專利名稱：高精度熱分析鑄鐵成分測定方法
一種高精度熱分析鑄鐵成份測定方法是用于在澆注過程中實(shí)時(shí)予測鑄鐵(包括合金鑄鐵)的化學(xué)成份的。它是一種通過冷卻曲線及其微分分析曲線的特征值來予報(bào)鑄鐵化學(xué)成份的方法。這種微分分析快速測定法的理論根據(jù)是在試樣的工藝參數(shù)和澆注溫度一定時(shí)，由于固相和液相比例變化而導(dǎo)致的熱容量變化的條件下，試樣溫度的變化速度(即冷卻速度)可直接反映出鑄鐵凝固速率的變化，而鑄鐵件凝固速率的變化又可反映出合金組織的形核和生長情況并決定著凝固后的金相組織。因此，微分分析曲線上的溫度變化率及由此取得的時(shí)間參數(shù)和轉(zhuǎn)變速率等因素(統(tǒng)稱為特征值)可以進(jìn)一步描述合金的化學(xué)成份。具體來說就是先對大量的已知實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸以建立數(shù)學(xué)模型(即各化學(xué)成份和多個(gè)特征值之間相應(yīng)的多元回歸方程)，并把它輸入計(jì)算機(jī)中。然后再將澆注過程中實(shí)測得到的冷卻曲線及其微分曲線上的各個(gè)特征值輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)過運(yùn)算即可實(shí)時(shí)測出鑄鐵的各種化學(xué)成份。1973年A·Moore用液相線溫度TL和凝固溫度TS的數(shù)值確定了鐵水的碳、硅當(dāng)量。得關(guān)系式為%C＝0.01693TS-0.00796TL-6.05%Si＝86.79-0.00566TL-0.0716TS-2.45P在此基礎(chǔ)上，近年來許多國家得到各自的關(guān)系式。例如聯(lián)幫德國某廠得到的關(guān)系式為%C＝0.01338TS-0.00809TL-1.94063%Si＝68.64967-0.06007TS
我國北京工業(yè)大學(xué)得到灰鑄鐵的關(guān)系式為%C＝-5.81-0.00819TL+0.017TSTS＝1195.38-84.60(%Si)+21.96(%Si)2可鍛鑄鐵的關(guān)系式為%C＝-5.86-0.00819TL+0.017TSTS＝1119.2+23.1(%Si)-16.3(%Si)2這種回歸方程的缺點(diǎn)是只能測定碳和硅，對于性能要求較高的合金鑄鐵，則無法測定，例如NorthernInstruments(Leeds)Ltd.公司生產(chǎn)的DIGICARB 3 Automatic Thermal Ana-Lyser只能測C和Si，測定含硅量的誤差稍大一些，一般在±0.1%范圍內(nèi)，測出的含碳量誤差較小，在±0.05%內(nèi);另外，為了獲得白口鑄鐵的典型冷卻曲線還需要在樣杯中加入少量的碲粉(以上內(nèi)容請參閱溫永都、李冬琪、朱承興編著的“鑄造檢驗(yàn)技術(shù)”，機(jī)械工業(yè)出版社，1989年6月出版)。
本發(fā)明的目的就在于克服以上缺點(diǎn)。它提出了一種高精度熱分析鑄鐵(包括合金鑄鐵)成份的測定方法，其特征在于，它是以過冷度DT、一次結(jié)晶后溫度下降最速處的溫度TN、凝固溫度TS、液相線溫度TL、共晶開始溫度TU、共晶回升的最高溫度TR、一次結(jié)晶時(shí)溫度回升的最大速度D1、共晶轉(zhuǎn)變前溫度下降的最大速率KB、共晶轉(zhuǎn)變時(shí)溫度回升的最高速率D2、一次微分曲線上出現(xiàn)的低谷值D3、D2出現(xiàn)的時(shí)間t3、對應(yīng)冷卻曲線上的KB的時(shí)間T2、對應(yīng)TL的時(shí)間t1、對應(yīng)冷卻曲線上TU的時(shí)間t4、TR出現(xiàn)的時(shí)間t5、冷卻曲線上最大曲率KM出現(xiàn)的時(shí)間t6、最大二階導(dǎo)數(shù)DD出現(xiàn)的時(shí)間t7、TS出現(xiàn)的時(shí)間t3、冷卻曲線上陰影部份的面積A、KB與t3之和、TR和TU之差以及微分零線O′O′與t4、t5所對應(yīng)的那段微分曲線所包圍的面積X等22個(gè)特征值來回歸的，對應(yīng)的冷卻曲線及其微分曲線請見

圖1。其中，TM是澆入樣杯后溶液的最高溫度。對于鑄鐵(包括合金鑄鐵)而言，其各組成成份和特征值之間相應(yīng)的回歸方程可分別表述于下(1)對應(yīng)于含碳量而言
(3)對應(yīng)于含錳量而言
(4)對應(yīng)于含磷量而言
(5)對應(yīng)于含硫量而言
(6)對應(yīng)于含銅量而言
(7)對應(yīng)于鉻含量而言
由此可見，因?yàn)楸痉椒ú捎昧巳蛩鼗貧w，它不僅能測定碳和硅的含量，也能用于測定合金鑄鐵的各種化學(xué)組成成份，而且提高了測試精度。根據(jù)測定結(jié)果，其各種化學(xué)組成成份的絕對偏差如下C＜±0.05%;Si＜±0.05%;Mn＜±0.05%;
P＜±0.02%;S＜±0.02%;Cu＜±0.06%;
Cr＜±0.05%;
為了下面結(jié)合實(shí)施例對本方法作進(jìn)一步的說明，現(xiàn)將本申請文件所使用的附圖編號(hào)及其名稱作一個(gè)綜述圖1熱分析特征值抽取部位圖1、冷卻曲線;
2、微分分析曲線;
