文档介绍：热分析技术在铸造生产质量检测上的应用_一_
金属铸锻焊技术 Casting·Forging·Welding
2009 年 11 月
热分析技术在铸造生产质量检测上的应用(一)
王利华, 石德全, 李大勇
(哈尔滨理工大学材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨 150040 ) 摘要:简要分析了热分析的基本原理和热分析装置的构成,从铸铁、铸钢和铝合金三个方面综述了热分析
在铸造生产质量检测上的应用。这些应用主要包括测定铸铁的化学成分和力学性能、鉴别铸铁的石墨形态、评定球铁的球化级别、测定钢水的含碳量和含氧量、检验钢水中的夹杂物、评价铝合金的变质和细化处理效果。关键词: 热分析;应用;铸造生产;冷却曲线中图分类号:TG143 文献标识码:A 文章编号:1001-3814(2009)21-0072-05
Application Status of Thermal Analysis in Foundry Production Monitoring
WANG Lihua , SHI Dequan , LI Dayong
(Department of Materials Science & Engineering, Harbin University of Science and Technology, Harbin 150040, China) Abstract : The principle and the construction of thermal analysis apparatus were briefly described. From the view of cast iron, steel and aluminum alloys, the applications of thermal analysis in foundry production monitoring were reviewed in details. These applications include the measurement of position and mechanical property of cast iron, the identification of the graphite shape, the assessment of the spheroidization grade, the test of carbon and oxygen content in steel, the inspection of the inclusions, and the evaluation of modification and refinement effect. Key words : thermal analysis; application; casting production; cooling curve
热分析法源于金属学中的相图理论, 是基础理论应用于生产过程检测的成功实例。它最早应用在冶金相图的制作上, 而应用于检测和控制合金质量则是在 20 世纪 60 年代初期,70 年代引入我国, 在高质量铸件生产中发挥了一定的保障作用,因它具有快速、简便、准确和费用低廉等优点, 在现代铸造车间中得到了广泛应用。下面对热分析法在铸造生产质量检测方面的应用作一总结。
在冷却曲线上,这样,只要求得合金在加热或冷却过程中的温度变化曲线, 就可间接求出该合金相应的特性参数,如化学成分、组织及性能等。早期的热分析法是根据合金的冷却曲线定量的获得合金的固相、液相、转变相信息的一种方法,一般称为直接热分析法,但是冷却曲线常常不像人们所期望的那样清楚地显示出它的特征值, 因而如何正确的分析热分析曲线成了直接热分析法测试中的关键。为了克服难以或无法准确获取冷却曲线某些信息的问题, 一种改进的方法是借助于数学工具和计算机对冷却曲线进行微分,得到它的微分冷却曲线,称为微分热分析法。由于微分冷却曲线和冷却曲线是一一对应的, 因此借助于微分热分析曲线, 就能准确确定冷却曲线上各温度特征点, 并能了解加热或冷却过程中各阶段的温度变化情况[2-3]。随着计算机技术的发展,计算机热分析法主要是用单片机或计算机进行温度采集,并用软件进行处理,操作进一步简化,近年来获得了广泛应用。
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热分析法的基本原理
热分析法是通过测定伴随物质的温度变化和
化学反应的进行而发生的热力学性质、物理性质的变化, 进而确定物质结构的热变化及化学反应常数的一种方法。其基本原理是[1],在冷却曲线上的任何变化直接与凝固体的热量变化有关, 即与相变有关。因此, 冷却曲线实际上是特定合金凝固过程的一次记录, 凝固过程的所有信息都包含
收稿日期:2009-05-