El potencial de carbono calculado por el controlador es relativo al contenido de carbono en equilibrio del hierro puro. Elementos como el cromo, manganeso y molibdeno en el acero aleado aumentarán el contenido real de carbono en la superficie, mientras que el silicio y el níquel disminuirán, por lo que el factor de aleación debe corregirse. La fórmula empírica comúnmente utilizada de Gunnarson es: lg(C_Fe / C_aleación) = 0,055Si − 0,013Mn − 0.040Cr + 0.014Ni − 0.013Mo (los elementos son porcentajes en masa). El factor de proceso (PF) se utiliza para corregir la desviación sistemática entre el sistema de medición y la atmósfera real, y se obtiene a través de la calibración de carbono o la calibración del analizador.
- La definición de potencial de carbono es para el hierro puro, y el acero de aleación debe ser modificado por el factor de aleación.
- Cr, Mn y Mo aumentan el carbono de la superficie; disminución de Si y Ni
- El factor de proceso corrige la desviación sistemática de "valor de visualización del controlador frente al valor medido".
- El PF se determina mediante verificación de carbono, verificación de análisis de alambre caliente o tres gases
- Un cambio repentino en el PF a menudo indica un problema con la sonda o la atmósfera. No puede simplemente cambiar el coeficiente.
Dos "soluciones" diferentes
Muchos sitios confunden estos dos conceptos, pero en realidad resuelven diferentes problemas:
| Proyecto | Factor de aleación | Factor de proceso (PF) |
|---|---|---|
| Objeto de corrección | Materiales: Efecto de los elementos de aleación sobre el contenido de carbono en equilibrio | Sistema: Desviación de la cadena de medición de la atmósfera real |
| fuente | Composición del material + fórmula empírica | Datos de calibración (hoja fija de carbono, hilo caliente, analizador) |
| Cuándo cambiar | Al cambiar los materiales | Cuando cambia el estado de la sonda, la atmósfera o el equipo |
Factor de aleación
El potencial de carbono se define en términos de hierro puro. Para el acero aleado, los elementos de aleación cambian la actividad del carbono en la austenita:
- Cromo, manganeso, molibdeno: Reducir el coeficiente de actividad de carbono, permitiendo que el acero absorba más carbono bajo el mismo potencial de carbono;
- Silicio, níquel: El efecto es opuesto.
Fórmula empírica de Gunnarson:
Ig(C)_Fe / C_aleación) = 0.055·Si − 0.013·Mn − 0.040·Cr + 0.014·Ni − 0.013·Mo
Entre ellos, C_Fe es el contenido de carbono en equilibrio (es decir, el potencial de carbono) del hierro puro en la atmósfera, C_aleación es el contenido de carbono de equilibrio superficial del acero aleado, y la unidad de contenido de elementos es el porcentaje en masa.
Ejemplo (ilustración): Cierto Cr de acero 1,0%, Mn 0,9%, Si 0,25%, Ni 0, Mo 0: Derecha = 0.055×0.25 − 0.013×0.9 − 0.040×1.0 ≈ −0,038 C_Fe / C_aleación ≈ 10^(−0.038) ≈ 0.92, es decir, el contenido de carbono en la superficie del acero es aproximadamente 1,09 veces el potencial de carbono.
Esto significa que para lograr un 0.80% de carbono en la superficie de este acero, el potencial de carbono debe establecerse en aproximadamente 0.74%. Los coeficientes en diferentes literaturas son ligeramente diferentes y deben verificarse con mediciones reales.
Factor de proceso (PF)
El cálculo de la sonda de oxígeno se basa en condiciones ideales. En la práctica, hay factores tales como diferencias individuales en la sonda, ubicación de la instalación y desviación de la atmósfera del equilibrio, lo que resulta en desviaciones sistemáticas entre el potencial de carbono mostrado por el controlador y el potencial de carbono real. El factor de proceso es el coeficiente utilizado para corregir esta desviación (diferentes fabricantes también lo llaman factor de horno, factor de gas, factor de calibración, etc.).
Cómo determinar:
- Coloque la pieza de carbono fijo (o alambre caliente) en condiciones de trabajo estables y registre el potencial de carbono mostrado por el controlador al mismo tiempo;
- Contenido real de carbono medido;
- Ajustar PF para que el valor mostrado sea consistente con el valor medido real;
- También se puede usar un analizador de tres gases para calcular el valor de PF en tiempo real (Gauss Control FAA-B puede calcular valores de proceso como el potencial de carbono y PF).
Nota sobre el uso
- PF es "calibración", no "enmascaramiento": Si el PF necesita ajustarse con frecuencia y significativamente, significa que la sonda está envejeciendo, el horno está goteando o el gas portador es inestable, y se debe identificar la causa;
- Registre todos los ajustes de PF Las razones y la base son el foco de la revisión del CQI-9;
- Diferentes temperaturas y diferentes segmentos de potencial de carbono La desviación puede ser diferente y debe verificarse en secciones si es necesario.
Preguntas frecuentes
¿Se debe establecer el factor de aleación en el controlador o en el proceso?
Si el controlador admite la entrada de factores de aleación por material, se puede mostrar directamente el "carbono superficial"; de lo contrario, el valor de ajuste del potencial de carbono se convierte durante el diseño del proceso.
¿Qué rango se considera normal para PF?
Diferentes fabricantes tienen diferentes definiciones y no hay un alcance unificado. La clave es observar la estabilidad de PF: la estabilidad a largo plazo indica que el sistema está bajo control, y los cambios repentinos requieren investigación.
¿Qué tan grande es el error de la hoja de carbono fija en sí?
La fijación de carbono se considera un método más preciso, pero tiene altos requisitos operativos: la colocación, el enfriamiento, la limpieza y el pesaje introducirán errores, y los procedimientos operativos deben estandarizarse.