其中.t是時(shí)間，T(t)是溫度-時(shí)間曲線，dT/dt是T對t的微分。
圖2微機(jī)高精度熱分析系統(tǒng)框圖實(shí)施例本方法所用裝置的電路系統(tǒng)框圖見圖2。
其中1和2采樣樣杯。選用冷硬樹脂砂或其他芯砂作造型材料，其響應(yīng)時(shí)間為2～4分鐘，即在常規(guī)澆注溫度下，澆注樣杯到其完全凝固大約需2～4分鐘，可滿足快速要求。
3精密恒流源，精度要求0.01%。
4鉑電阻傳感器，用鉑電阻作熱敏測溫元件，作室溫自動(dòng)補(bǔ)償用。
5高精度測量放大器，選用ICL7650斬波自穩(wěn)零集成運(yùn)算放大器，其線性度優(yōu)于0.05%，時(shí)漂10μv/12h，溫標(biāo)10μv/c°。
6零點(diǎn)遷移電路，是通用電路。
7非線性校正電路，也是通用電路。
8和9前置放大器，是通用電路。
10通用的負(fù)壓截止電路。
11數(shù)字電壓表，通用型。
12通用的模擬多路開關(guān)。
13通用的12位模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路。
14、15、16通用接口電路。
17Apple-Ⅱ型計(jì)算機(jī)。
18通用的驅(qū)動(dòng)電路。
19CRT屏幕顯示。
20打印機(jī)。
21模/數(shù)轉(zhuǎn)換器外圍電路。
實(shí)驗(yàn)方法以洛陽市第一拖拉機(jī)廠第二鑄鐵分廠的高強(qiáng)度合金鑄鐵為例1、求%C與各特征值的回歸方程通過大量實(shí)驗(yàn)，分別作出%C與各特征值的散點(diǎn)圖，再對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行一元回歸分析找出%C與各個(gè)特征值的一元回歸方程。再把全部特征值放在一起進(jìn)行全因素線性回歸，即得其最后的回歸方程。
2、其他各種化學(xué)元素所用的方法與上面的相同，分別得出下面一組回歸方程。
%C＝669.024-0.566222DT-1.35939×10-3TN-7.76118×10-3TS-8.39414×10-3TL-0.449394TU-0.111207TR-0.478537D1+42.1673KB-26.5389D2-0.915096D3+44.451t3+8.86303×10-4t2-6.83991×10-3t1-0.0108603t4+0.0200172t5+7.91271×10-3t6+0.74239t7-0.0079256t8+3.40687×10-5A-44.4554(KB+t3)+0.119487(TR-TU)-5.23229XC;
%Si＝-7658.39+6.64903DT+1.00249×10-3TN+0.0049195TS+2.94501×10-3TL+4.91272TU+1.74073TR+0.746464D1+8.02061KB+22.6916D2-0.429266D3-1.35242t3+3.34184×10-4t2+0.0132365t1-0.0483316t4+0.0240117t5-0.106847t6-0.815398t7+3.31212×10-3t8-3.51965×10-5A+1.35644(KB+t3)-1.7275(TR-TU)-3.12545Xsi;
%Mn＝4817.99-4.16926DT-1.81557×10-3TN-5.57975×10-3TS-2.65178×10-3TL-3.3495TU-0.826222TR-0.917404D1+41.1687KB-60.6695D2+0.726243D3+44.8366t3-1.42016×10-3t2-5.91133×10-3t1-0.0345642t4+0.0557378t5+0.0429511t6+1.64808t7-0.0251108t8+5.86513×10-5A-44.8429(KB+t3)+0.821846(TR-TU)-14.2112XMn;
%P＝-445.288+0.384095DT-2.09892×10-4TN+5.08647×10-5TS+2.77587×10-4TL+0.0336101TU+0.353534TR+0.0612366D1+1.03475KB-1.40266D2-0.143453D3-0.313411t3-2.45047×10-4t2-1.37683×10-3t1-4.46613×10-3t4+5.18052×10-4t5-0.0119407t6+0.0435884t7+2.22693×10-3t8-1.20176×10-5A-0.31299(KB+t3)-0.35151(TR-TU)-0.109835Xp;
%S＝-265.954+0.203705DT-1.26093×10-4TN+2.82272×10-4TS+1.51776×10-4TL+0.128917TU-0.101919TR+0.0274846D1-1.69819KB+1.3561D2-0.0517302D3-2.00987t3-1.7928×10-4t2+3.76963×10-4t1+4.00082×10-3t4-4.74692×10-3t5-3.93001×10-3t6-0.0400328t7+1.41637×10-3t8-1.85212×10-6A+2.01005(KB+t3)-0.101888(TR-TU)+0.973148XS;
