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　　一、概述

鑄造是機(jī)械制造工業(yè)毛坯和零件的主要供應(yīng)者，鑄件在機(jī)械產(chǎn)品中所占的比例大，在一般機(jī)器中占總質(zhì)量的40%~80%,而制造的成本只占機(jī)器總成本的25%~30%。成本低廉的原因是1.可大量利用廢、舊金屬材料2.有一定的尺寸精度,節(jié)約加工工時和金屬材料。因此鑄造產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位。

鑄造企業(yè)大致分為鑄鋼（鑄造碳鋼、鑄造低合金鋼、鑄造特種鋼）、鑄鐵（灰鑄鐵、白口鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵）、鑄鋁（鋁硅合金、鋁鎂合金、鋁銅合金、鋁鋅合金）、鑄銅（黃銅、紫銅、白銅、青銅）。廣泛用于汽車、船舶、冶金、航空、鐵路、飛機(jī)、造紙、醫(yī)藥、建筑等行業(yè)，每種鑄件在使用中有相應(yīng)的牌號和元素的含量要求，鑄造企業(yè)對生產(chǎn)的鑄件的材質(zhì)檢驗是確定鑄件用途的主要依據(jù)。

二、確定分析目標(biāo)

1.鑄造企業(yè)的產(chǎn)品及用途

1）鑄鋼企業(yè)產(chǎn)品及用途：

（1）碳鋼。是碳含量小于0.5%的普通鋼，含碳小于0.2%的為鑄造低碳鋼，含碳0.2%～0.5%的為中碳鋼，含碳大于0.5%的為高碳鋼，隨著碳元素含量的增加，鋼的質(zhì)地會變硬。在重型機(jī)械中用于制造承受大負(fù)荷的零件，如軋鋼機(jī)機(jī)架、水壓機(jī)底座等；在鐵路車輛上用于制造受力大又承受沖擊的零件如搖枕、側(cè)架、車輪和車鉤等。

（2）低合金鋼。含有錳、鉻、銅等合金元素的鑄鋼。合金元素總量一般小于5%，具有較大的沖擊韌性，并能通過熱處理獲得更好的機(jī)械性能。鑄造低合金鋼比碳鋼具有較優(yōu)的使用性能，能減小零件質(zhì)量，提高使用壽命。

（3）特種鋼。為適應(yīng)特殊需要而煉制的合金鑄鋼，品種繁多，通常含有一種或多種的高量合金元素，以獲得某種特殊性能。例如，含錳11%～14%的高錳鋼能耐沖擊磨損，多用于礦山機(jī)械、工程機(jī)械的耐磨零件；以鉻或鉻鎳為主要合金元素的各種不銹鋼，用于在有腐蝕或650℃以上高溫條件下工作的零件，如化工用閥體、泵、容器或大容量電站的汽輪機(jī)殼體等。

（4）不銹鋼按成分可分為Cr系（400系列）、Cr－Ni系（300系列）、Cr－Mn－Ni（200系列）、耐熱鉻合金鋼（500系列）及析出硬化系（600系列）。

2）鑄鐵企業(yè)產(chǎn)品及用途

（1）灰口鑄鐵。含碳量較高（2.7%～4.0%），碳主要以片狀石墨形態(tài)存在，斷口呈灰色，簡稱灰鐵。熔點低（1145～1250℃），凝固時收縮量小，抗壓強度和硬度接近碳素鋼，減震性好。用于制造機(jī)床床身、汽缸、箱體等結(jié)構(gòu)件。

（2）白口鑄鐵。碳、硅含量較低，碳主要以滲碳體形態(tài)存在，斷口呈銀白色。凝固時收縮大，易產(chǎn)生縮孔、裂紋。硬度高，脆性大，不能承受沖擊載荷。多用作可鍛鑄鐵的坯件和制作耐磨損的零部件。

（3）可鍛鑄鐵。由白口鑄鐵退火處理后獲得，石墨呈團(tuán)絮狀分布，簡稱韌鐵。其組織性能均勻，耐磨損，有良好的塑性和韌性。用于制造形狀復(fù)雜、能承受強動載荷的零件。

