Applications for ATAS

ATAS^®の応用

ATAS^®の導入の主な目的は鋳造工場の収益性の改善です。　これはATAS^®の技術が提供するより効果的なプロセスコントロールで達成することが出来ます。　トータルの注湯量に影響するので、0.5％のスクラップ率の減少のような小さな改善でさえ収益性には相当なインパクトを持つことになります。　４つの最も重要なサブゴールは：

減少された冶金学的な原因によってスクラップとなった鋳造品数
改善された(法案)歩留まり

機械的性質の少ない変動

削減された接種剤とマグネシウム合金の量

これらのサブゴールは色々な角度からプロセスにアプローチすることで達成することが出来ます。　ここに幾つかの提案があります：

1. 品質保証
ATAS^®はユーザに新たな"窓”を提供します。　これは新たな情報と識見を示すことを可能にします。　熱データは合金が凝固に際しどのように挙動するかの予知に関して化学分析値より、よりパワフルです。　合金データベースに限界線を設定することにより、ATAS^®は元湯と処理後溶湯の両方に確認ツールとして使うことが出来ます。　合金輪郭図(Alloy Profile Diagram)はオペレータに事態が深刻になる前にその傾向があることを警告します。　これは、このように早期警告システムです。　臨界パラメータの可視化は様々な作用の結果に追従し、変化を最小化する方法で緩やかな操業を容易にします。　バッチ溶解においては各ヒートごと、キューポラを使用なら最低1時間に1回サンプルをとることを推奨します。　システムは自動的にテストデータを保存します。　このデータはシステムの更なる適応と改良のモニタリングの手段として使うことが出来ます。　ATAS^®のデータはスクラップ問題が発生したとき、可能な限り冶金学的原因を考慮から除外するために使用することが出来ます。　ATAS^®のテストを実施することは化学分析のためにサンプルを採ること以上に重要なことです！　ATAS^®は確認ツールとして判り易く、ユニットは作業にすばやく取り入れられます。

2. 最適な装入材料と組成の発見
色々な装入組成をテストし、ATAS^®によって評価することが出来ます。　同一化学成分には幾つもの方法で到達することが出来ますが、熱的性質は完全に異なることに注意してください。　さびの量、炭化物の量とサイズが特に重要です。　以下のパラメータは研究し、比較すべきです。：デンドライトタイム、共晶過冷最低温度、再輝、グラファイト因子１及び２、共晶凍結開始時及び共晶反応時の一次微分値、共晶とグラファイトの析出パターン

3. 最適な装入順序の発見
装入順序が合金に難解な効果を持つ事があります。　もしカーボンが溶解の終わりに添加され、Si成分が高ければ、全てのカーボンが溶解状態に移行しないことに注意してください。　しかしながら、化学分析はカーボンがそこにあると示すますが、全てが懸濁としてではなく活性原子の溶解状態で存在するのではないのです。　これは化学分析値から計算されたCELとATAS^®によって推定されたCELを比較することで明らかにすることが出来ます。　種々の装入順序の冶金学的効果は調査され、標準として最も最適な方法が選択されるべきです。

4. 溶解と保持の温度と時間
溶湯への温度と時間の効果は大きく、例えば溶湯が”沸点温度”、約1560℃以上でおよそ20分間保持されたら、酸化物と同様にフリー酸素が非常に低い値に減少されます。　鉄は核生成力を失います。　核生成力はATAS^®を用いて、TElowと再輝を見ることで容易に検出することが出来ます。

温度/時間のパターンは最適な熱的数値に達するために溶解炉の種類と溶湯組成ごとに開発されるべきです。

5. 接種剤の選択
種々の接種剤が利用可能です。　多くの接種剤はSr, Bi, Ca, Al とその他のような元素を含みます。　価格と有効性はかなり変動します。　ATAS^®と２カップテストを用いて特定の合金に対して異なった接種剤がどのように挙動するかを調査することは容易です。　カップ１には接種剤を使用しません(または御社の現在使用している標準的な接種剤を使用します）。　カップ２にはテストする接種剤を使います。　量を0.05％から0.25％まで変動させます。　挙動を比較するために共晶時の一次微分と同様にTElow、再輝、グラファイトファクタ１と２のグラフを作成してください。　通常は接種剤の増加はそれ以上は改善が起こらないようになるある量まではTElowを増加させます。

6. 動的な接種
鋳鉄の熱力学的性質が化学成分が安定しているにもかかわらず一日の間で大きく変動することが知られています。　これらの性質は、ATAS^®で測定できますが、核生成状態を反映し、凝固挙動に影響します。　ほとんどの鋳造工場では一定量の例えば0.2％の接種剤添加を用います。　溶湯は、共晶過冷最低温度、再輝、グラファイトの成長のような熱力学的性質が変動するので、時として過剰接種となります。　これは、炭化物、収縮、膨張差込および硬度のような物理的性質に影響します。　ATAS^®で開発された動的接種法はこの問題を解決するために使われます。　ATAS^®システムは元湯の核生成性質をテストし、接種の最適な添加量を提示します。　効果は、鋳造欠陥の傾向を減少するだけではなく、接種剤の量もまた平均で40％まで減少することが出来ます。

7. 処理プロセスの最適化，黒鉛球状化率の評価
ダクタイルまたはCV黒鉛鋳鉄の生産と関連する冶金プロセスはATAS^®を使用して最適化することが出来ます。　理想的には一連の幾つか変数を持つ実験が計画され、結果がATAS^®で評価されるべきです。　ATAS^®はダクタイル鋳鉄の黒鉛球状化率のパーセントを評価するためにも使用することができます。　評価は人間の目より、より一貫性があり、また従来のサンプリング、研磨と顕微鏡観察が減ることが出来るので倹約が出来ます。

8. ATAS^® - "生きた" 個人用学習ツール
ATAS^®は冶金プロセスに新たな”窓”を開き、本質的なデータを見ることが出来るようにします。　また予測をし、その理論を説明できます。　オペレータは様々なアクションの結果を直接見ることが出来るので、どのように冶金プロセスが働くかを短時間で学びます。　成果は、改善された知識レベル及び溶解と処理プロセスにおける重要なステップの自覚です。

増加された冶金学的な自覚はより少ないミスと冶金的な誤りに起因する鋳造欠陥の減少に寄与します。　また、先進の技術は鋳造技術者になろうとする若い新人技術者を引き付け御社鋳造工場をアシストすることになるでしょう。

9. パーライトとBH
サンプルがテストスタンドに約8-10分間放置されたなら共析変態を分析することが出来ます。　パーライト率の推定は銅や錫のような高価な合金材料の添加を最小化します。　低い共析温度（固相温度も同様）は放浪元素の変化の非常に敏感な指標でもあります。