential in an ungrafted melt can thus be compared with a stable guide value.

Följande skall den uppfinningsenliga metoden beskrivas i detalj. âšgl I ett första steg tillverkas en gjutjärnssmälta. Detta sker genom att ett utgångsmaterial, t ex skrot, återgång, tackjärn och spån smälts. Smältan sammansättning och temperatur kontrolleras och eventuella justeringar görs.The following, the method according to the invention will be described in detail. âšgl In a first step, a cast iron melt is manufactured. This is done by melting a starting material, such as scrap, return, pig iron and shavings. The melt composition and temperature are checked and any adjustments are made.

Steg 2 I ett andra steg tillhandahålls en provutrustning för termisk analys.Step 2 In a second step, a test equipment for thermal analysis is provided.

Provutrustningen (se figur 3) innefattar två provkoppar 1 och 2, t ex ett termoelement 3 och 4.The test equipment (see figure 3) comprises two test cups 1 and 2, eg a thermocouple 3 and 4.

Termoelementen är anslutna till en analysutrustning 5 på vilken programvara sandkoppar, vilka vardera innefattar för termisk analys körs. I den ena provkroppen läggs en förutbestämd mängd ympmedel som representerar den bestämda gjutprocessens mättnadsnivå för ympmedel. 10 15 20 25 30 534 912 Mättnadsnivån för ympmedlet, alltså den mängd ympmedel som måste tillsättas gjutjärnssmältor för att dessa skall bli mättade med ympmedel varierar med processbetingelserna vid tillverkningen av smältorna. Dessa betingelser innefattar till (skrotets) exempel utgångsmaterialets sammansättning och inställningar av processutrustningen.The thermocouples are connected to an analysis equipment 5 on which software sand cups, each comprising for thermal analysis are run. In one sample a predetermined amount of inoculant is placed which represents the saturation level of inoculum of the particular casting process. The level of saturation of the inoculant, i.e. the amount of inoculant which must be added to cast iron melts in order for them to become saturated with inoculants, varies with the process conditions in the manufacture of the melts. These conditions include, for example, the composition of the starting material and the settings of the process equipment (scrap).

I industriella processer för tillverkning av gjutjärnskomponenter, s.k. gjutprocesser stävar man emellertid efter att hålla förutsättningarna i processen så konstanta som möjligt, d v s hålla dessa inom bestämda gränser. Vid tillverkning av en viss komponent, t ex motorblock, eftersträvas att alltid utgå från skrot med en sammansättning som hålls inom fastställda gränser och/eller alltid använda samma gjututrustning vid tillverkning av en viss komponent. Detta görs för att ett så likformigt resultat som möjligt skall erhållas mellan olika gjutningar.In industrial processes for the manufacture of cast iron components, so-called casting processes, however, strive to keep the conditions in the process as constant as possible, ie keep these within certain limits. When manufacturing a certain component, eg engine blocks, the aim is to always start from scrap with a composition that is kept within established limits and / or always use the same casting equipment when manufacturing a certain component. This is done in order to obtain as uniform a result as possible between different castings.

Mängden ympmedel som skall tillsättas iden ena provkoppen för att smältan som fylls däri ska nå upp till mättnadsnivà kan därför fastställas i förväg som ett representativt värde för en bestämd gjutprocess. Det representativa värdet kan sedan användas varje gång en ny gjutjärnssmälta ska tillverkas i gjutprocessen.The amount of inoculant to be added in one sample cup in order for the melt filled therein to reach the saturation level can therefore be determined in advance as a representative value for a particular casting process. The representative value can then be used every time a new cast iron melt is to be manufactured in the casting process.

