首页 理论教育铜合金常压凝固法检测H含量

铜合金常压凝固法检测H含量

【摘要】:常压凝固检测常压凝固法是最为简单的铜合金熔体含气量检测方法。图4-14 常压凝固试验用铸型减压凝固测氢减压凝固法通过测量铜液中的氢分压来计算氢气的含量。它能够随时取样,快速测定铜液的H含量,实时反映精炼效果。检测时,将铜液倒入压力室内的取样坩埚中。此外,还需要与真空加热法、气相色谱法等定量测氢法做平行对比试验,经过多次的测试来积累减压值数据,这样才能准确获得减压值与H含量的对应值。

(1)常压凝固检测

常压凝固法是最为简单的铜合金熔体含气量检测方法。该方法是将待测熔体直接浇入如图4-14所示的砂型或金属型中,刮除表面的氧化皮,以试样表面凝固的三种状态来定性地判断含气量高低。第一种情况,试样凝固后表面中心下陷,呈收缩管状,收缩良好,说明合金液不含气或含气量很少,可判定为合格,适合浇注。第二种情况,试样表面平坦,没有收缩,保持原浇注时的平面,则说明熔体已经含气,如用来浇注,铸件内部将形成较多的气孔,此时必须除气精炼后再取样检查,合格后才能浇注,否则只能合锭处理。第三种情况,试样表面突起严重,这表明熔体中含气量相当高,应判定为不合格。这种情况是在没有完全凝固时先收缩,微微下陷,再从下陷的部位逐渐向上挤出熔体,直到全部凝固后才停止,最后形成合金堆积物。常压凝固法简便易行,但无法对含气量进行准确的定量判断。有时即使试样表面收缩,但内部仍然含有气孔,因此也存在灵敏度不高、检测失真等问题。

978-7-111-45569-1-Chapter05-71.jpg

图4-14 常压凝固试验用铸型

(2)减压凝固测氢

减压凝固法通过测量铜液中的氢分压来计算氢气的含量。它能够随时取样,快速测定铜液的H含量,实时反映精炼效果。减压测氢仪的结构可参考铝合金的测氢仪。检测时,将铜液倒入压力室内的取样坩埚中。当试样表面形成一层具有一定厚度的凝固壳时,调节压力室内气压,使试样表面产生一个凸起而不破裂的气包,此时测得的减压值就是铜液中氢分压。

调压是最关键的操作,若压力过大,会造成气包破裂;压力过小则无法形成气包,试样表面会发生缩陷。为了获得准确的定量数据,须严格控制压力室内的温度,保证试样的减压凝固速度及固液比保持恒定。此外,还需要与真空加热法、气相色谱法等定量测氢法做平行对比试验,经过多次的测试来积累减压值数据,这样才能准确获得减压值与H含量的对应值。