DESCRIERE

Completul pentru analize termice se utilizeaza de catre elaboratorii de fonte pentru determinarea rapida si usoara a carbonului echivalent, procentului de carbon, procent de siliciu, grad de saturatie în carbon cât si alti parametri de material specifici fontelor nealiate : rezistenta la tractiune, duritatea Brinnel, indice de calitate, factor de grafitizare, cantitate de grafit eutectic. Analiza termica se realizeaza pornind de la determinarea temperaturii liquidus, respectiv temperaturii solidus a probelor de metal topit puse în cupe speciale de analiza prevazute cu termocupluri.

Completul de analiza este format din :

· cutie complet

· suport pentru cupele de analiza cu cablu de prelungire corespunzator termocuplului K

· cupe de analiza

· semafor, hupa

· PC extern (optional)

· cabluri de conexiune

Cutia complet este o carcasa paralelipipedica cu posibilitatea de prindere pe perete, si contine (fig. 1);

- pe panoul frontal al cutiei complet :

- aparat DIGICEQ

- lampi locale (3 culori)

- afisor local pentru parametrii calculati

- pe contrapanoul cutiei complet :

- modul sursa de alimentare (pentru relee, butoane etc);

- bloc de relee pentru comenzi externe (semafor, hupa);

- imprimanta locala

- întrerupator local pentru alimentarea de la retea

- butoane pentru comenzi de afisare si imprimare buletin de analiza

- borne de conexiuni pentru alimentare semnal de masura, semnalizari externe

 

FUNCTIONARE

Completul de analiza termica se bazeaza pe aparatul DIGICEQ pentru realizarea functiilor sale principale, respectiv :

· achizitia semnalului de temperatura furnizat de termocuplul din cupa de analiza, care urmareste curba de racire a probei de metal topit pus în cupa de analiza ; achizitia se face cu viteza suficient de mare si cu rezolutie foarte buna (16 biti), pentru a descrie cât mai exact evolutia curbei de racire în timp ;

· prelucrarea semnalului achizitionat pentru a determina eventuale "portiuni " de caracteristica care reprezinta temperatura liquidus, temperatura solidus, subraciri si reincalziri, pe baza acestora determinându-se parametrii specifici ai analizelor termice ;

· semnalizarea regimurilor de functionare si a operatiei de masurare în cadrul unei analize termice, cu ajutorul LED-urilor locale , mesajelor afisate pe display-ul (matricea de afisare) aparatului si la distanta cu ajutorul lampilor si hupei ;

Functionarea completului de masura este urmatoarea : dupa turnarea topiturii metalice în cupa de analiza, semnalul furnizat de termocuplul din cupa, creste rapid pâna la o valoarea maxima, dupa care descreste intr-un mod specific corespunzator racirii probei în cupa .

Prin lantul de masura (suport SST, cablu de prelungire, cutie complet ) acest semnal este achizitionat de aparatul DIGICEQ , care il compara cu temperatura minima de analiza (TSV), cu temperatura maxim prescrisa (TMX) si cu alte setari ale aparatului legate de forma, durata, intervalul de temperatura la care ar putea sa se produca "palierele" de temperatura liquidus respectiv solidus. Daca aparatul determina cel putin prezenta T L , efectueaza calculele de parametri care sunt în functie de aceasta temperatura si afiseaza, la sfârsitul perioadei de analiza, rezultatele determinate si mesajele corespunzatoare.

Dupa alimentare, aparatul intra în regimul STANDBY cu mesajul "LIPSA CUPA" afisat pe display. În acest regim se verifica continuitatea lantului de masura. Dupa plasarea cupei de analiza pe suportul SST-2K si inchiderea circuitului (prin termocuplul din cupa) aparatul trece în regimul READY, respectiv fiind pregatit sa inceapa masuratoarea (analiza), pe toata aceasta durata fiind aprins LED-ul READY (verde) si fiind comandata si aprinderea lampii exterioare (verde) din semafor. Daca pe durata acestui regim se intrerupe circuitul de masura apare mesajul "CIRC. INTRERUPT" reluându-se regimul de asteptare STANDBY.

Dupa turnarea topiturii se declanseaza regimul MEASURE, daca temperatura din cupa depaseste pragul minim de temperatura setat (TSV). Regimul MEASURE dureaza pâna la epuizarea timpului de analiza (t a ) setat sau pâna când temperatura din cupa scade sub TSV. La finalizarea regimului MEASURE, aparatul intra în regimul END care dureaza câteva secunde, insotit pe o durata scurta (aprox. 2 secunde) de semnalul de hupa.

Regimul MEASURE este semnalizat prin culoarea galbena (LED, LAMPA) iar regimul END prin culoarea rosie (LED, LAMPA).

Dupa terminarea regimului END, aparatul intra în regimul STANDBY CU AFISARE în care prezinta operatorului rezultatele ultimei probe (B uletinul de analiza ). Dupa inlaturarea cupei uzate si inlocuirea cu alta noua se poate relua procedura de analiza, trecând prin regimurile descrise mai sus.

Pentru "adaptarea" completului de analiza la caracteristicile procesului de elaborare, aparatul DIGICEQ este prevazut cu posibilitatea setarii unor parametri. Ajustarea parametrilor setabili se face, în principiu o data pentru un tip de reteta de turnare. Pentru realizarea acestei operatii, aparatul dispune de 16 taste alfanumerice (09, F1F4, ENT, CLR). Procedura standard de setare este urmatoarea : din regimul STANDBY sau STANDBY CU AFISARE se apasa tasta <F1> si apoi se formeaza o parola .