Detta representativa värde kan t ex vara ett medelvärde av mättnadsnivåer för ympmedel sam fastställs för ett flertal smältor för en bestämd gjutprocess, t ex en process för att gjuta motorblock av en viss typ. Det representativa värdet kan också vara utvalt från flera olika mättnadsnivåer för ympmedel samt fastställs för ett flertal smältor för en bestämd gjutprocess. Till exempel kan det representativa värdet vara ett medianvärde, eller ett maximalt värde eller ett minimum. Det representativa värdet för mättnadsnivån för den bestämda gjutprocessen lagras sedan, tex i ett icke-flyktigt minne i en dator, varifrån det kan hämtas och användas varje gång den bestämda gjutprocessen skall utföras. 10 15 20 25 30 534 912 Det är även möjligt att bestämma mättnadsvärden för ympmedel för ett flertal olika gjutjärnssmältor och sedan anpassa ett linjärt samband till dessa mättnadsvärden.This representative value can, for example, be an average value of saturation levels for inoculants determined for a number of melts for a specific casting process, for example a process for casting engine blocks of a certain type. The representative value can also be selected from your different saturation levels for inoculants and determined for a number of melts for a specific casting process. For example, the representative value can be a median value, or a maximum value or a minimum. The representative value of the saturation level of the particular casting process is then stored, for example, in a non-minne memory memory in a computer, from which it can be retrieved and used each time the particular casting process is to be performed. 10 15 20 25 30 534 912 It is also possible to determine saturation values for inoculants for a number of different cast iron melts and then to adapt a linear relationship to these saturation values.

Den mängd ympmedel som krävs för en individuell gjutjärnssmälta skall bli mättad bestäms på följande sätt. Den eutektiska temperaturen TEiow fastställs samtidigt för två prover som tas från gjutjärnssmältan. Det ena provet är oympat och i det andra provet har ympmedel tillsatts. För bestämningen av mättnadsnivån hälls ett prov från gjutjärnssmältan samtidigt i två identiska provkoppar och TEiow bestäms sedan för varje prov från kylkurvor registreras stelnande det ympade provet bestäms sedan frän som under av gjutjärnsproverna.The amount of inoculum required for an individual cast iron melt to be saturated is determined as follows. The eutectic temperature TEiow is determined simultaneously for two samples taken from the cast iron melt. One sample is inoculated and in the other sample inoculants have been added. For the determination of the saturation level, a sample from the cast iron melt is poured simultaneously into two identical sample cups and TEiow is then determined for each sample from cooling curves.

Kärnbildningspotentialen i differensen mellan TEjow hos det ympade provet och TElow hos det oympade provet. Proceduren upprepas ett flertal gånger och för varje gång ympas det ena provet med mer ympmedel än i den föregående provomgängen. Genom att jämföra kärnbildningspotentialema hos de upprepade proverna kan den nivå hittas där Kärnbildningspotentialen slutar att öka med ökande ympmedelshalt. Denna nivå är den aktuella gjutjärnsmältans mättnadsnivå för ympmedel. Som nämnts ovan bestäms mättnadsnivån för ett flertal gjutjärnssmältor och baserat på dessa kan en genomsnittlig mättnadsnivå för en bestämd gjutprocess bestämmas eller så kan ett representativt värde utväljas.The nucleation potential in the difference between TEjow in the inoculated sample and TElow in the inoculated sample. The procedure is repeated several times and each time one sample is inoculated with more inoculum than in the previous test round. By comparing the nucleation potentials of the repeated samples, the level can be found where the nucleation potential stops increasing with increasing inoculum content. This level is the saturation level of the current cast iron melt for inoculants. As mentioned above, the saturation level of a plurality of cast iron melts is determined and based on these, an average saturation level of a particular casting process can be determined or a representative value can be selected.

Figur 4, som kommer att diskuteras mer utförligt senare, visar hur den eutektiska temperaturen TEiaw slutar att öka när mer än 0,20 vikt% ympmedel tillsatts en viss gjutjärnssmälta.Figure 4, which will be discussed in more detail later, shows how the eutectic temperature TEiaw stops increasing when more than 0.20% by weight of inoculant is added to a certain cast iron melt.

Mättnadsnivån för ympmedel fastställs alltså genom upprepade försök där varje försök innefattar två mätningar samtidigt i två separata identiska provkoppar och under samma förutsättningar. Detta beror på att vid termisk analys, där kylkurvor registreras under stelnande av gjutjärn i provkoppar, 10 15 20 25 534 912 10 påverkas kylkurvan av flera faktorer som inte hänger ihop med kärnbildningspotentialen i smältan. Dessa faktorer är t ex: ~ Provkoppens material - Variationer i termoelementets placering och utformning v Variationer i iuftdrag på grund av väggar, ventilation och dylikt O Mängden smälta i koppen 0 Smältans kemiska sammansättning v Smältans temperatur då den hälls i koppen De ovan nämnda felfaktorerna påverkar mätresultaten genom att t ex hela kylkurvan förskjuts uppåt eller i sidled varpå den eutektiska temperaturen hamnar på fel nivå.The saturation level for inoculants is thus determined by repeated experiments where each experiment includes two measurements simultaneously in two separate identical test cups and under the same conditions. This is because in thermal analysis, where cooling curves are recorded during solidification of cast iron in sample cups, the cooling curve is affected by several factors that are not related to the nucleation potential in the melt. These factors are, for example: ~ Sample cup material - Variations in the location and design of the thermocouple v Variations in draft due to walls, ventilation and the like O The amount of melt in the cup 0 The chemical composition of the melt v The temperature of the melt when poured into the cup The above mentioned factors affect the measurement results by, for example, shifting the entire cooling curve upwards or sideways, whereupon the eutectic temperature ends up at the wrong level.

