铸造生产中,能够在炉前快速准确地测出铁水的化学成分、机械性能、球化率,是控制决定铸件质量的关键。应用微电子技术和计算机技术,结合热分析原理,研制铸铁质量炉前快速测试装置是实现铸件质量优化控制有的效途径。本文叙述了通过测量铁水的液相线温度、共晶温度及固相线温度,预测出铸件的成份和性能的理论根据。继而研制了取样器和单片测试系统。系统硬件是以8098单片机为主控芯片扩展了六位LED显示器、16K存储器、24键键盘、微型打印机等,并研制了4路高精度前置放大器、断偶报警电路及多路电源。系统软件设计包括键盘管理、数据采集、参数计算、特征值识别,数字滤波,数制变换及结果显示打印及拷贝等程序。该仪器浇样后可自动跟踪显示铁水温度变化结果,2.5min内预报出C%、Si%、CE%等化学成分参数。抗拉强度σb,硬度HB等机械性能参数,以及晶粒度Neu,球铁球化率和球化级别等参数。测试结束后可显示和打印。并可根据实际要求进行多次拷贝。初步试验表明,该仪器具有测试速度快、工作稳定可靠等特点,机内数学模型经实际校正可用于不同生产条件的铸造厂。
本文通过分析某大型高炉炮泥在铁口通道中形成的不同温度梯度以及形成的理论强度,及高炉炉前开铁口机钻头对炮泥在常温和高温状态下的切削力及受力变形在有限元软件中的模拟进行分析。得出钻头在对炮泥过程中主要受轴向压力、轴向冲击力、扭转切应力,高温作业时,钻头在受到常温状态下的冲击剥落、冲击疲劳、磨粒磨损外主要表现为高温失效。此研究为钻头结构及材料的优化提供理论依据。
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