De asemenea, aparatul dispune de un regim de calibrare în care se intra din aceleasi regimuri ca în setare prin intermediul tastei <F2> si o alta parola . Cu ajutorul tastei <F3> se poate apela la afisarea pe ecran a BULETINULUI DE ANALIZA al ultimei probe (din regimurile STANDBY) , iar cu tasta <ENT> se pot selecta în ordine strict descrescatoare buletinele precedente ; cu tasta <CLR> se revine în regimul STANDBY. Aparatul dispune si de posibilitatea urmaririi temperaturii achizitionate pe durata unei masuratori utilizând o procedura similara, initiata prin tasta <F4> si abandonata prin tasta <CLR>. Regimul de functionare în cauza este denumit de AFISARE DATE.

Aparatul este programat sa calculeze conform unor relatii generale de calcul, date mai jos si posibil de particularizat pe aplicatii si tipuri de fonta, urmatorii parametrii specifici :

CEL = a - b · T L carbonul echivalent liquidus

· fonte cenusii lamelare hipoeutectice - cupa utilizata ST-2KWTe.0 (fara teluriu)

· fonta lamelara corespunzatoare formulei :

%C+%Si/9+%P/3,5 £ 4,3 - cupa utilizata ST-2KTe.1 (cu teluriu)

· fonta cu un înalt potential grafitizant cupa utilizata ST-2KTe.2 ( cu 2 ´ teluriu)

· fonta nodulara si vermiculara - cupa utilizata ST-2KTe.S*

tinând cont ca TL scade datorita sulfului cu 5°C iar TS scade 2,5°C

%C = e · T S - f · T L - 6,51 ± CAJ % de Carbon

· fonta lamelara corespunzatoare formulei :

%C+%Si/9+%P/3,5 £ 4,3 - cupa utilizata ST-2KTe.1 (cu teluriu)

· fonta nodulara si vermiculara - cupa utilizata ST-2KTe.S*

tinând cont ca TL scade datorita sulfului cu 5°C iar TS scade 2,5°C

· fonta cu un înalt potential grafitizant cupa utilizata ST-2KTe.2 ( cu 2 ´ teluriu)

%Si = g - h · T S - 4,28087 · SAJ % de Siliciu

· fonta lamelara corespunzatoare formulei :

%C+%Si/9+%P/3,5 £ 4,3 - cupa utilizata ST-2KTe.1 (cu teluriu)

· fonta nodulara si vermiculara - cupa utilizata ST-2KTe.S*

tinând cont ca TL scade datorita sulfului cu 5°C iar TS scade 2,5°C

· fonta cu un înalt potential grafitizant cupa utilizata ST-2KTe.2 ( cu 2 ´ teluriu)

SC = c - d · T L grad de saturatie în carbon

De asemenea cu programe suplimentare se calculeaza si alti parametri de material :

RM = (j -l · SC) · 9,81 rezistenta la tractiune

HB = m -n · SC duritatea Brinell

Z/H = (j - l · SC) / HB = RM/9,81HB indicele de calitate

factorul de grafitizare


é C-1,3+0,1(Si - SiAdj), daca SC<1

MEG = í cantitatea de grafit eutectic

ë 2,93-0,22(Si + SiAdj), daca SC>1

Nota :

· Setarea constantelor a n se face la alte valori decât cele standard ( a=14,45 ; b= 0,0089; c=3,674 ; d=0,0023 ; e=0,0178 ; f=0,0084 ; g=78,411 ; h=0,06831 ; j=102 ; l=82,5 m=538,8; n=354,75) numai daca experimentarile de pe teren legate de specificitatea procesului tehnologic impun acest lucru.

· Ajustarea carbonului (CAJ) se face în regimul de setari între limitele teoretice ±0,00 si ±0,20, iar ajustarea siliciului (SAJ) se face între limitele teoretice 0,00 si 0,60, în practica ajustarile fiind facute în limite mult mai restrânse.

· CAJ se determina tinând cont în principal de prezenta Cr si Mo (CAJ ~ -0,105%Cr + 0,126%Mo), dupa unii autori si mai complet : CAJ ~ 0,57P*+0,7581S+0,418Al+0,2185Sb+

0,209Sn+0,1406Cu+0,1007Ni-0,0513Mn-0,0285Mo-0,1197Cr-0,2565V, dupa alti autori).

· SAJ se determina dupa relatia : SAJ ~ P-0,1087Cr+0,1264Mo+0,08744Sn+0,399S.

Nota: P* = P-0,077.

· Cupele de analiza termica sunt fabricatie AMCO OTOPENI S.A. ;

· Cupele notate * se executa la cererea beneficiarului.

DATE TEHNICE

Interval temp. liquidus : 1100 1250 °C

Interval temp. solidus : 9501200°C

Temperatura minima a topiturii de analiza în cupa de analiza : cu minim 10 ° C superioara T L

Eroare de masurare : ±0,1% din valoarea masurata

Durat a maxima analiza : 240 s

Durat a minima setabila T L : 1...5 s

Durat a minima setabila T S : 10...70 s

Termocuplu utilizat : tip K cupe AMCO : ST-2K

Alimentare retea : 230 V/ 50 Hz

Putere consumata max. : 20 VA (fara semnalizari externe)

Grad de protectie : IP 54

SCHEMA TEHNICA