Om fel förekommer under mätningar som utförs i två provkoppar under identiska förutsättningar så kommer båda mätningarna dock att vara behäftade med samma fel. Genom att de eutektiska temperaturerna TElow från respektive prov subtraheras från varandra elimineras samtliga dessa felfaktorer.If errors occur during measurements performed in two test cups under identical conditions, however, both measurements will be subject to the same error. By subtracting the eutectic temperatures TElow from each sample from each other, all these error factors are eliminated.

En ytterligare faktor som påverkar resultatet är ympmedlets kiselhalt. Det är vanligt att ympmedlet innehåller kisel, t ex i form av FeSi. Kisel ändrar den kemiska sammansättningen hos gjutjärnssmältan i den ympade provkroppen.An additional factor that affects the result is the silicon content of the inoculum. It is common for the vaccine to contain silicon, for example in the form of FeSi. Silicon changes the chemical composition of the cast iron melt in the grafted specimen.

Eftersom temperaturen när det eutektiska stelnandet startar är baserat på smältans kemiska sammansättning ökar den eutektiska temperaturen i det ympade provet vid tillsats av kisel. För att utesluta även denna felfaktor måste effekten av kisel på den eutektiska temperaturen subtraheras från det ympade provet. 10 15 20 25 30 534 912 11 Det är möjligt att ta fram ett samband för kisels påverkan på den eutektiska temperaturen. Detta samband kan tas fram genom studium av fasdiagram samt Iinjäranpassning. Det är också möjligt att ta fram sambandet med ett lämpligt beräkningsprogram, t ex ThermoCalc. Med hjälp av sambandet kan kisels påverkan på den eutektiska temperaturen räknas bort.Since the temperature when the eutectic solidification starts is based on the chemical composition of the melt, the eutectic temperature in the inoculated sample increases upon the addition of silicon. To exclude this error factor as well, the effect of silicon on the eutectic temperature must be subtracted from the inoculated sample. 10 15 20 25 30 534 912 11 It is possible to develop a relationship for the effect of silicon on the eutectic temperature. This connection can be developed through the study of phase diagrams and linear adaptation. It is also possible to develop the relationship with a suitable calculation program, eg ThermoCalc. With the help of the connection, the effect of silicon on the eutectic temperature can be calculated.

Det förekommer även att ympmedlet, i stället för kisel, är legerat med andra ämnen som påverkar jämviktslinjerna i fasdiagrammet, d v s påverkar den eutektiska temperaturen. Det är även möjligt att ta fram samband för hur dessa ämnen påverkar den eutektiska temperaturen samt att utnyttja dessa samband för att kompensera den eutektiska temperaturen i det ympade provet.It also happens that the inoculant, instead of silicon, is alloyed with other substances that affect the equilibrium lines in the phase diagram, ie it affects the eutectic temperature. It is also possible to develop relationships for how these substances affect the eutectic temperature and to use these relationships to compensate for the eutectic temperature in the inoculated sample.

S293 l ett tredje steg fylls sedan provkopparna med gjutjärnssmälta och kylkurvor registreras under stelnande av proverna. Ur de två kylkurvorna fastställs sedan den lägsta eutektiska temperaturen TEjow för varje prov. Den lägsta eutektiska temperaturen i det oympade provet subtraheras sedan från den lägsta eutektiska temperaturen i det ympade provet.S293 In a third step, the sample cups are then filled with cast iron melt and cooling curves are recorded during solidification of the samples. From the two cooling curves, the lowest eutectic temperature TEjow is then determined for each sample. The lowest eutectic temperature in the inoculated sample is then subtracted from the lowest eutectic temperature in the inoculated sample.

