计算铸铁件中铁素体含量的方法、系统和电子仪器技术方案

本发明专利技术提供一种计算铸铁件中铁素体含量的方法、系统和电子仪器。计算铸铁件中铁素体含量的方法包括以下过程：获取待测铸铁件的多份材料试样；将多个材料试样同速升温至900摄氏度，并以不同的固定冷却速度冷却至300摄氏度；S3根据每个材料试样的固定冷却速度得到冷却速度系数和多个冷却系数参数，并根据多个冷却系数参数构建冷却系数方程；获得待测铸铁件的温度随时间变化曲线；根据温度随时间变化曲线，利用冷却系数方程和预设的铁素体生成速率方程，获得待测铸铁件中，铁素体生成速率随时间的变化曲线；在铁素体生成速率发生的时间区间上对铁素体生成速率进行积分，获得铸铁件中铁素体基体的含量。解决了现有技术中无法准确计算铸铁件中铁素体的含量的问题。计算铸铁件中铁素体的含量的问题。计算铸铁件中铁素体的含量的问题。

【技术实现步骤摘要】
计算铸铁件中铁素体含量的方法、系统和电子仪器


[0001]本专利技术涉及铸造工艺
，具体涉及一种计算铸铁件中铁素体含量的方法、系统和电子仪器。

技术介绍

[0002]铸铁件的基体组织主要分为铁素体和珠光体，它们的占比对铸铁件的性能起到至关重要的作用，在铸铁件生产中对基体组织的要求比较严格。由于大型铸铁件的冷却速度较慢，冷却速度对铁素体的析出比例有着直接的影响，而铁素体的比例直接影响着后续热处理工艺的制定。但常用的测量方法中，无法准确计算铸铁件中铁素体的含量，导致铸铁件容易产生凝砂、缩松等缺陷，降低了铸铁件的整体性能。因此，需要提供一种计算铸铁件中铁素体含量的方法、系统和电子仪器。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的不足与缺陷，本专利技术提供一种计算铸铁件中铁素体含量的方法、系统和电子仪器，以改善现有技术中无法准确计算铸铁件中铁素体的含量的问题。
[0004]为实现上述目的及其它相关目的，本专利技术提一种计算铸铁件中铁素体含量的方法，包括以下过程：
[0005]S1、获取待测铸铁件的多份材料试样；
[0006]S2、将所述多个材料试样同速升温至900摄氏度，并以不同的冷却速度冷却至300摄氏度；
[0007]S3根据每个材料试样的冷却速度得到冷却速度系数和多个冷却系数参数，并根据所述多个冷却系数参数构建冷却系数方程；
[0008]S4、获得所述待测铸铁件的温度随时间变化曲线；
[0009]S5、根据所述温度随时间变化曲线，利用所述冷却系数方程和预设的铁素体生成速率方程，获得所述待测铸铁件中，铁素体生成速率随时间的变化曲线；
[0010]S6、在所述铁素体生成速率发生的时间区间上对所述铁素体生成速率进行积分，获得铸铁件中铁素体基体的含量。
[0011]在本专利技术一实施例中，所述多个材料试样满足差式热量扫描仪设备的测试要求。
[0012]在本专利技术一实施例中，S3包括以下过程：
[0013]根据当前材料试样的冷却速度，获得当前材料试样的冷却速度系数；
[0014]将各材料试样的冷却速度系数使用数学回归的方式，求解第一冷却系数参数、第二冷却系数参数和第三冷却系数参数，并构建冷却系数方程a＝αv2+βv+γ，其中，a为当前材料试样的冷却速度系数，v为当前材料试样的冷却速度，α为所述第一冷却系数参数，β为所述第二冷却系数参数，γ为所述第三冷却系数参数。。
[0015]在本专利技术一实施例中，S5包括以下过程：
[0016]S51、获得所述温度随时间变化曲线中各点温度和各点的斜率，根据所述冷却系数
方程，获得各点的冷却系数；
[0017]S52、根据所述各点温度和所述各点的冷却系数，通过所述铁素体生成速率方程，获得各点的铁素体生成速率；
[0018]S53、根据所述各点的铁素体生成速率和时间，获得所述待测铸铁件中，铁素体生成速率随时间的变化曲线。
[0019]在本专利技术一实施例中，铸铁件中铁素体基体的含量计算公式为：其中，F为铸铁件中铁素体基体的含量，为第t时刻的铁素体生成速率，t
begin
为起始时间，t
end
为终止时间。
[0020]在本专利技术一实施例中，所述材料试样为6份。
[0021]在本专利技术一实施例中，所述待测铸铁件为大型球墨铸铁风电轮毂铸件时，α＝
‑
32.2，β＝907.35，γ＝25.24。
[0022]在本专利技术一实施例中，所述温度随时间变化曲线的获得方式为：对待测铸铁件的形状进行3D建模和凝固模拟，监控需要测控铁素体形成率的区域，获得并保存所述测控铁素体形成率区域的温度随时间变化曲线。
[0023]在本专利技术一实施例中，还提供一种计算铸铁件中铁素体含量的系统，所述系统包括：
[0024]材料获取模块，用于获取待测铸铁件的多份材料试样；