（4）球墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)球化處理后獲得，析出的石墨呈球狀，簡稱球鐵。比普通灰口鑄鐵有較高強度、較好韌性和塑性。用于制造內(nèi)燃機(jī)、汽車零部件及農(nóng)機(jī)具等。

（5）合金鑄鐵。普通鑄鐵加入適量合金元素（如硅、錳、磷、鎳、鉻、鉬、銅、鋁、硼、釩、錫等）獲得。合金元素使鑄鐵的基體組織發(fā)生變化，從而具有相應(yīng)的耐熱、耐磨、耐蝕、耐低溫或無磁等特性。用于制造礦山、化工機(jī)械和儀器、儀表等的零部件。

3）鑄銅企業(yè)產(chǎn)品及用途：

（1）白銅：以鎳為主要添加元素的銅合金。銅鎳二元合金稱普通白銅；加有錳﹑鐵﹑鋅﹑鋁等元素的白銅合金稱復(fù)雜白銅。工業(yè)用白銅分為結(jié)構(gòu)白銅和電工白銅兩大類。結(jié)構(gòu)白銅的特點是機(jī)械性能和耐蝕性好，色澤美觀。這種白銅廣泛用於制造精密機(jī)械﹑眼鏡配件、化工機(jī)械和船舶構(gòu)件。電工白銅一般有良好的熱電性能。錳銅﹑康銅﹑考銅是含錳量不同的錳白銅﹐是制造精密電工儀器﹑變阻器﹑精密電阻﹑應(yīng)變片﹑熱電偶等用的材料。

（2）黃銅：以鋅作主要添加元素的銅合金﹐具有美觀的黃色，統(tǒng)稱黃銅。銅鋅二元合金稱普通黃銅或稱簡單黃銅。三元以上的黃銅稱特殊黃銅或稱復(fù)雜黃銅。含鋅低於36%的黃銅合金由固溶體組成，具有良好的冷加工性能，如含鋅30%的黃銅常用來制作彈殼，俗稱彈殼黃銅或七三黃銅。含鋅在36～42%之間的黃銅合金由和固溶體組成，其中zui常用的是含鋅40%的六四黃銅。為了改善普通黃銅的性能，常添加其他元素，如鋁﹑鎳﹑錳﹑錫﹑硅﹑鉛等。鋁能提高黃銅的強度﹑硬度和耐蝕性﹐但使塑性降低，適合作海輪冷凝管及其他耐蝕零件。錫能提高黃銅的強度和對海水的耐腐性﹐故稱*黃銅，用作船舶熱工設(shè)備和螺旋槳等。鉛能改善黃銅的切削性能；這種易切削黃銅常用作鐘表零件。黃銅鑄件常用來制作閥門和管道配件等。船舶常用的消防栓防爆月牙扳手，就是黃銅加鋁鑄造而成。

（3）紫銅：高品質(zhì)紅銅純度高，組織細(xì)密，含氧量極低。無氣孔、沙眼、疏松，導(dǎo)電性能，適合電蝕刻模具，經(jīng)熱處理工藝，電極無方向性，適合精打，細(xì)打。參考參數(shù)：Cu≥99.95%。

（4）青銅：青銅原指銅錫合金，后除黃銅﹑白銅以外的銅合金均稱青銅，并常在青銅名字前冠以*主要添加元素的名。錫青銅的鑄造性能﹑減摩性能好和機(jī)械性能好，適合於制造軸承﹑蝸輪﹑齒輪等。鉛青銅銅合金消防栓扳手是現(xiàn)代發(fā)動機(jī)和磨床廣泛使用的軸承材料。