I det fall ympmedlet innehåller kisel elimineras, enligt uppfinningen, effekten av kisel på den eutektiska temperaturen i det ympade provet innan denna subtraheras från den eutektiska temperaturen i det oympade provet.In case the inoculum contains silicon, according to the invention, the effect of silicon on the eutectic temperature in the inoculated sample is eliminated before it is subtracted from the eutectic temperature in the inoculated sample.

Steg 4 I ett fjärde steg bestäms, utifrån den framräknade skillnaden i °C, hur mycket ympmedel som skall tillsättas gjutjärnssmältan för att det färdiga gjutgodset skall erhålla en önskad struktur. Den resulterande skillnaden i °C, d v s gjutjärnssmältans kärnsbildningspotential utgör ett mått pà hur långt den eutektiska temperaturen i gjutjärnssmältan år från den praktisk uppnåbara 10 15 20 25 30 534 912 12 eutektiska temperaturen. Den resulterande skillnaden i °C kan relateras till slutstrukturen i gjutgodset.Step 4 In a fourth step, it is determined, on the basis of the calculated difference in ° C, how much inoculant is to be added to the cast iron melt in order for the finished casting to obtain a desired structure. The resulting difference in ° C, i.e. the nucleation potential of the cast iron melt, is a measure of how far the eutectic temperature in the cast iron melt is from the practically achievable eutectic temperature. The resulting difference in ° C can be related to the final structure of the casting.

Sambandet mellan temperaturskillnaden, mängd ympmedel som skall tillsättas och den slutliga strukturen i det gjutna godset kan fastställas empiriskt. Detta sker genom att flera gjutjärnssmältor tillverkas under en längre tidsperiod, mängden ympmedel som skall tillsättas bestäms med den uppfinningsenliga metoden och strukturen i det gjutna godset kontrolleras.The relationship between the temperature difference, the amount of inoculum to be added and the final structure of the cast material can be determined empirically. This is done by manufacturing several cast iron melts over a longer period of time, the amount of inoculant to be added is determined by the method according to the invention and the structure of the cast goods is checked.

För varje tillverkad gjutjärnssmälta kan sambandet mellan antalet grader temperaturskillnad och mängden ympmedel som skall tillsättas justeras till dess att tillräckligt god överrensstämmelse föreligger med den slutliga strukturen i gjutgodset.For each cast iron melt produced, the relationship between the number of degrees of temperature difference and the amount of inoculant to be added can be adjusted until there is sufficient good agreement with the final structure of the casting.

Det är även möjligt att styra mängden ympmedel som skall tillsättas gjutjärnssmältan mot överympning resp underympning om detta är önskvärt för en viss produkt.It is also possible to control the amount of inoculant to be added to the cast iron melt against over-grafting or under-grafting if this is desired for a particular product.

Det skall noteras att det inte är möjligt att till en individuell gjutjärnssmälta tillsätta precis den mängd ympmedel som motsvarar mättnadsnivän för den bestämda gjutprocessen för den individuella smältan . Detta beror på att över tiden har mättnadsnivàema hos de individuella gjutjämssmältorna en spridning kring det representativa värdet för gjutprocessens mättnadsnivå.It should be noted that it is not possible to add to an individual cast iron melt exactly the amount of inoculant corresponding to the saturation level of the particular casting process of the individual melt. This is because over time the saturation levels of the individual cast iron melts have a spread around the representative value of the saturation level of the casting process.

Till exempel kan individuella fastställda gränserna. Detta medför att mättnadsnivàn för ympmedel för varje individuell spridningen orsakas av att de gjutjärnssmältornas sammansättningar varierar inom de smälta skiljer sig från den mättnadsnivä som representerar gjutprocessen.For example, individuals can set boundaries. This means that the saturation level of inoculants for each individual spread is caused by the fact that the compositions of the cast iron melts vary within the melts differ from the saturation level which represents the casting process.

Skulle ympmedel tillsättas i de individuella smältorna i precis den mängd som mättnadsnivàn som representerar gjutprocessen anger så skulle detta leda till att smältorna blir överympade respektive underympade. Som nämnts tidigare medför över- resp. underympning olika nackdelar m a p kostnader och materialegenskaper. 10 15 20 25 30 534 9'l2 13 Steg 5 l ett femte steg tillsätts den önskade mängden ympmedel till smältan varpå gjutjärnssmältan gjuts i en lämplig gjutform.If inoculants were added to the individual melts in exactly the amount indicated by the saturation level representing the casting process, this would lead to the melts being over-grafted and under-grafted. As mentioned earlier, over- resp. inoculation various disadvantages m a p costs and material properties. Step 5 In a fifth step, the desired amount of inoculant is added to the melt, after which the cast iron melt is cast in a suitable mold.

