Determination of Carbon and Sulfur in Cast Iron (CS844)

Význam tématu

Detekce obsahu uhlíku a síry v litině je klíčová pro kontrolu kvality a mechanických vlastností konečného výrobku. Uhlík ovlivňuje tvrdost a strukturu litiny, zatímco přítomnost síry jako nečistoty může narušit tvorbu grafitu a zhoršit tažnost materiálu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této příručky je představit postup analýzy obsahu uhlíku a síry v odlitcích litiny pomocí analyzátoru CS/C/S844 firmy LECO. Popisuje nastavení přístroje, přípravu vzorku, kalibraci, měření a typické výsledky pro referenční materiály.

Použitá instrumentace

• Elementární analyzátor LECO CS844 Series (CS/C/S844) s dotykovým displejem
• Sorptivní činidlo LECOCEL II (dříve 502-173 nebo 501-008)
• Železné čipové urychlovače (502-231 nebo 501-077)
• Keramické kelímky 528-018 / 528-018HP
• Kovová naběračka (773-579) a kleště (761-929)

Použitá metodika

Postup zahrnuje následující kroky:

• Příprava kelímků: předhřátí na ≥1250 °C po dobu 15 min (nebo ≥1000 °C po 1 h), chlazení a umístění do desikátoru.
• Stanovení blanku: minimálně tři repliky kelímku s LECOCEL II a urychlovačem, automaticky vyhodnocené podle manuálu.
• Kalibrace a drift‐korigování: použití referenčních materiálů ASTM E1806 (např. 501-024, 502-698), tři replikáty každého standardu, lineární kalibrace přes počátek.
• Analýza vzorků: do kelímku se naváží ~0,5 g litiny, přidá se sorbent a urychlovač, následuje spalovací analýza s parametry (předehřev 5 s, zpoždění analýzy 10 s, integrace 60 s, konstantní výkon pece 100 %).

Hlavní výsledky a diskuse

Typické výsledky pro referenční materiály ukazují následující hodnoty (průměr ± směrodatná odchylka):

• 502-698: 2,15 ± 0,03 % C, 0,013 ± 0,002 % S
• 501-024: 3,31 ± 0,03 % C, 0,043 ± 0,003 % S
• 501-994: 3,76 ± 0,05 % C, 0,115 ± 0,006 % S

Reprodukovatelnost a přesnost splňují požadavky průmyslových norem a jsou vhodné pro kontrolu kvality v hutních provozech.

Přínosy a praktické využití metody

• Současné stanovení uhlíku a síry v jednom cyklu zkracuje dobu analýzy a snižuje spotřebu vzorku.
• Dotykové ovládání a přednastavené protokoly zjednodušují obsluhu v rutinních laboratořích.
• Vysoká citlivost a nízká mez stanovitelnosti síry (<0,01 %) zajišťují spolehlivou detekci nečistot.

Budoucí trendy a možnosti využití

Budoucí rozvoj může zahrnovat integraci s laboratorními informačními systémy (LIMS), vzdálené monitorování stavu přístroje a rozšíření modulů pro současné stanovení dalších prvků (např. O, N, H). Dále je možné využití v on‐line měření v tavicích provozech pro okamžitou optimalizaci slévárenského procesu.

Závěr

Analyzátor CS844 poskytuje rychlou, přesnou a reprodukovatelnou metodu pro stanovení uhlíku a síry v litině. Díky jednoduché obsluze a robustní konstrukci je vhodný pro rutinní kontrolu kvality ve slévárnách i výzkumných laboratořích.

Reference

• LECO Corporation. Determination of Carbon and Sulfur in Cast Iron. Application Note Form No. 203-821-537, May 2017.