一种灰铸铁组织性能炉前快速测评方法

摘要

本发明公开了钢铁铸造和计算机信号处理技术领域的一种灰铸铁组织性能炉前快速测评方法，用以解决铸造过程中灰铸铁组织和性能炉前快速综合测评研究中存在的问题。该方法的主要思想是通过炉前采集灰铸铁在固定尺寸的热分析样杯中的冷却曲线，然后提取冷却曲线的有效凝固段，并以冷却曲线的有效凝固段的整体形状来表征灰铸铁熔体状态的评测方法。本发明有效实现了一种新的灰铸铁组织性能炉前快速测评方法，该方法具有较强的自适应性，可避免人为因素；并且该方法建立数据库并随时添加新的标样，具有较强的灵活性；有利于提高铸件成品率。

主权项

一种灰铸铁组织性能炉前快速测评方法，其特征是所述方法包括下列步骤：步骤1：采用铸铁热分析样杯，采集铁液凝固的冷却曲线，同时炉前浇铸化学分析试样以及力学性能试棒；步骤2：对冷却曲线进行处理，提取冷却曲线上从凝固开始点到凝固结束点之间的曲线，即提取冷却曲线有效凝固段，通过冷却曲线有效凝固段直接反映热分析试样凝固过程；步骤3：对浇铸的灰铸铁化学分析试样进行化学成分分析，对浇铸的力学性能试棒进行力学性能测试，对浇铸试样进行金相分析；步骤4：建立可用于评判的灰铸铁铁液熔体状态计算机数据库，将步骤2和步骤3中获得的采集和分析数据作为一组有效数据，存贮于数据库中作为标样；步骤5：若数据库中的标样个数大于规定的样本个数N，则执行步骤6；否则重复步骤1到步骤5；步骤6：对于待测的灰铸铁，采用铸铁热分析样杯，采集铁液凝固的冷却曲线；步骤7：执行步骤2，提取灰铸铁的冷却曲线有效凝固段，并通过模式识别的方法根据公式(1)逐一比较其与数据库中所有已有冷却曲线有效凝固段的差别，即综合偏差值Cd，找出数据库中与待测曲线综合偏差值Cd最小的那条曲线，将其确定为对比曲线，其中综合偏差值Cd的计算公式为：Cd＝|∑ΔT_i|/n+S    (1)公式(1)中，n是采样总点数，ΔT_i、S按以下公式求出：ΔT_i＝T_1i‑T_2i       (2)S＝[∑(ΔT_i‑ΔT)²/(n‑1)]^1/2     (3)ΔT＝(∑ΔT_i)/n      (4)其中，i表示第i个采样点，T_1i表示步骤2提取的冷却曲线1有效凝固段上，第i个取样点对应的温度值，T_2i表示数据库中已有冷却曲线2有效凝固段上，第i个取样点对应的温度值，n表示采样总点数，ΔT_i表示冷却曲线1与2有效凝固段上，第i个取样点的温度差值，ΔT表示温度差值ΔT_i的平均值，S表示温度差值ΔT_i的方差；步骤8：若步骤7中的综合偏差值Cd小于等于3℃，则采用数据库中对应的对比曲线的熔体的组织性能特征参数来表征新浇铸合金的相应特征参数；步骤9：若步骤7中的综合偏差值Cd大于3℃，则立即炉前浇铸化学分析试样和力学性能试棒，并对浇铸的灰铸铁化学分析试样进行化学成分分析，对浇铸的力学性能试棒进行力学性能测试，对浇铸试样进行金相分析，将该曲线和它的组织性能特征参数添加到数据库中，作为新的标样。