Det kan naturligtvis förekomma att en enda gjutjärnssmälta skall tillverkas för vilken det inte finns något förutbestämt värde för smältans mättnadsnivå för ympmedel. I detta fall så fastställs mättnadsnivån genom upprepade försök med två provkoppar på det sätt som beskrivits ovan. Den fastställda mängden ympmedel tillsätts sedan gjutjärnssmältans som därefter gjuts.It may, of course, be the case that a single cast iron melt is to be manufactured for which there is no predetermined value for the saturation level of the melt for inoculants. In this case, the saturation level is determined by repeated experiments with two sample cups in the manner described above. The determined amount of inoculum is then added to the cast iron melt which is then cast.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Uppfinningen skall i det följande beskrivas med ett konkret exempel.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS The invention will be described in the following with a concrete example.

En 10 tons gjutjärnssmälta av typen gråjäm med fjällgrafit förbereddes i en medelfrekvensugn från tillverkaren ABB. l ett första steg fastställdes den mängd ympmedel som behövdes för att smältan skulle bli mättad på ympmedel. För detta förbereddes fyra provomgångar, 1 - 4. I varje provomgäng bestod provtagningsutrustningen se figur 3, av två provbehållare 1 och 2 i form av sandkoppar i vilka vardera ett termoelement 3, 4 anordnats. benämnda Sandkopparna och termoelementen hade följande specifikationer: ~ Koppmaterial: 65 grams skalformade sandkoppar av kiselsand.A 10 ton cast iron smelter of the gray iron type with scale graphite was prepared in a medium frequency furnace from the manufacturer ABB. In a first step, the amount of inoculant needed for the melt to be saturated in inoculum was determined. For this, four test rounds, 1 - 4, were prepared. In each test round, the sampling equipment, see Figure 3, consisted of two sample containers 1 and 2 in the form of sand cups in which a thermocouple 3, 4 was each arranged. The sand cups and thermocouples had the following specifications: ~ Cup material: 65 gram shell-shaped sand cups made of silica sand.

° Sanden var belagd med 3,5 % fenolharts, järnoxid och stearinbaserat smörjmedel.° The sand was coated with 3.5% phenolic resin, iron oxide and stearin-based lubricant.

~ Termoelement: NiCr- NiAl legering, som isolerats med glastub av högrent kvartsglas.~ Thermocouple: NiCr- NiAl alloy, insulated with glass tube of high-purity quartz glass.

I Termoelementen placerades som visas ifigur 3. Kopparna hade under mätningarna en genomsnittsvolym på 4,86 cma (baserat på snittvikt på 350 g och densitet på 7,22 g/cm3). 10 15 20 25 30 534 512 14 Vardera termoelement anslöts till en separat kanal hos en analysutrustning innefattande en dator på vars processor utvärderingsprogramvaran ATAS fràn tillverkaren Novacast kördes.The thermocouples were placed as shown in Figure 3. During the measurements, the cups had an average volume of 4.86 cma (based on an average weight of 350 g and a density of 7.22 g / cm3). 10 15 20 25 30 534 512 14 Each thermocouple was connected to a separate channel of an analysis equipment comprising a computer on whose processor the evaluation software ATAS from the manufacturer Novacast was run.

Medelvikten av den smälta som rymdes i provkopparna beräknades och i provkopp 2 i provomgång 2 - 4 placerade ympmedel (6) av typen Superseed, vilket är en legering av FeSi med innehåll av strontium. Mängden ympmedel beräknades med avseende på mängden smälta som provkoppama rymde och fastställdes i viktsprocent gjutjäm. De tillsatta mängderna ympmedel framgår ur tabell 1. I provomgång 1 placerades inte ympmedel i någon av provkropparna.The average weight of the melt contained in the test cups was calculated and in test cup 2 in test run 2 - 4 placed inoculants (6) of the type Superseed, which is an alloy of FeSi containing strontium. The amount of inoculum was calculated with respect to the amount of melt held by the sample cups and determined in weight percent cast iron. The added amounts of inoculants are shown in Table 1. In test round 1, inoculants were not placed in any of the specimens.