[0025]冷却模块，用于将所述多个材料试样同速升温至900摄氏度，并以不同的冷却速度冷却至300摄氏度；
[0026]冷却系数方程参数计算模块，用于根据每个材料试样的冷却速度得到冷却速度系数和多个冷却系数参数，并根据所述多个冷却系数参数构建冷却系数方程；
[0027]温度随时间变化曲线获取模块，用于获得所述待测铸铁件中的温度随时间变化曲线；
[0028]铁素体生成速率随时间变化曲线获取模块，用于根据所述温度随时间变化曲线，利用所述冷却系数方程和预设的铁素体生成速率方程，获得所述待测铸铁件中，铁素体生成速率随时间的变化曲线；
[0029]铁素体含量计算模块，用于在所述铁素体生成速率发生的时间区间上对所述铁素体生成速率进行积分，获得铸铁件中铁素体基体的含量。
[0030]在本专利技术一实施例中，还提供一种电子仪器，使用所述电子仪器测量铸铁件时，使得所述电子仪器执行上述任一项所述的计算铸铁件中铁素体含量的方法。
[0031]综上所述，本专利技术提供一种计算铸铁件中铁素体含量的方法、系统和电子仪器。通过对获得的多份材料试样分别按照不同冷却速度进行冷却，获得三个冷却系数参数，构建冷却系数方程。然后获得待测铸铁件中温度随时间变化曲线，并根据该温度随时间变化曲线选择各温度和对应时间，通过测量当前温度铸铁件的冷却速率，获得每个时间对应的冷却速度系数。通过计算铁素体在当前时刻的生成速率。在反应发生的时间区间上对铁素体生成速率进行积分，得到最终该处铸铁件中铁素体基体的含量。解决了大型铸铁件中铁素体含量计算不准的问题。通过制定合理的热处理工艺，以最合理的能耗获得符合要求的铁
素体比例，能够准确地预测铸铁件中铁素体含量，从而获得性能满足要求的铸铁件。提供了工艺参数控制的目标和优化方向。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1显示为本专利技术一实施例中计算铸铁件中铁素体含量的方法的流程示意图；
[0034]图2显示为本专利技术一实施例中步骤S3的流程示意图；
[0035]图3显示为本专利技术一实施例中步骤S5的流程示意图；
[0036]图4为本专利技术一实施例中计算铸铁件中铁素体含量的系统的原理结构示意图。
具体实施方式
[0037]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。
[0038]需要说明的是，本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算铸铁件中铁素体含量的方法，其特征在于，包括以下过程：S1、获取待测铸铁件的多份材料试样；S2、将所述多个材料试样同速升温至900摄氏度，并以不同的固定冷却速度冷却至300摄氏度；S3根据每个材料试样的固定冷却速度得到冷却速度系数和多个冷却系数参数，并根据所述多个冷却系数参数构建冷却系数方程；S4、获得所述待测铸铁件的温度随时间变化曲线；S5、根据所述温度随时间变化曲线，利用所述冷却系数方程和预设的铁素体生成速率方程，获得所述待测铸铁件中，铁素体生成速率随时间的变化曲线；S6、在所述铁素体生成速率发生的时间区间上对所述铁素体生成速率进行积分，获得铸铁件中铁素体基体的含量。2.根据权利要求1所述的计算铸铁件中铁素体含量的方法，其特征在于，所述多个材料试样满足差式热量扫描仪设备的测试要求。3.根据权利要求1所述的计算铸铁件中铁素体含量的方法，其特征在于，S3包括以下过程：S31、根据当前材料试样的固定冷却速度，获得当前材料试样的冷却速度系数；S32、将各材料试样的冷却速度系数使用数学回归的方式，求解第一冷却系数参数、第二冷却系数参数和第三冷却系数参数，并构建冷却系数方程a＝αv2+βv+γ，其中，a为当前材料试样的冷却速度系数，v为当前材料试样的冷却速度，α为所述第一冷却系数参数，β为所述第二冷却系数参数，γ为所述第三冷却系数参数。4.根据权利要求3所述的计算铸铁件中铁素体含量的方法，其特征在于，所述待测铸铁件为大型球墨铸铁风电轮毂铸件时，α＝
‑
32.2，β＝907.35，γ＝25.24。5.根据权利要求1所述的计算铸铁件中铁素体含量的方法，其特征在于，所述温度随时间变化曲线的获得方式为：对待测铸铁件的形状进行3D建模和凝固模拟，监控需要测控铁素体形成率的区域，获得并保存所述测控铁素体形成率区域的温度随时间变化曲线。6.根据权利要求1所述的计算铸铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：田学雷，黄连凯，马海印，王垒，
申请(专利权)人：田学雷，
类型：发明
国别省市：