%Cu＝8208.24-7.12831DT+8.09436×10-3TN+0.0114021TS-3.21386×10-3TL-0.431731TU-6.72362TR+0.0831639D1-22.846KB+34.3806D2+0.4757D3-19.7909t3+9.46681×10-3t2-3.21267×10-3t1+0.0232006t4-0.0294167t5+0.0298835t6-0.916512t7+0.0112892t8+1.45655×10-5A+19.7893(KB+t3)+6.71251(TR-TU)+7.74164Xcu;
%Cr＝6546.24-5.66897DT+7.11049×10-3TN-4.65335×10-3TS-3.72823×10-3TL-0.604962TU-5.08501TR+0.124603D1+33.6353KB+3.33783D2-0.961628D3+24.2006t3+0.0100125t2+0.0141993t1-0.0241133t4+8.32786×10-3t5-0.178519t6+0.128296t7-7.44121×10-3t8+7.64204×10-5A-24.2043(KB+t3)+5.07934(TR-TU)-3.49776Xcr將以上各化學(xué)成份的含量測試值與計(jì)算值相比較，就求得相對誤差，見下面表1
表1(1)%C編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110402 3.13 3.16284 -·010491789110403 3.1 3.11461 -4.71354×10-389110404 3.11 3.14395 -.010915989110405 3.17 3.16572 1.34951×10-389110406 3.25 3.25522 -1.60679×10-389110410 3.2 3.24295 -.01342189110412 3.26 3.25677 9.92289×10-489110413 3.27 3.26574 1.30255×10-389110414 3.25 3.27155 -6.63141×10-389110415 3.26 3.27257 -3.85595×10-389110416 3.28 3.26826 3.58013×10-389110417 3.26 3.27601 -4.91106×10-389110418 3.24 3.23236 2.35821×10-389110419 3.23 3.24251 -3.87264×10-389110420 3.28 3.27524 1.45217×10-389110504 3.15 3.17124 -6.74225×10-389110505 3.15 3.14118 2.80168×10-389110506 3.17 3.16598 1.26843×10-389110507 3.18 3.2008 -6.54227×10-389110508 3.17 3.16262 2.32703×10-3
編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110509 3.16 3.18251 -7.12381×10-389110510 3.14 3.14997 -3.17613×10-389110511 3.16 3.18033 -6.43232×10-389110512 3.16 3.16977 -3.09197×10-389110513 3.15 3.11779 .010224889110515 3.21 3.21653 -2.03488×10-389110517 3.19 3.20229 -3.85214×10-389110519 3.16 3.17232 -3.89769×10-389110520 3.17 3.18917 -6.04816×10-389110800 3.32 3.30963 .00312389110801 3.27 3.28443 -4.41286×10-389110805 3.29 3.28099 2.73783×10-389110806 3.29 3.32979 -.012094189110807 3.3 3.28872 3.41676×10-389110809 3.3 3.30097 -2.9405×10-4錯(cuò)誤值89110410(2)%Si編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110402 2.13 2.12166 3.91667×10-389110403 2.15 2.16836 -8.53904×10-389110404 2.15 2.12638 .010984889110405 2，12 2.1184 7.53268×10-4
