一种蠕墨铸铁铁液蠕化效果炉前快速评价方法

本发明涉及蠕墨铸铁炉前质量检测的，特别涉及一种蠕墨铸铁铁液蠕化效果炉前快速评价方法。

背景技术：

1、蠕墨铸铁是一类重要的具有高强度和优良物理性能的工程结构材料。蠕墨铸铁既具有球墨铸铁的强度又具有灰铸铁的抗振、导热能力能，同时具有更好的塑性和耐疲劳性，被国际上公认为最具潜力的高端大功率内燃机材料。但是，在实际生产中，蠕墨铸铁蠕化孕育工艺窗口较窄，残余镁含量的范围仅为0.008％，再加上原铁水中氧含量和石墨形核性能波动、mg烧损、孕育促球等不确定因素影响，使得蠕墨铸铁稳定大批量生产的困难非常大。就要求必须首先要精确控制蠕墨铸铁件的蠕化效果，既要防止蠕化处理不足出现片状石墨，又要防止蠕化处理过剩产生过量的球状石墨。先进的蠕墨铸铁生产都采用的是mg蠕化剂的欠球化处理工艺，蠕化剂是以0.001％含量为调整单位，而热分析是唯一能够实现上述工艺参数控制的手段，因此发展以热分析技术为基础的炉前快速评价蠕墨铸铁铁液蠕化效果的方法具有重要的意义和实用价值。

2、目前，大部分基于热分析技术评判蠕墨铸铁蠕化效果的依据主要是采集评判段全部温度值，然后和数据库中每条样本曲线对应温度值一一比较，计算得出样本曲线和待测曲线的相似度ω进行待测曲线评判。但是由于冷却曲线凝固段采集的温度点较多，并随着数据库中样本曲线增加，必将导致待测曲线的匹配时间过长，从而失去调整机会，实用性较差。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种蠕墨铸铁铁液蠕化效果炉前快速评价方法，用于蠕墨铸铁铁液蠕化效果的准确、实时评价，实用性较强。为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种蠕墨铸铁铁液蠕化效果炉前快速评价方法，包括：

2、s1、将蠕化处理后的蠕墨铸铁铁液浇入热分析样杯中，进行热分析曲线的采集，并分析和提取多组热分析曲线特征点；

3、s2、将提取的多组热分析曲线特征点带入计算蠕化指数模型，获得计算蠕化指数；

4、s3、将计算蠕化指数与预先标定的蠕墨铸铁蠕化指数评价判据进行比较，根据计算蠕化指数所处的蠕化指数评价判据区间，快速评价蠕墨铸铁铁液的蠕化效果。

5、优选的，步骤s1中热分析样杯的内腔直径为35mm，高度为45mm，材质为覆膜砂；多组热分析曲线特征点为：液相线温度tal，共晶形核开始温度ten，共晶最低温度teu，共晶最高温度ter。

6、优选的，步骤s2中计算蠕化指数模型为：计算蠕化指数＝-7.932×tal+2.303×ten+4.753×teu-0.995×δt–5.818×δt1+β；

7、式中，tal为液相线温度；ten为共晶形核开始温度；teu为共晶最低温度；δt为共晶回升温度，δt＝ter-teu，ter为共晶最高温度；δt1为共晶过冷度，δt1＝teu-tal；β为常数。

8、优选的，步骤s3中预先标定的蠕化指数评价判据是通过蠕墨铸铁的换算蠕化指数与对应试样的金相组织比对得到的，换算蠕化指数的计算公式为：换算蠕化指数＝25×蠕虫状石墨比例+20×(1-蠕化率)+0.04×蠕虫状石墨个数+0.8×(1135-tal)

9、式中，蠕虫石墨比例、蠕化率、蠕虫状石墨个数通过定量金相法测量样杯内冷却后的试样获得，tal为液相线温度。

10、优选的，计算蠕化指数在(β-1003.675，β-989.175)之间判定为蠕化良好，计算蠕化指数小于β-1003.675判定为蠕化较差，计算蠕化指数大于β-989.175判定为蠕化过量。

11、优选的，当β＝1018.175，即计算蠕化指数在(14.5,29)之间为蠕化良好，计算蠕化指数小于14.5为蠕化较差，计算蠕化指数大于29为蠕化过量。

12、本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明的蠕墨铸铁铁液蠕化效果炉前快速评价方法具有测量参数少、快捷高效、使用方便、操作过程简单等优点。该方法根据生产现场炉前测得的蠕墨铸铁铁液的热分析曲线多组特征点，通过预先标定的计算蠕化指数模型获得计算蠕化指数，并根据计算蠕化指数所处的预先标定的蠕化指数评价判据区间，可快速评价铁液的蠕化效果，不但克服了传统方法中与待测曲线的匹配时间过长、评价速度较慢的缺点，同时提高了蠕墨铸铁铁液蠕化效果评价的准确性。

技术特征：

1.一种蠕墨铸铁铁液蠕化效果炉前快速评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种蠕墨铸铁铁液蠕化效果炉前快速评价方法，其特征在于，步骤s1中热分析样杯的内腔直径为35mm，高度为45mm，材质为覆膜砂；多组热分析曲线特征点为：液相线温度tal，共晶形核开始温度ten，共晶最低温度teu，共晶最高温度ter。

3.如权利要求2所述的一种蠕墨铸铁铁液蠕化效果炉前快速评价方法，其特征在于，步骤s2中计算蠕化指数模型为：计算蠕化指数＝-7.932×tal+2.303×ten+4.753×teu-0.995×δt–5.818×δt1+β；

4.如权利要求3所述的一种蠕墨铸铁铁液蠕化效果炉前快速评价方法，其特征在于，步骤s3中预先标定的蠕化指数评价判据是通过蠕墨铸铁的换算蠕化指数与对应试样的金相组织比对得到的，换算蠕化指数的计算公式为：换算蠕化指数＝25×蠕虫状石墨比例+20×(1-蠕化率)+0.04×蠕虫状石墨个数+0.8×(1135-tal)

5.如权利要求1所述的一种蠕墨铸铁铁液蠕化效果炉前快速评价方法，其特征在于，计算蠕化指数在(β-1003.675，β-989.175)之间判定为蠕化良好，计算蠕化指数小于β-1003.675判定为蠕化较差，计算蠕化指数大于β-989.175判定为蠕化过量。

6.如权利要求1所述的一种蠕墨铸铁铁液蠕化效果炉前快速评价方法，其特征在于，当β＝1018.175，即计算蠕化指数在(14.5,29)之间为蠕化良好，计算蠕化指数小于14.5为蠕化较差，计算蠕化指数大于29为蠕化过量。

技术总结
本发明公开了一种蠕墨铸铁铁液蠕化效果炉前快速评价方法，包括以下步骤：S1、将蠕化处理后的蠕墨铸铁铁液浇入热分析样杯中，进行热分析曲线的采集，并分析和提取多组热分析曲线特征点；S2、将提取的多组热分析曲线特征点带入计算蠕化指数模型，获得计算蠕化指数；S3、将计算蠕化指数与预先标定的蠕墨铸铁蠕化指数评价判据进行比较，根据计算蠕化指数所处的蠕化指数评价判据区间，快速评价蠕墨铸铁铁液的蠕化效果。根据本发明，用于蠕墨铸铁铁液蠕化效果的准确、实时评价，实用性较强。

技术研发人员：石德全,孙明,陈泽中,江鸿
受保护的技术使用者：上海理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11