铸造技术经验交流

铸铁铁液石墨变化侧重的检测

精华0227

  铸造中涉及的液态金属均处于非平衡态,其熔体状态可以定义为对随后凝固过程和凝固组织与性能有影响的所有特性。球铁铁液熔体状态除与成分和温度有关外,还受原材料、熔炼历程、球化孕育处理等的影响,不能用温度、成分等平衡参数完全表征,但通常可从特定条件下获得的凝固组织得到直观体现。炉前常用快速金相、三角试块、热分析等各种方法评估球铁熔体状态,本质都是通过判断特定条件下获得的试样的凝固组织来实现。其中,热分析方法快速、准确,近年来研究应用发展迅速。

  传统的铸铁热分析方法通过大量实验和回归分析、神经网络等方法建立热分析曲线上的共晶过冷温度TEU、共晶生长最高温度TER等特征值与热分析试样凝固组织的对应关系,实现待评估球铁铁液熔体状态和热分析试样凝固组织的评估和预测,但多数研究结果均在特定试验条件如固定球化剂种类、限定化学成分下获得,不具备普遍意义,部分特征值还受样杯尺寸和形状的影响。此后的研究表明,热分析曲1球墨铸铁熔体状态表征与热分析。

  考虑到对同一铁液而言,凝固时间越长,石墨越易畸变,而砂型条件下典型厚大断面球墨铸铁铸件凝固时间基本上都可以通过强制冷却措施控制在6h以内,故可以以6h凝固组织的石墨形态作为考察。这样,在确立热分析曲线凝固段与6h凝固试样石墨形态间存在对应关系后,待评测的球铁铁液的石墨畸变可能性即可用与其热分析曲线凝固段形状最相近的另一熔体的6h凝固组织石墨形态来代表,从而实现厚大断面球墨铸铁铁液石墨畸变倾向预测。

  固组织石墨形态差别也很小。因此,在建立热分析曲线凝固段与6h凝固组织石墨形态一一对应关系数据库的基础上,通过对不同铁液热分析曲线的比较和识别,能够实现。热分析曲线凝固段综合偏差判据Ω与6h凝固组织石墨形态差异间存在明显收敛关系。Ω趋于零时,用以表征6h凝固组织中石墨形态差异的参数石墨球化率差(DQ)、单位面积石墨球数差(DN)均向0趋于收敛。厚大断面球墨铸铁铁液的热分析曲线凝固段与6h凝固组织石墨形态间存在一一对应关系。当热分析曲线凝固段足够相似时,其6h凝固组织石墨形态也必然一致。建立热分析曲线凝固段与长时间凝固组织间一一对应关系数据库,利用模式识别方法和数据库技术,能够实现厚大断面球墨铸铁铁液石墨畸变倾向预测,待评估球墨铸铁铁液石墨畸变倾向可以用与其热分析曲线凝固段形状最相近的另一铁液6h凝固组织的石墨形态代表。

举报
收藏
打赏