（5）鋁青銅強度高，耐磨性和耐蝕性好，用於鑄造高載荷的齒輪﹑軸套﹑船用螺旋槳等。

（6）磷青銅的彈性極限高，導(dǎo)電性好，適於制造精密彈簧和電接觸元件，

（7）鈹青銅還用來制造煤礦﹑油庫等使用的無火花工具。

（8）鈹銅是一種過飽和固溶體銅基合金，是機(jī)械性能，物理性能，化學(xué)性能及抗蝕性能良好；粉末冶金制作針對鎢鋼，高碳鋼、耐高溫超硬合金制作的模具需電蝕時，因普通電極損耗大，速度慢，鎢銅是比較理想材料。

4）鑄鋁企業(yè)

（1）鋁硅合金，也叫“硅鋁明”或“矽鋁明”。有良好鑄造性能和耐磨性能，熱脹系數(shù)小，在鑄造鋁合金中品種zui多，用量zui大的合金，含硅量在10%～25%。有時添加0.2%～0.6%鎂的硅鋁合金，廣泛用于結(jié)構(gòu)件，如殼體、缸體、箱體和框架等。有時添加適量的銅和鎂，能提高合金的力學(xué)性能和耐熱性。此類合金廣泛用于制造活塞等部件。

（2）鋁銅合金，含銅4.5%～5.3%合金強化效果*，適當(dāng)加入錳和鈦能顯著提高室溫、高溫強度和鑄造性能。主要用于制作承受大的動、靜載荷和形狀不復(fù)雜的砂型鑄件。

（3）鋁鎂合金，密度zui?。?.55g/cm3），強度zui高（355MPa左右）的鑄造鋁合金，含鎂12%，強化效果*。合金在大氣和海水中的抗腐蝕性能好，室溫下有良好的綜合力學(xué)性能和可切削性，可用于作雷達(dá)底座、飛機(jī)的發(fā)動機(jī)機(jī)匣、螺旋槳、起落架等零件，也可作裝飾材料。

（4）鋁鋅合金，為改善性能常加入硅、鎂元素，常稱為“鋅硅鋁明”。在鑄造條件下，該合金有淬火作用，即“自行淬火”。不經(jīng)熱處理就可使用，以變質(zhì)熱處理后，鑄件有較高的強度。經(jīng)穩(wěn)定化處理后，尺寸穩(wěn)定，常用于制作模型、型板及設(shè)備支架等。鑄造鋁合金具有與變形鋁合金相同的合金體系，具有與變形鋁合金相同的強化機(jī)理﹙除應(yīng)變強化外﹚，他們主要的差別在于：鑄造鋁合金中合金化元素硅的zui大含量超過多數(shù)變形鋁合金中的硅含量。鑄造鋁合金除含有強化元素之外，還必須含有足夠量的共晶型元素﹙通常是硅﹚，以使合金有相當(dāng)?shù)牧鲃有?，易與填充鑄造時鑄件的收縮縫。目前基本的合金只有以下6類；①AI-Cu合金,②AI-Cu-Si合金③AI-Si合金，④AI-Mg合金，⑤AI-Zn-Mg合金，⑥AI-Sn合金。

含硅量在10%～25%。有時添加0.2%～0.6%鎂的硅鋁合金

2.鑄造企業(yè)產(chǎn)品種類及分析目標(biāo)：

1）鑄鋼企業(yè)鑄鋼企業(yè)鑄件要求分析項目：

鑄鋼企業(yè)鑄造要確定鑄鋼種類對其進(jìn)行化學(xué)成分分析

碳鋼分為一般有15#鋼~45#鋼，一般只要求分析碳鋼中碳、硫、錳、磷、硅元素，低合金鋼除了對上述五元素分析外還有鉻、鎳、鉬、銅；特種鋼主要有碳、硫、錳、磷、硅、鉻、鎳、鉬、銅、鈦、鎢等元素。

2）鑄鐵企業(yè)鑄鐵企業(yè)鑄件要求分析項目：

鑄鐵企業(yè)鑄造要確定鑄鐵種類對其進(jìn)行化學(xué)成分分析

灰口鐵、白口鐵、可鍛鑄鐵一般只要求分析碳、硫、錳、磷、硅元素；球墨鑄鐵除了對上述五元素分析外還有稀土總量和鎂元素測定；合金鑄鐵主要有碳、硫、錳、磷、硅、鉻、鎳、鉬等元素。