Provkopparna fylldes sedan med samma mängd gjutjärnssmälta och kylkurvor registrerades under stelnande av provena och analyserades i utvärderingsprogrammet.The sample cups were then filled with the same amount of cast iron melt and cooling curves were recorded during solidification of the samples and analyzed in the evaluation program.

Den lägsta eutektlska temperaturen, TEiow fastställdes sedan för varje kylkurva med hjälp av utvärderingsprogrammet. Denna benämns TE|ow"uppmätt”. Eftersom ympmedlet innehöll kisel, subtraherades sedan effekten av kisel på den eutektiska temperaturen från vardera av de tre ympade proverna. De nu korrigerade proverna benämns TElovfkorrigerad”.The lowest eutectic temperature, TEiow, was then determined for each cooling curve using the evaluation program. This is called TE | ow "measured". Because the inoculum contained silicon, the effect of silicon on the eutectic temperature was then subtracted from each of the three inoculated samples.

Tabell 1 visar de eutektiska temperaturerna TEiovfuppmätt" för prov 1 och 2 i varje provomgång samt de eutektiska tempertaturerna för de ympade proverna efter kompensering för kisel (TE|°W"korrigerad").Table 1 shows the eutectic temperatures TE "measured" for samples 1 and 2 in each test run and the eutectic temperatures of the inoculated samples after silicon compensation (TE | ° W "corrected").

Den eutektiska temperaturen för varje ympat prov TEjovfuppmätt” subtraherades sedan från den eutektiska temperaturen för respektive oympat prov. Resultatet benämns ATEiOv/'uppmätfï Efter att de ympade provernas eutektiska temperatur korrigerats för kiselinnehållet subtraherades de från den eutektiska temperaturen hos de oympade provema. Detta resultat benämns ATE|°w"korrigerad”. Värdena framgår ur tabell 1. 10 534 912 1 5 Provomgång Vikts% TEww TEW, vmpad TEW ympad ATEN" ATEW ympmedel oym pad ”uppmatt” "korr|gerad” ”uppmatt” “k0rrigerad” 1 0 1138,24 1138,04 1138,04 -0,2 -0,2 2 0,1 1135,975 1139,725 1138,975 3,75 3 3 0,2 1132425 1139,075 1137,575 6,65 5,15 4 0,4 1132075 1139,95 113Ö,95 7,875 4,875 Tabell 1: Resultat från bestämning av mättnadsmängd ympmedel Figur 5 visar ett diagram där ATE|°w"uppmätt” och ATElow”korrigerad“ har ritats in för varje provomgång.The eutectic temperature for each inoculated sample TEjovf measured "was then subtracted from the eutectic temperature for each inoculated sample. The result is called ATEiOv / 'measurement fï After the eutectic temperature of the inoculated samples was corrected for the silicon content, they were subtracted from the eutectic temperature of the inoculated samples. This result is called ATE | ° w "corrected". The values are shown in Table 1. 10 534 912 1 5 Sample cycle Weight% TEww TEW, grafted TEW grafted ATEN ”1 0 1138.24 1138.04 1138.04 -0.2 -0.2 2 0.1 1135.975 1139.725 1138.975 3.75 3 3 0.2 1132425 1139.075 1137.575 6, 65 5.15 4 0.4 1132075 1139.95 113Ö .95 7.875 4.875 Table 1: Results from determination of saturation amount of inoculum Figure 5 shows a diagram where ATE | ° w "measured" and ATElow "corrected" have been plotted for each test round .