編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110406 2.06 2.06593 -2.87954×10-389110410 2.12 2.12247 -1.16274×10-389110412 2.15 2.16639 -7.62496×10-389110413 2.2 2.20143 -6.50558×10-389110414 2.19 2.17934 4.86951×10-389110415 2.19 2.19928 -4.23765×10-389110416 2.15 2.1487 6.03809×10-389110417 2.22 2.19375 .011824889110418 2.16 2.16723 -3.34592×10-389110419 2.16 2.16269 -1.24618×10-389110420 2.14 2.15021 -4.77171×10-389110504 2.05 2.02869 .010393989110505 2.07 2.10035 -.014663789110506 2.04 2.08048 -.01984489110507 2.07 2.04929 .010003389110508 2.05 2.05083 -4.05312×10-389110509 2.05 2.04585 2.02609×10-389110510 2.06 2.06062 -2.98949×10-389110511 2.06 2.04047 9.48258×10-389110512 2.06 2.05432 2.75663×10-389110513 2.02 2.06094 -.020269189110515 2.07 2.10679 -.0177715
編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110517 2.06 2.06891 -4.32359×10-389110519 2.09 2.08336 3.17507×10-389110520 2.06 2.06676 -3.28312×10-389110800 2.04 2.08574 -.022421989110801 2.01 2.0366 -.013232489110805 2.06 2.09947 -.019159489110806 2.1 2.08934 5.07434×10-389110807 2.08 2.07023 4.69501×10-389110809 2.04 2.03109 4.36785×10-3錯(cuò)誤值89110800(3)%Mn編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110402 .64 .660496 -.032024389110403 .64 .585074 .085821689110404 .63 .643154 -.020879689110405 .63 .632796 -4.43856×10-389110406 .6 .603963 -6.60439×10-389110410 .58 .617528 -.064703389110412 .58 .573446 .011300489110413 .59 .587511 .00421989110414 .64 .633203 .01062189110415 .63 .635248 -.0083297
編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110416 .64 .63484 8.06246×10-389110417 .63 .646503 -.026195689110418 .63 .626865 .004976789110419 .63 .622466 .01195989110420 .64 .637411 4.04585×10-389110504 .664 .668522 -6.81037×10-389110505 .666 .634252 .047669689110506 .659 .666216 -.010950489110507 .659 .659899 -1.36449×10-389110508 .651 .648556 3.75418×10-389110509 .656 .660551 -6.93722×10-389110510 .654 .636931 .026100289110511 .654 .666011 -.018365689110512 .659 .662124 -4.74033×10-389110513 .661 .643215 .026905589110515 .656 .674462 -.028143489110517 .65 .64236 .011754689110519 .648 .658332 -.015944989110520 .653 .635654 .026563289110800 .72 .689329 .042598489110801 .72 .708092 .016539289110805 .74 .691801 .0651347
編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110806 .7 .689586 .014877689110807 .74 .717805 .029993189110809 .71 .720617 -.0149536錯(cuò)誤值89110403(4)%P編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110402 .068 .0680285 -4.18766×10-489110403 .067 .0695698 -.038355889110404 .068 .0686873 -.010106989110405 .068 .0678456 2.27144×10-389110406 .071 .0704713 7.44712×10-389110410 .074 .0744228 -5.71379×10-389110412 .073 .074202 -.01646689110413 .074 .0745399 -7.29543×10-389110414 .074 .0750492 -.014178789110415 .074 .0735073 .006658189110416 .074 .0728412 .015659689110417 .074 .0731667 .011261189110418 .074 .0745198 -7.02409×10-389110419 .075 .0757985 -.010646389110420 .073 .0712247 .024319989110504 .068 .0673001 .0102932
編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110505 .067 .0669738 3.90766×10-489110506 .067 .0661373 .012876389110507 .065 .0662859 -.019782689110508 .066 .0652559 .011274389110509 .066 .666383 -9.6708×10-389110510 .067 .0668676 1.97663×10-389110511 .067 .0671061 -1.58375×10-389110512 .063 .0629201 1.26861×10-389110513 .067 .0678946 -.013352889110515 .064 .0647285 -.011382989110517 .065 .0656061 -9.32457×10-389110519 .065 .0657436 -.011440189110520 .064 .0659518 -.030496589110800 .069 .0704074 -.020396789110801 .072 .0722912 -4.04494×10-389110805 .068 .070411 -.03545689110806 .067 .0685769 -.023535489110807 .068 .0683412 -5.01764×10-389110809 .069 .0692933 -4.25039×10-3錯(cuò)誤值89110403
(5)%S編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110402 .067 .0663252 .010072289110403 .067 .0698917 -.043159989110404 .065 .0672575 -.034730989110405 .067 .0654543 .023070789110406 .073 .0713261 .0229389110410 .07 .0690148 .014074589110412 .071 .0708359 2.31178×10-389110413 .07 .0715579 -.022256189110414 .071 .0699667 .01455489110415 .072 .069583 .033569889110416 .072 .0709706 .01429789110417 .071 .0691789 .025649989110418 .07 .0700936 -1.33695×10-389110419 .071 .0707465 .003570489110420 .071 .0692973 .023981689110504 .069 .0699409 -.013636289110505 .069 .0684357 8.17826×10-389110506 .07 .0680959 .027201789110507 .07 .0691794 .011723589110508 .07 .0679455 .029350589110509 .07 .0685977 .0200337
編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110510 .068 .0685948 -8.74742×10-389110511 .07 .0692438 .010803289110512 .07 .0698374 2.32235×10-389110513 .07 .0684501 .02214289110515 .071 .0695207 .020835289110517 .069 .0690988 -1.43148×10-389110519 .071 .0693806 .022808489110520 .068 .0698169 -.026719889110800 .068 .0677353 3.89293×10-389110801 .066 .0660618 -9.36516×10-489110805 .066 .0681724 -.032914489110806 .065 .0677412 -.042172489110807 .065 .0656675 -.01026989110809 .066 .0649974 .0151904錯(cuò)誤值89110403(6)%Cu編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110402 .25 .242182 .031271989110403 .26 .276502 -.063470789110404 .27 .247451 .083516489110405 .25 .248003 7.98988×10-389110406 .25 .26498 -.0599203