灰口鐵、白口鐵等普通生鐵也是對錳、碳、硫、磷、硅五個元素的分析，合金類如高鉻鑄鐵、球墨鑄鐵等一些合金鑄鐵除了檢測五個元素外還有鉻、鎳、鉬其他元素及球化率檢測。

3）鑄銅企業(yè)鑄銅企業(yè)鑄件要求分析項目：

鑄銅企業(yè)鑄造要確定種類對其進(jìn)行化學(xué)成分分析

銅合金分為很多種類，一般檢測元素是根據(jù)所生產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行選擇性檢驗，如黃銅牌號59黃銅、69黃銅對銅含量的分析；紫銅的雜質(zhì)元素分析；磷青銅、錫青銅的磷、錫元素的分析等等。對于銅合金企業(yè)檢測產(chǎn)品分為爐前控制和爐后分析。

4）鑄鋁企業(yè)鑄鋁企業(yè)鑄造要確定種類對其進(jìn)行化學(xué)成分分析

鋁合金生產(chǎn)企業(yè)一般鋁合金常規(guī)元素有硅、鐵、銅、錳、鎂、鈦，其他元素根據(jù)企業(yè)所生產(chǎn)產(chǎn)品要求選擇性檢測,鋁合金鑄造企業(yè)分析元素采用化學(xué)分析因樣品溶解時間較長，不能分析爐前快速分析產(chǎn)品控制的，只能采用光譜分析儀對產(chǎn)品進(jìn)行快速檢驗，而化學(xué)分析只能分析成品。

三、鑄造企業(yè)儀器選擇

鑄造企業(yè)可根據(jù)產(chǎn)品要求、自身規(guī)模、預(yù)算費用、分析目的等方面考慮選擇實用的分析儀器，以下列舉由鑫耀公司生產(chǎn)的各類金屬材料分析儀的參數(shù)、報價和功能：

方案一：配置有XY-CS5碳硫分析儀、XY-FB微機(jī)元素分析儀、XY-A電弧燃燒爐、MP16打印機(jī)

該方案配置采用全自動操作分體設(shè)計，由二臺儀器組成合并后稱為一套，可檢測鋼鐵中碳、硫、錳、磷、硅五大元素檢測和部分合金材料中鉻、鎳、鉬等元素的檢測，儀器運行時間分別是XY-CS5碳硫分析儀從樣品加入儀內(nèi)45秒打印出檢測結(jié)果、XY-FB微機(jī)元素分析儀從樣品顯色倒入比色杯內(nèi)2秒內(nèi)即可顯示測試結(jié)果；設(shè)備優(yōu)點采用技術(shù)微機(jī)控制終點色自動識別系統(tǒng)，可打印備案所需的測試報告。微機(jī)元素分析儀采用零點負(fù)值電壓自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。選擇該方案組建化驗室所有費用在2萬元以內(nèi)。

方案二：配置有XY-CS6碳硫分析儀、XY-FC微機(jī)元素分析儀、XY-A電弧燃燒爐、電子天平、MP16打印機(jī)

該方案是目前、的機(jī)型，除了具備上述方案所有功能以外，還配備電子天平實現(xiàn)不定量稱樣，鋼鐵檔位切換開關(guān)節(jié)省操作人員的操作時間；此套設(shè)備采用進(jìn)口元器件，設(shè)備主板三道保護(hù)系統(tǒng)，使儀器控制部分故障將到zui低。選擇該方案組建化驗室所有費用在3元以內(nèi)。

方案三：XY-QF9電腦多元素分析儀、XY-A電弧燃燒爐、電子天平、聯(lián)想電腦、惠普打印機(jī)

該方案采用一體化設(shè)計一套儀器不僅可檢測五大元素，還可以檢測不銹鋼、鋁合金、銅合金等多種材料中的近百種元素，采用的品牌電腦軟件控制，強大的軟件處理功能，使該儀器一直處于儀器的行列。

