[00244148]大型球墨铸铁件用高效多元复合孕育剂及球化剂的检测技术研究及应用

1、应用领域和技术原理: 高端装备制造业是以高端技术为引领，是现代产业体系的脊柱，是推动工业转型升级的引擎。加快新能源装备铸件的自主研发与提高其产品质量，有利于推广应用高新技术，促进技术创新，对提高我国制造业整体工艺、材料和加工水平将发挥重要作用。 球化、孕育处理技术是大型球墨铸铁件生产的关键技术，1>高效多元复合球化剂的球化能力，钇、镁具有很强的球化能力；2>高效多元复合球化剂抗球化衰退能力和重熔时具有球墨遗传性，含钇复合球化剂具有很强的抗衰退能力；3>高效多元复合球化剂具有反石墨化能力(白口倾向)及抗石墨畸变能力；4>高效多元复合球化剂具有脱氧脱硫能力；5>高效多元复合球化剂具有净化铁液的能力；高效复合多元孕育剂有提高抗拉强度、减少白口倾向的功用。高效多元复合孕育剂及球化剂的检测技术研究,数据应用于大型球墨铸铁件的生产具有重要意义。在中国铸造业转型升级的关键时期，共享集团引领行业进步，振兴中国重大装备制造业做出突出的贡献。 2、性能指标 本项目针对大型球墨铸铁件孕育衰退、球化衰退、石墨畸变等技术难题，高效多元复合孕育剂及球化剂中元素检测存在常规化学检测不出，经典化学检测操作复杂、检测周期长等问题，研究高效多元复合孕育剂及球化剂中元素使用电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES) 测定的检测技术、方法等，数据指导生产，解决大型球墨铸铁件孕育衰退、球化衰退、石墨畸变等技术难题，实现大型球墨铸铁件质量稳定，批量生产；形成方法技术规范，专利，并上升成为行业标准、国家标准。 （1）高效多元复合孕育剂中钡、钙、铝、钛、铈、镧等元素的ICP-AES法测定，高效多元复合球化剂中钙、铝、钛、铈、镧、钇、镁等元素的ICP-AES法测定的方法研究。 （2）研究新检测方法准确性、可靠性。 （3）形成公司新检测方法，专利受理2项。 （4）检测能力及效率提升。 （5）检测方法应用，数据应用指导生产实践，解决大型球墨铸铁件生产的难题，形成论文1项。 3、与国内同类技术比较 本项目所涉及高效多元复合孕育剂中含有约70%左右硅，还含有钡、钙、铝、钛、铈、镧等元素，钡含量从0.5%到10%，分高中低三个等级，利用经典或文献资料介绍的重量法、容量法等测定方法分离复杂，操作步骤繁琐，检测周期长；钙、铝、钛可利用经典的容量法测定，但由于钡、钙、铝互相干扰，因此必须经过分离才能检测，且检测准确度不高；铈、镧用经典化学法很难分离测定。应用电感耦合等离子发射光谱(ICP-AES)法对高效多元复合孕育剂中钡、钙、铝、钛、铈、镧元素检测，不需要分离，干扰少，检测速度快，精度高。 本项目所涉及高效多元复合球化剂中含有约44%左右硅，还含有钙、铝、钛、铈、镧、钇、镁等元素，镁含量从4%到10%，分高中低三个等级，利用经典或文献资料介绍的容量法等测定方法分离复杂，操作步骤繁琐，检测周期长；钙、铝、钛可利用经典的容量法测定，但由于镁、钙、铝互相干扰，因此必须经过分离才能检测，且检测准确度不高；铈、镧、钇用经典化学法不能测定，应用电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES)对高效多元复合球化剂中钙、铝、钛、铈、镧、钇、镁元素检测，不需要分离，干扰少，检测速度快，精度高。 检测难点：在国内由于没有国家或行业技术验收标准及相关电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES)国家或行业检测方法，国内对此复合材料研究较少或揭示不全，无法供检测部门借鉴应用，这是高效多元复合孕育剂及球化剂检测技术研究前沿内容。 4、成果的创造性、先进性 （1）在国家标准，应用电感耦合等离子发射光谱法测定硅铁只有铝、钙、钛检测方法，没有钡、铈、镧等元素ICP_AES检测方法。经典化学方法操作繁琐，精度不高或测定不出，文献介绍只有类似材料的部分元素介绍。高效多元复合孕育剂及球化剂检测技术首次研究，先进的设计方案，攻克并解决这两种材料检测难题。 （2）形成高效多元复合孕育剂及球化剂的电感耦合等离子发射光谱检测方法2篇，这两种材料检测方法专利2个，解决这两种材料的检测标准问题，今后将上升为国家或行业检测标准。 （3）形成高效多元复合孕育剂及球化剂的企业内部材料验收标准2类，解决这两种材料验收标准的问题。 （4）检测方法及数据应用生产实践，消除碎块状石墨，解决了厚大断面大型球墨铸铁的一大难题。 5、推广应用的范围、条件和前景。 在“十二五”规划的大环境下，中国大型球墨铸铁件的消费市场具有巨大的增长潜力和良好发展前景。大型球墨铸铁件孕育与球化是关键的技术之一，研究掌握ICP-AES法测定高效多元复合孕育剂中钡、钙、铝、钛、铈、镧等元素和高效多元复合球化剂中钙、铝、钛、铈、镧、钇、镁等元素检测技术，数据指导生产，对两种材料中各元素对大型球墨铸铁件机理的研究，具有广阔的市场应用前景，该成果在宁夏共享集团有限责任公司得到了有效的应用，经济和社会效益显著，在同等或相似条件的球墨铸铁件的生产中可推广应用。