編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110410 .29 .249029 .14127889110412 .33 .299106 .093618589110413 .23 .194913 .15255289110414 .16 .144323 .097979189110415 .16 .173013 -.081328989110416 .15 .189759 -.26505989110417 .15 .174056 -.16037689110418 .12 .121514 -.012620389110419 .13 .130552 -4.24293×10-389110420 .12 .180646 -.5053889110504 .26 .248977 .042397789110505 .24 .29772 -.240589110506 .25 .25261 -.010438489110507 .26 .238896 .08117189110508 .26 .283484 -.090321789110509 .26 .266277 -.024142289110510 .25 .275676 -.10270389110511 .3 .303289 -.010963589110512 .26 .255377 .017780589110513 .27 .260059 .03681989110515 .24 .197242 .17816
編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110517 .24 .221739 -7.90534×10-389110519 .25 .252598 -.010393689110520 .27 .255428 .053969289110800 .2 .230527 -.15263589110801 .2 .244047 -.22023589110805 .18 .163727 .090405989110806 .19 .200708 -.056356889110807 .26 .244516 .059555189110809 .32 .279855 .125453錯(cuò)誤值89110420(7)%Cr編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110402 .21 .224415 -.068642389110403 .24 .251573 -.048219789110404 .26 .283362 -.089853189110405 .29 .281914 .027883789110406 .21 .236857 -.12789289110410 .32 .286658 .10419489110412 .35 .306966 .12295489110413 .24 .18915 .21187689110414 .17 .191409 -.12593789110415 .19 .203952 -.0734329
編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110416 .17 .216303 -.27236889110417 .16 .207028 -.29392289110418 .17 .127319 .25106889110419 .16 .157659 .014630989110420 .16 .224881 -.40550789110504 .16 .19932 -.2457589110505 .26 .286109 -.10041889110506 .29 .283984 .020744989110507 .26 .242935 .06563389110508 .32 .326427 -.020084789110509 .21 .224792 -.070439889110510 .24 .286147 -.19227789110511 .26 .270505 -.04040389110512 .22 .241697 -.098623389110513 .33 .260717 .20994789110515 .26 .195167 .24935989110517 .28 .288933 -.031902489110519 .31 .260854 .15853689110520 .28 .255585 .087195189110800 .28 .261184 .067201289110801 .21 .241701 -.150956
編號(hào) 測量值 計(jì)算值 相對誤差89110805 .24 .19802 .17491789110806 .27 .289879 -.073625189110807 .28 .277509 .008896189110809 .37 .327297 .115413錯(cuò)誤值8911051權(quán)利要求