方案四：XY-TG3P爐前碳硅快速分析儀、XY-TG4L鐵水質(zhì)量分析儀

此方案把2種機(jī)型合并說明，一般只供鑄鐵企業(yè)選擇，鑄鐵在生產(chǎn)過程中爐前控制只有快速準(zhǔn)確的檢測原鐵水中的各項指標(biāo)才能生產(chǎn)出的鑄件。

XY-TG3P爐前碳硅快速分析儀在2分鐘之內(nèi)對鐵水的鐵水溫度（液相溫度、固相溫度）、碳含量、硅含量、碳當(dāng)量、共晶度、推算抗拉強度指標(biāo)進(jìn)行快速檢驗并打印。該儀器價格5000-7000之間。

XY-TG4L鐵水質(zhì)量分析儀在3分鐘之內(nèi)對鐵水溫度（液相溫度、固相溫度）、碳含量、硅含量、碳當(dāng)量、共晶度、計算抗拉強度；對非合金鑄鐵的抗拉強度RM、硬度HB、品質(zhì)系數(shù)R/H、共結(jié)團(tuán)數(shù)MEG、石墨化因子K項目進(jìn)行檢測，可根據(jù)測定的成分含量、已設(shè)定的鐵水量、目標(biāo)成分及材料留存率自動計算材料不足量，根據(jù)材質(zhì)要求和測量結(jié)果自動計算加料量便于爐前快速調(diào)整增碳劑、硅鐵、廢鋼添加量，使C%、Si%進(jìn)入目標(biāo)上下限內(nèi)。；可設(shè)溫度補償并打印。此套儀器價格3萬-4萬之間。

方案五：XY-2011B全自動紅外碳硫分析儀、XY-1HW高頻紅外碳硫分析儀、XY-FD電腦多元素分析儀

該方案采用紅外線檢測碳硫元素，檢測精度及范圍C：0.001-10.0000%（可擴(kuò)展），S：0.0005-0.3500%（可擴(kuò)展）。全自動紅外碳硫分析儀是目前國內(nèi)精度zui高的碳硫分析儀，檢測時間在四十秒內(nèi)對碳硫元素進(jìn)行定量或不定量分析，其他元素和方案三相同，如要求較高的超低碳不銹鋼檢測，耐火材料、玻璃、石灰、水泥等元素檢測。此套方案適合對產(chǎn)品要求較高如企業(yè)、航空航天、進(jìn)出口貿(mào)易等企業(yè)部門使用，儀器配套價格4萬至9萬之間。

方案六：XY-8000型直讀光譜儀

此套光譜分析儀在不破壞樣品的情況下，30秒時間內(nèi)對鋼鐵企業(yè)中的碳鋼、高、中、低合金鋼、各種牌號鑄鐵、合金鑄鐵；鑄造企業(yè)中的各種金屬如：鋁合金、鎂合金、銅合金、鋅合金；機(jī)械及實驗室中的各種金屬材料中的所有元素的快速檢驗。直讀光譜儀以速度快、所測元素齊全、操作方便的特點是使其他儀器無法做到的。如鋁合金、鎂合金、鋅合金等許多有色金屬的爐前控制，除了光譜分析儀以為沒有任何儀器可以在短時間內(nèi)對所有元素進(jìn)行快速分析。器價格20萬-28萬之間。

以上方案僅給客戶參考其他更多產(chǎn)品可參考產(chǎn)品目錄選擇：鑫耀產(chǎn)品展示

方案一、方案二、方案三、方案五化驗室可參照：鋼鐵行業(yè)化驗室諸多問題解決方案

四、選擇要點

各類鑄造企業(yè)可對自身規(guī)模、用途、預(yù)算費用及產(chǎn)品要求選擇適合自身分析的需求，選擇正規(guī)廠家生產(chǎn)的儀器設(shè)備，不用追求高價，不是價格zui高的儀器就是的，如鋼鐵企業(yè)對于檢測鋼鐵材料中的五大元素，只需配置方案一到方案三儀器即可滿足爐前控制或爐后檢測需求。自身企業(yè)檢測需求的才是的。