Анализ основного содержания стандарта
ASTM B953-21 определяет метод отбора проб для получения образцов из кокильного литья магния и магниевых сплавов, пригодных для количественного анализа методом атомно-эмиссионной спектроскопии. Основная задача заключается в получении образцов, которые могут отражать состав расплава и обладать хорошей повторяемостью при использовании специальной формы. Основные технические характеристики включают в себя:
| Тип пресс-формы | Размеры и характеристики | Характеристики затвердевания | Применимые сценарии |
| Тип A (открытый) | φ44-64 мм×10-15 мм | Равномерная кольцевая область возбуждения | Обычный отбор проб расплава |
| Тип B (центральная заливка) | φ64 мм×13 мм | Стабильное затвердевание в горизонтальном направлении | Высокоточный анализ |
| U-образный (U-образный блок) | φ40 мм×60 мм | Направленная кристаллизация медной холодной пластины | Высокосплавный образец |
Ключевые технические требования
1. Предварительная обработка формы
Стандарт требует, чтобы поверхность полости формы после пескоструйной обработки была окислена в паровой среде с температурой 540 °C (1004 °F) в течение 4 часов для образования плотного слоя черной оксидной пленки. Этот процесс позволяет:
- Уменьшить поры на поверхности литья
- Повысить антикоррозийные свойства формы
- Обеспечить чистоту поверхности образца
2. Предупреждение о безопасности
Особое примечание: Все инструменты для отбора проб и формы должны быть предварительно нагреты. Остатки влаги на покрытии или поверхности инструмента могут привести к опасному разбрызгиванию.
Процесс подготовки образца
- Отбор проб расплава: Используйте ложку для отбора проб емкостью ≥400 г, погрузите ее в нижний слой расплава, перемешайте, а затем отберите образец.
- Формование литейной плиты: Заливайте в предварительно нагретую форму с постоянной скоростью, чтобы избежать переполнения литника.
- Обработка:
- Форма типа A/B: снимите 2-3 мм поверхностного слоя.
- Форма типа U: снимите 5 мм поверхностного слоя + 0,2 мм отделки.
Выбор области возбуждения.
Как показано на стандартном рисунке 4, эффективной областью возбуждения является кольцевая область (заштрихованная область) от 5 мм от края до радиуса 12 мм. Эта область должна соответствовать следующим требованиям:
- Шероховатость поверхности Ra 0,8–1,6 мкм
- Отсутствие дефектов, таких как царапины и поры
- Технология обработки, соответствующая эталонным материалам
Специальный сценарий обработки
Прямой анализ обработанных продуктов
Для образцов, которые не могут быть переплавлены, таких как пластины и профили, стандарт рекомендует:
- Пластина: Удалить 0,8 мм или 1/4 толщины (в зависимости от того, что меньше)
- Другие продукты: Обработать плоскую поверхность глубиной 1,5 мм
- Тонкие детали можно прикрепить к теплорассеивающей подложке с помощью проводящей эпоксидной смолы
Меры предосторожности для высоколегированных образцов
Когда риск элемента сегрегация высокая (например, редкоземельные магниевые сплавы), рекомендуется:
- Предпочтительно использовать комбинацию U-образной формы + медной холодной плиты
- Увеличить количество точек отбора проб (≥3)
- Проверить однородность с помощью метода испытаний B954
Анализ эволюции стандарта
По сравнению с версией 2013 года основные изменения B953-21 следующие:
- Удалить неиспользуемый термин стандарт B881/E135
- Укрепить описание процесса обработки поверхности формы
- Уточнить разницу в припусках на обработку для разных типов форм
Рекомендации по внедрению
- Техническое обслуживание формы:Проверить целостность оксидного слой после каждых 50 отборов проб
- Проверка процесса:Оцените риск загрязнения абразивным материалом с помощью руководства E1257
- Контроль качества:Регулярно проверяйте повторяемость отбора проб с использованием стандартных веществ (≤2%)