1.高精度熱分析鑄鐵成份測定方法是一種通過冷卻曲線及其微分分析曲線上的特征值來予報(bào)鑄鐵成份的方法，其特征在于，它是以DT、TN、TS、TL、TU、TR、D1、KB、D2、D3、t3、t2、t1、t4、t5、t6、t7、t8、A、(KB+t3)、(TR-TU)和X作為特征值來回歸的，對于鑄鐵(包括合金鑄鐵)而言，其各組成成份和特征值之間相應(yīng)的回歸方程可分別表述于下(1)%C=Kc+ac1DT+ac2TN+ac3TS+ac4TL+ac5TU+ac6TR+ac7D1+ac8KB+ac9D2+ac10D3+ac11t3+ac12t2+ac13t1+ac14t4+ac15t5+ac16t6+ac17t7+ac18t8+ac[19A+ac20(KB+ts+ac21(TR-TU)+ac22Xc；(2)%Si=Ksi+asi1DT+asi2TN+asi3Ts+asi4TL+asi5TU+asi6TR+asi7D1+asi8KB+asi9D2+asi10D3+asi11t3+asi12t2+asi13t1+asi14t4+asi15t5+asi16t6+asi17t7+asi18t8+asi19A+asi20(KB+t3)+asi21(TR-TU)+asi22Xsi；(3)%Mn=KMn+aMn1DT+aMn2TN+aMn3TS+aMn4TL+aMn5TU+aMn6TR+aMn7D1+aMn8KB+aMn9D2+aMn10D3+aMn11t3+aMn12t2+aMn13t1+aMn14t4+aMn15t5+aMn16t6+aMn17t7+aMn18t8+aMn19A+aMn20(KB+t3)+aMn21(TR-TU)+aMn22XMn；(4)%p=KP+aP1DT+aP2TN+aP3TS+aP4TL+aP5TU+aP6TRaP7D1+aP8KB+aP9D2+aP10D3+aP11t3+aP12t2+aP13t1+aP14t4+aP15t5+aP16t6+aP17t7+aP18t8+aP19A+aP20(KBt3)+aP21(TR-TU)+aP22XP；(5)%S=Ks+as1DT+as2TN+as3Ts+as4TL+as5TU+as5TRas7D1+as8KB+as9D2+as10D3+as11T3+as12T2+as19A+as20(KB+t3)+as22Xs；(6)%Cu=Kcu+acu1DT+acu2TN+acu3Ts+aux4TL+acu5TU+acu6TR+acu8D1+acu8KB+acu9D2+acu10D3+acu11t3+acu12t2+acu13t1+acu14t4+acu15t5+acu16t6+acu17t7+auc18t8+acu19A+acu20(KB+t3)+acu21(TR-TU)acu22Xcu；(7)%Cr=Kcr+acr1DT+acr1DT+acr2TN+acr3TS+acr4TL+acr5TU+acr5TR+acr7D1+acr9D2+acr10D3+acr11t3+acr12t2+acr13t1+acr14t4+acr15t5+acr16t6+acr17t7+acr18t8acr19A+acr20(KB+t3)+acr21(TR-TU)+acr22Xcr；其中DT過冷度，TN一次結(jié)晶后溫度下降最速處的溫度，TS凝固停止點(diǎn)溫度，TL液相線溫度，TU共晶開始溫度，TR共晶回升的最高溫度，D1一次結(jié)晶時(shí)溫度回升的最大速度，KB共晶轉(zhuǎn)變前溫度下降的最大速率，D2共晶轉(zhuǎn)變時(shí)溫度回升的最高速率，D3一次微分曲線上出現(xiàn)的低谷值，t3D2出現(xiàn)的時(shí)間，t2對應(yīng)冷卻曲線上KB的時(shí)間，t1對應(yīng)TL的時(shí)間，t4對應(yīng)冷卻曲線上TU的時(shí)間，t5TR出現(xiàn)的時(shí)間，t6冷卻曲線上最大曲率KM出現(xiàn)的時(shí)間，t7最大二階導(dǎo)數(shù)DD出現(xiàn)的時(shí)間，t8ts出現(xiàn)的時(shí)間，A冷卻曲線上陰影部份的面積；X微分零線O′O′上方與t4、t5相對應(yīng)的那段微分曲線和零線O′O′所包圍的那部份面積。Kc、Dsi、KMn、KP、KS、 Kcu、Kcr、aC1～ac22、asi1～asi22、aMn1～aMn22、aP1～aP22、as1～as22、acu1～acu22和acr1～acr22等都為常數(shù)項(xiàng)，可根據(jù)鑄鐵的原材料和熔煉工藝的變化而作適當(dāng)調(diào)整。
全文摘要
高精度熱分析鑄鐵成分測定方法是用于在澆注過程中實(shí)時(shí)預(yù)測鑄鐵(包括合金鑄鐵)的化學(xué)成分的，其特征在于它以鐵—碳合金相圖上的液相線溫度、固相線溫度、凝固過程中各相的轉(zhuǎn)變時(shí)間和轉(zhuǎn)變速度等22個(gè)變量為特征值來進(jìn)行全因素的線性回歸，因而其不僅能測碳和硅，還能測合金鑄鐵中S、Mn、P、Cr和Cu的含量，其精度較高，對于％Si而言，可小于±0.05％，碳也小于±0.05。
文檔編號(hào)G01N25/20GK1053126SQ90100018
公開日1991年7月17日 申請日期1990年1月6日 優(yōu)先權(quán)日1990年1月6日
發(fā)明者李冬琪, 郭維均, 李耳, 左福隆, 盧雄遠(yuǎn) 申請人:北京工業(yè)大學(xué)