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球墨铸铁球化处理效果炉前快速评价系统研究

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摘要

第1章 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2 球墨铸铁球化处理效果炉前快速评价技术研究现状

1.2.1 经验观察法

1.2.2 快速金相法

1.2.3 热分析法

1.2.4 共晶膨胀率检测法

1.2.5 比电阻法

1.2.6 表面张力快速检测法

1.2.7 氧、硫活性检测法

1.2.8 超声波检测法

1.3 课题主要研究内容

第2章 球墨铸铁球化处理效果炉前快速评价方法研究

2.1 球墨铸铁凝固特性分析

2.1.1 球墨铸铁的凝固潜热分析

2.1.2 球墨铸铁的凝固过程尺寸变化

2.2 热分析曲线特征值确定

2.3 共晶膨胀曲线特征值确定

2.4 共晶膨胀-热分析联合评价球化效果的工作原理

2.5 本章小结

第3章 球墨铸铁球化处理效果炉前快速评价系统硬件构成

3.1 快速评价系统总体硬件构成

3.2 联合分析取样器设计

3.2.1 取样器的总体结构设计

3.2.2 干型粘土砂样杯的制作

3.2.3 温度传感器

3.2.4 位移传感器

3.3 温度与位移参数补偿处理

3.3.1 热电偶的温度补偿

3.3.2 位移导杆受热自胀补偿方法

3.4 数据采集与接口转换

3.4.1 数据采集模块

3.4.2 接口转换器

3.5 本章小结

第4章 球墨铸铁球化处理效果炉前快速评价系统软件设计

4.1 快速评价系统管理程序设计

4.1.1 人机交互界面设计

4.1.2 球化效果检测界面设计

4.1.3 历史查看界面设计

4.2 试样凝固过程数据采集程序设计

4.3 热分析冷却曲线特征值识别程序设计

4.4 共晶膨胀曲线特征值识别程序设计

4.5 共晶膨胀-热分析联合评价程序设计

4.6 本章小结

第5章 球墨铸铁球化处理效果炉前快速评价系统应用试验

5.1 试验用球铁熔炼与球化处理工艺

5.2 试验结果分析

5.2.1 快速评价系统实测结果

5.2.2 标准方法监测结果

5.3 本章小结

结论

参考文献

致谢

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摘要

在过去的50多年里,球墨铸铁在人类文明和社会进步中发挥了重大作用。我国虽是球墨铸铁生产大国,但铸件质量还不够稳定,因此研究球墨铸铁炉前快速评价技术,对稳定球墨铸铁生产具有极其重要的意义。
  本文设计了一种球墨铸铁球化处理效果炉前快速评价系统,它可以快速准确的测定铁液的冷却曲线和共晶膨胀曲线,评价系统基于共晶膨胀-热分析联合评价法和计算机测控技术实现,系统主要由快速评价系统硬件单元和快速评价系统软件单元构成。快速评价系统硬件单元包括联合分析取样单元、数据采集与处理单元。联合分析取样单元用于待测铁液的取样,主要包括热分析样杯、位移导杆和位移传感器,此联合分析取样器区别于以往共晶膨胀取样器,熔体试样的膨胀量完全由位移导杆的单端体现;数据采集与处理单元用于对取样器温度信号和位移信号的采集与处理以及与计算机的通信,核心部分为亚当模块;快速评价系统软件单元的程序利用VB6.0编写,可实现试样凝固过程数据采集和保存、历史记录查看等功能,能够自动识别冷却曲线以及共晶膨胀曲线的特征值,依据识别模型给出评价结果。
  本文详细介绍了各单元的设计过程,同时给出了本系统实测QT550-7合金的冷却曲线和共晶膨胀曲线。应用本系统对不同成分QT550-7合金不同球化处理效果的评价结果与传统的标准金相观察结果基本一致。

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