凝固速率测试

检测项目

凝固时间参数：

• 初凝时间：起始凝固点时间偏差≤±2秒（参照ISO642）
• 终凝时间：完全凝固时间范围10-300秒（如≥98%固态转化）
• 凝固区间宽度：时间差≤15秒（参照GB/T11354）

温度依赖特性：

• 临界冷却速率：下限值≥5°C/min（参照ASTME1461）
• 过冷度：温度波动范围±1°C（如ΔT≤10°C）
• 凝固点温度：精度±0.5°C（参照ISO11357）

凝固前沿分析：

• 前沿速度：测量误差≤±0.05mm/s（如0.5-3mm/s）
• 凝固方向角：角度偏差≤±2°（参照GB/T3246）

热流参数：

• 热释放速率：峰值≥50W/g（参照ASTME793）
• 潜热变化：测量精度±1J/g（如ΔH≥100J/g）

相变动力学：

• 固态分数演化：时间分辨率≤1秒（参照ISO11357）
• 晶粒成核率：计数精度≥99%（如≥100核/cm³）
• 生长速率：误差±0.01μm/s（参照GB/T4338）

冷却曲线特征：

• 冷却斜率：精度±0.1°C/s（如-2到-20°C/s）
• 平台温度：稳定性±0.3°C（参照ASTME2897）

微观结构关联：

• 枝晶间距：测量范围10-200μm（精度±1μm）
• 孔隙率：上限≤2%（参照ISO2738）

力学性能影响：

• 硬度变化：维氏硬度偏差≤±5HV（如HV≥100）
• 残余应力：量级≤50MPa（参照GB/T7704）

化学均匀性：

• 偏析系数：值≤0.05（参照ISO642）
• 元素分布梯度：偏差±0.1wt%（如C含量均一性）

工艺模拟参数：

• 凝固模拟准确性：相关系数≥0.95（参照ASTME2865）
• 冷却介质影响：速率变化≤±5%（如水性vs油性）

检测范围

1.铸造铝合金：聚焦A356至ZL101牌号，检测重点为初凝时间与枝晶间距控制，防止热裂纹缺陷。

2.钢铁材料：涵盖Q235至42CrMo钢种，侧重临界冷却速率与残余应力关联，确保锻造完整性。

3.聚合物复合材料：包括PP及PC/ABS合金，重点检测凝固前沿速度与收缩率，优化注塑工艺。

4.铜基合金：如H62黄铜，强调过冷度与相变动力学，提升导电均匀性。

5.高温合金：镍基合金如Inconel718，核心检测凝固区间宽度与热释放速率，防止高温变形。

6.陶瓷材料：氧化铝及碳化硅，重点分析凝固点温度与孔隙率，增强烧结密度。

7.钛合金：TC4至TA15牌号，检测凝固前沿分析参数，确保航空航天部件强度。

8.镁合金：AZ31至AZ91D，侧重临界冷却速率与微观结构演化，防止腐蚀敏感性。

9.铅锡焊料：Sn63Pb37合金，检测终凝时间与力学性能影响，保障电子封装可靠性。

10.玻璃材料：硅酸盐玻璃，重点测量冷却曲线特征与应力分布，优化退火工艺。

检测方法

国际标准：

• ISO11357-1:2016塑料差示扫描量热法测定热性能
• ASTME1461-13热扩散率标准测试方法
• ISO642:2008金属凝固试验通则

国家标准：

• GB/T4338-2006金属材料高温拉伸试验方法
• GB/T11354-2005钢铁凝固特性测定方法
• GB/T3246-2021金属凝固过程金相检验

方法差异说明：国际标准ISO11357优先使用氮气环境，而GB/T4338要求特定加热速率；ASTME1461采用激光闪射法，GB/T11354侧重热电偶测温，误差控制不同。

检测设备

1.差示扫描量热仪：DSC-8000型（温度范围-150°C至600°C，精度±0.1°C）

2.高温显微镜：HTM-5000型（放大倍数50-1000X，热台最高温度1600°C）

3.热分析系统：TGA-DSC综合仪（热重精度±0.01mg，DSC灵敏度1μW）

4.凝固速率记录仪：SRM-200型（时间分辨率0.01秒，热电偶精度±0.2°C）

5.激光闪射仪：LFA-1000型（热扩散率测量范围0.1-1000mm²/s，精度±2%）

6.金相显微镜：OM-4000型（数码分辨率5μm，配备高温平台）

7.热电偶数据采集系统：TC-DAQ-300型（通道数16，采样率100Hz）

8.冷却曲线分析仪：CCA-250型（温度范围0-1500°C，软件自动拟合曲线）

9.高温拉伸试验机：HTT-600型（载荷范围0-100kN，温度精度±1°C）

10.热流传感器：HFS-120型（灵敏度0.1W/m²K，响应时间<1秒）

11.显微硬度计：MHV-50型（载荷范围10-1000g，读数精度±1%）

12.红外热像仪：IRT-8000型（温度分辨率0.02°C，帧率30fps）

13.真空凝固炉：VSF-1000型（真空度≤10-3Pa，冷却速率可调0.1-50°C/min）

14.数据采集控制单元：DAC-5000型（接口USB3.0，存储容量1TB）

15.凝固模拟软件：Simsolid-Pro（计算精度±0.5%，支持多物理场耦合

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。

以上是与"凝固速率测试"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。