灰鑄鐵具有良好的鑄造、減震、耐磨、切削加工等性能，在汽車行業(yè)中主要用來制造制動(dòng)盤。制動(dòng)盤是制動(dòng)系統(tǒng)中用來產(chǎn)生阻礙車輛運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)制動(dòng)力的部件。碳元素是影響灰鑄鐵性能的重要元素，灰鑄鐵中的碳是以石墨片狀態(tài)存在于鑄鐵中，碳元素含量對(duì)于灰鑄鐵的性能有一定的影響:碳元素含量過低，鑄鐵容易出現(xiàn)白口化組織，機(jī)械性能和鑄造性能都會(huì)降低;而碳元素含量過高時(shí)，片狀石墨過多且粗大，甚至可能會(huì)出現(xiàn)石墨的漂浮,降低鑄件的性能和質(zhì)量。

火花直讀光譜儀碳元素的準(zhǔn)確度

       汽車主機(jī)廠對(duì)于供貨的灰鑄鐵材料通常都會(huì)檢測(cè)監(jiān)控其碳元素含量，以此來控制制動(dòng)盤的質(zhì)量，指導(dǎo)采購和生產(chǎn)。

       目前GB/T 24234- -2009 鑄鐵多元素含量的測(cè)定火花放電原子發(fā)射光譜法中規(guī)定的使用火花直讀光譜儀測(cè)定鑄鐵的元素含量主要用于鑄鐵的爐前分析，且只適用于白口化后的鑄鐵，而制動(dòng)盤成品中的灰鑄鐵通常是非白口化的狀態(tài)。

       鑄鐵的白口化是非常復(fù)雜和困難的工作，尤其在實(shí)驗(yàn)室對(duì)少量鑄鐵樣品進(jìn)行白口化時(shí)難以控制澆鑄溫度和解決冷卻后白口化程度的問題。對(duì)于鑄鐵的碳元素含量，GB/T 20123- -2006鋼鐵總碳硫含量的測(cè)定高頻感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法中規(guī)定可使用紅外碳題。對(duì)于鑄鐵的碳元素含量GB/T20123- -2006鋼鐵總碳硫含量的測(cè)定高頻感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法中規(guī)定可使用紅外碳硫分析儀來測(cè)定。

        紅外碳硫分析儀是采用高頻感應(yīng)爐對(duì)鑄鐵進(jìn)行燃燒后使用紅外吸收法來測(cè)定鑄鐵的碳元素含量,是測(cè)量較為準(zhǔn)確的化學(xué)分析法。但紅外碳硫分析儀檢測(cè)周期長(zhǎng)，不適合生產(chǎn)過程的快速質(zhì)量分析。

        本文使用火花直讀光譜儀直接在灰鑄鐵的同--位置連續(xù)激發(fā)測(cè)試，激發(fā)出樣品表面帶黑暈的正常激發(fā)點(diǎn)，確定測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性和精密度，同時(shí)將測(cè)試結(jié)果與化學(xué)法結(jié)果進(jìn)行比較，最終確定火花直讀光譜儀測(cè)定灰鑄鐵樣品碳元素含量的準(zhǔn)確度。

       將灰鑄鐵樣品用磨樣機(jī)磨平，并使用無水乙醇擦凈磨平面雜質(zhì)，待干燥后使用火花直讀光譜儀按1.2.2 的工作參數(shù)對(duì)樣品表面同一位置進(jìn)行連續(xù)激發(fā)，激發(fā)出樣品表面帶黑暈的正常激發(fā)點(diǎn)，設(shè)備軟件直接得出灰鑄鐵樣品碳元素含量的多次測(cè)試結(jié)果。

         使用火花直讀光譜法與化學(xué)分析法測(cè)試灰鑄鐵中的碳元素含量，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均在0.4%--0.9%之間。將火花直讀光譜法與化學(xué)分析法的分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，2種測(cè)試方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD<5%。火花直讀光譜儀直接在灰鑄鐵樣品的同一位置連續(xù)激發(fā)，激發(fā)后，被激發(fā)的灰鑄鐵樣品表面呈現(xiàn)出帶黑暈的正常激發(fā)點(diǎn)，符合金屬材料使用火花直讀光譜儀測(cè)試的激發(fā)特征。火花直讀光譜法測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性和精密度均比較好，誤差也比較小。火花直讀光譜法與化學(xué)分析法的分析結(jié)果差距也不大。火花直讀光譜儀測(cè)試灰鑄鐵樣品中的碳元素含量方便、快捷、準(zhǔn)確，同時(shí)解決了使用化學(xué)分析法周期長(zhǎng)的問題，提高了樣品檢測(cè)速度和工作效率，比較適合日常實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的分析使用。