[发明专利]一种灰铸铁组织性能炉前快速测评方法

权利要求书

1.一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。

2.根据权利要求1所述的一种灰铸铁组织性能炉前快速测评方法，其特征在于所述冷却曲线有效凝固段是指通过数据理论分析冷却曲线上初晶奥氏体析出温度T_AL和共晶凝固结束温度T_EE之间的冷却曲线段。

3.根据权利要求2所述的一种灰铸铁组织性能炉前快速测评方法，其特征在于所述冷却曲线上凝固开始点T_AL的选取方法为：设T_i为第i个取样点的温度值，ΔT_i为第i个取样点和第i-1个取样点的温度差，由浇铸温度开始直到T_i小于1250℃，分别计算ΔT_i-1和ΔT_i，如果ΔT_i-1<0，而且0≤ΔT_i≤0.5，则计算ΔT_i+1和ΔT_i+2，当|ΔT_i+1|<0.2且|ΔT_i+2|<0.2且|ΔT_i+1|+|ΔT_i+2|<0.3时，T_i就被确定为T_AL；若不满足条件，则认为浇铸过程出错，重新采集冷却曲线。