碳当量理论应用

碳当量的概念来源，及理论应用都与铁碳相图密切相关。将CE与共晶点的碳含量相比，即可判断具体成分铸铁偏离共晶点的方向和程度。即可轻易判断其成分是过共晶、亚共晶还是共晶点。

同一元素在不同的碳当量计算法中其X值不同。不同研究者得到的X值也不相同。

碳当量碳钢及合金结构钢的碳当量经验公式

C当量=[C Mn/6 (Cr Mo V)/5 (Ni Cu)/15]*100%

式中：C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu为钢中该元素含量

碳当量Ceq（百分比）值可按以下公式计算：

Ceq=C Mn/6 (Cr V Mo)/5 (Cu Ni)/15

(碳当量Ceq的允许偏差为 0.03%）国际焊接学会(IIW)的碳当量CE公式

CE= W(c) W(Mn)/6 [W(Cr) W(Mo) W(V) ]/5

[W(Ni) W(Cu)]/15

焊接性的Ce(碳当量)评估

CE≤0.4%焊接性好；

当CE=0.4~0.6%焊接性稍差，焊前需适当预热；

当CE≥0.6%焊接性较差，属难焊材料，需采用较高的预热温度和严格的工艺方法；

钢材中氧、氢、氮、硫、磷属有害元素，同样影响焊接性能；

碳当量铸铁碳当量计算公式

CE=[C 0.3（Si P） 0.4S－0.03Mn]%

一般铸铁中S很低，而Mn的影响又较小，因此常简化为：

CE=[C 0.3(Si P）]%

1981.4.1<<铸铁及其熔炼>>—西安交大陆文华（机械工业出版社）2100433B

铸铁碳当量 (carbon equivalant of cast iron)

根据各元素对共晶点实际碳量的影响，将这些元素的量折算成碳量的增减。以CE%表示碳当量。为简化计算一般只考虑硅、磷的影响或只考虑硅的影响。碳当量算式分别是CE%=C% 1/3(Si P)%或CE%=C% 1/3Si%。碳是铸铁生成石墨的来源，是石墨的自发晶核。硅在铸铁中含量较多，是强烈促进石墨化的元素，能使铁碳合金的共晶、共析点向上向左移动，表明硅降低了碳在液相和固相中的溶解度，增加了碳的活度，石墨就较容易析出长大，促进了石墨化过程，因此增加部分硅就相当于增加部分碳。

其关系是当含硅1%时可使共晶点左移O．31%，即共晶点含碳量下降O．3%。将CE%值和Fe—C稳定态相图上的共晶点C' 的碳量4．26%相比，即可判断某一具体成分的铸铁偏离共晶点的程度，如CE%高于4．26%为过共晶成分；CE%低于4．26%为亚共晶成分；CE%=4．26%则为共晶成分。除衡量对凝固过程可以作出判断外，还可以间接推断出铸铁铸造性能好坏及石墨化能力的大小，是计算铸铁共晶度的基础。碳当量和共晶度都是较重要的参数

碳当量分析仪的主要用途和特点：

1、该仪器用于铸造炉前铁水成份的快速分析和质量控制，采用抗电磁干扰、防尘、超薄便携设计，经济实用、操作简便。

2、通过改进的求值方法进行工作，能自动控制重要的冶金参数，弥补“光谱”难以测准非金属元素（C、Si）之不足，以及常规分析仪器不能满足炉前快速分析的时间要求，满足铸造生产的质量控制要求。

3、仪器采用高亮度大尺寸LED数字显示，即使在昏暗的光线下也能轻易地从LED显示屏中读出测量数据。

4、仪器对灰白凝固铸铁能自动进行测量，免去了人工操作。

铁水在线碳硅分析仪的主要性能和技术参数：

1、应用功能：对灰、白凝固铸铁进行C、Si、CEL、△T、△TM等进行测量

2、测量范围：C：2.1-4.2；Si：0-20；CEL：2.5-5.0；型号K：200-1370

3、测量精度: C：±0.039；Si：±0.1；CEL：±0.047

4、测量时间：最大240秒

5、数据显示：4位LED显示；字高50mm；分辩率1℃

6、状态显示：绿灯“准备”、 黄灯“测量”、 红灯“完成”；循环显示

油当量（oil equivalent）=10000Kcal/liter

1千克油当量的热值，联合国按42.62兆焦(MJ)计算。