Ur diagrammet framgår att när proverna korrigerats för kisels påverkan på den eutektiska temperaturen slutar skillnaden mellan de eutektiska temperaturema hos ett ympat prov och ett oympat prov att öka när ympmedelshalten överskrider 0,2 vikt%. Denna halt utgör alltså gjutjärnssmältans mättnadsnivå för ympmedel. Ur diagrammet i figur 5 framgår även att när proverna inte kompenserats för kisels påverkan fortsätter skillnaden mellan de eutektiska temperaturerna att öka med ökande ympmedelshalt. En mättnadsnivå för ympmedlet kan därför inte fastställas.The diagram shows that when the samples have been corrected for the effect of silicon on the eutectic temperature, the difference between the eutectic temperatures of an inoculated sample and an inoculated sample stops increasing when the inoculum content exceeds 0.2% by weight. This content thus constitutes the saturation level of the cast iron melt for inoculants. The diagram in Figure 5 also shows that when the samples have not been compensated for the effect of silicon, the difference between the eutectic temperatures continues to increase with increasing inoculant content. Therefore, a saturation level of the inoculum can not be determined.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 534 912 16 PATENTKRAV 1. Metod för att bestämma mängd ympmedel som skall tillsättas en gjutjämsmälta i en bestämd gjutprocess, innefattande stegen: - tillhandahålla en första provbehàllare (1) och en andra provbehàllare (2) innefattande vardera ett termoelement (3, 4) som är anslutet till en analysutrustning (5); - fylla respektive provbehållare (1, 2) med en mängd smält gjutjärn; registrera en första kylkurva under stelnande av gjutjärnet i den första provbehällaren (1) och en andra kylkurva under stelnande av gjutjärnet iden andra provbehàllaren (2); kännetecknad av att i en av provbehàllarna placeras, före ifyllande av smält gjutjäm, en förutbestämd mängd ympmedel som representerar den bestämda gjutprocessens mättnadsnivä för ympmedel, varvid mängden ympmedel som skall tillsättas gjutjärnssmältan i den bestämda gjutprocessen fastställs ifrån skillnaden mellan den lägsta eutektiska temperaturen (TEiow) hos den första kylkurvan och den lägsta eutektiska temperaturen (TEiow) hos den andra kylkurvan. . Metoden enligt krav 1, vari den förutbestämda mängden ympmedel som representerar gjutprocessen är ett genomsnittligt värde som baseras pà mättnadsnivàer för ympmedel hos ett flertal gjutjämssmältor i den bestämda gjutprocessen. Metoden enligt krav 1, vari den förutbestämda mängden ympmedel som representerar gjutprocessen är ett utvalt värde från mättnadsniväer för ympmedel hos ett flertal gjutjärnssmältor i den bestämda gjutprocessen. . Metoden enligt något av krav 1 - 3, vari ympmedlet innehåller kisel samt att effekten av kisel pà den eutektiska temperaturen (TEiow) 534 912 17 borträknas baserat på ett förutbestämt samband mellan kisel och eutektisk temperatur. 5. Metoden enligt något av kraven 1 - 4, vari mängden ympmedel som skall tillsättas gjutjämssmältan i den bestämda gjutprocessen styrs mot över- respektive underympning av smältan 6. Metoden enligt något av krav 1 -5, vari gjutjärnet är av tjällgrafit typ.A method for determining the amount of inoculum to be added to a cast iron melt in a particular casting process, comprising the steps of: - providing a first sample container (1) and a second sample container (2) each comprising a thermocouples (3, 4) connected to an analysis equipment (5); - fill the respective sample container (1, 2) with a quantity of molten cast iron; registering a first cooling curve during solidification of the cast iron in the first sample container (1) and a second cooling curve during solidification of the cast iron in the second sample container (2); characterized in that in one of the sample containers, before filling of molten cast iron, a predetermined amount of inoculant representing the saturation level of inoculum of the particular casting process is placed, the amount of inoculum to be added to the cast iron melt in the determined casting process being determined by the temperature of the first cooling curve and the lowest eutectic temperature (TEiow) of the second cooling curve. . The method of claim 1, wherein the predetermined amount of grafting agent representing the casting process is an average value based on grafting saturation levels of a plurality of casting iron melts in the determined casting process. The method of claim 1, wherein the predetermined amount of grafting agent representing the casting process is a selected value from grafting saturation levels of a plurality of cast iron melts in the determined casting process. . The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the inoculum contains silicon and that the effect of silicon on the eutectic temperature (TEiow) 534 912 17 is deducted based on a predetermined relationship between silicon and eutectic temperature. The method according to any one of claims 1 - 4, wherein the amount of inoculant to be added to the cast iron melt in the determined casting process is controlled against over- or under-grafting of the melt.
SE1050616A 2010-06-16 2010-06-16 Method for determining the amount of inoculant to be added to a cast iron melt SE534912C2 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050616A SE534912C2 (en) 2010-06-16 2010-06-16 Method for determining the amount of inoculant to be added to a cast iron melt
BR112012030956A BR112012030956A2 (en) 2010-06-16 2011-06-14 method for determining the amounts of inoculants to be added to a cast iron melt
KR1020137001223A KR101412165B1 (en) 2010-06-16 2011-06-14 Method for determining amounts of inoculant to be added to a cast-iron melt
EP11796052.6A EP2583089A4 (en) 2010-06-16 2011-06-14 Method for determining amounts of inoculant to be added to a cast-iron melt
RU2013101763/02A RU2528569C2 (en) 2010-06-16 2011-06-14 Determination of amount of modifying agent to be added to iron melt
CN201180029640.XA CN102985811B (en) 2010-06-16 2011-06-14 Method for determining amounts 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

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050616A SE534912C2 (en) 2010-06-16 2010-06-16 Method for determining the amount of inoculant to be added to a cast iron melt

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1050616A1 SE1050616A1 (en) 2011-12-17
SE534912C2 true SE534912C2 (en) 2012-02-14

Family

ID=45348430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1050616A SE534912C2 (en) 2010-06-16 2010-06-16 Method for determining the amount of inoculant to be added to a cast 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 (3)

* 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
JP7464031B2 (en) * 2021-10-14 2024-04-09 トヨタ自動車株式会社 Casting Equipment

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE466059B (en) * 1990-02-26 1991-12-09 Sintercast Ltd PROCEDURES FOR CONTROL AND ADJUSTMENT OF PRIMARY NUCLEAR FORM
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
JP2750832B2 (en) * 1995-05-16 1998-05-13 株式会社木村鋳造所 Method for determining the properties of molten cast iron
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
CN1189743C (en) * 1996-12-04 2005-02-16 新特卡斯特有限公司 Novel heat analysing system
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
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

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013101763A (en) 2014-07-27
EP2583089A1 (en) 2013-04-24
CN102985811B (en) 2014-10-01
WO2011159234A1 (en) 2011-12-22
EP2583089A4 (en) 2016-11-23
KR20130043160A (en) 2013-04-29
BR112012030956A2 (en) 2016-11-01
KR101412165B1 (en) 2014-06-25
CN102985811A (en) 2013-03-20
SE1050616A1 (en) 2011-12-17
RU2528569C2 (en) 2014-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102998324B (en) Thermal analysis and detection method for solidification grain size of magnesium alloy melt
Emadi et al. Applications of thermal analysis in quality control of solidification processes
US4667725A (en) Method for producing cast-iron, and in particular cast-iron which contains vermicular graphite
CN101303319A (en) Thermal analysis detection method and device for microstructure refinement effect of magnesium and magnesium alloy modification
Djurdjevic et al. Determination of rigidity point/temperature using thermal analysis method and mechanical technique
CN108132277B (en) Method for predicting vermicular rate of hypereutectic composition vermicular graphite cast iron
JPH08313464A (en) Method for determining the properties of molten cast iron
US20100142585A1 (en) Thermal analysis device
SE534912C2 (en) Method for determining the amount of inoculant to be added to a cast iron melt
CN105143471A (en) Sampler for molten iron
EP3339848A1 (en) Method to determine the carbon equivalent content of a cast iron alloy having a hypereutectic composition and equipment to carry it out
CN102297669A (en) Soft measuring method for residue length of melted electrode of electroslag furnace
US11293887B2 (en) Apparatus for analysis of metals
CN115125350A (en) Method and system for accurately controlling converter slag remaining amount
EP2067032B1 (en) An apparatus and method for determining the percentage of carbon equivalent, carbon and silicon in liquid ferrous metal
CN109536755B (en) Intelligent control system for air content of aluminum alloy melt
TWI827485B (en) Method for predicting temperature of molten steel within tundish
Kulikov et al. Improved molten metal sampling method for hydrogen content Analysis
Dugic et al. An investigation of the effect of inoculants on the metal expansion penetration in grey iron
CN120177546A (en) A method for online detection of spheroidization rate and shrinkage index of ductile iron
CN105388183A (en) A Method of Measuring the Modulus of Casting Mold Riser
CN119715353A (en) Method for detecting melting speed of ferroalloy for steel making
Di Sabatino et al. State-of-the-art characterization tools for Al foundry alloys
Romero et al. Thermal-microstructural analysis of anodic and electrolytic copper solidification: simulation and experimental validation
CN106885757A (en) A kind of detection method of continuous casting pouring slag viscosity

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed