專利名稱:鑄鐵件熱節(jié)部位膨脹行為測試方法
本發(fā)明屬于鑄造工藝性能測試技術(shù)。
現(xiàn)行測定特定試樣表皮傳遞膨脹力值的方法(參見①G.Nandari的論文“片狀與球狀鑄鐵在凝固期間的體積變化與結(jié)晶次序之間的關(guān)系”，載于《Proceedings of the international symposium quality contral of engineering alloys and the role of metals science》，March 1977;②《球鐵》雜志，1982，№3，P22-27)，只能判斷鑄鐵材質(zhì)的膨脹特性，不能把握鑄鐵件內(nèi)部的膨脹規(guī)律。
本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種測定鑄鐵件熱節(jié)部位全部膨脹行為的鑄造測試技術(shù)，為鑄件凝固過程的研究提供一種新的測試方法，為合理利用石墨化膨脹提供可靠的測試數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的要點(diǎn)在于，將測試觸頭插入鑄鐵件熱節(jié)部位，動態(tài)連續(xù)定量測定鑄件內(nèi)部的膨脹行為?？蓽y定鑄鐵件熱節(jié)部位膨脹力或膨脹量隨時間的變化規(guī)律?？蓽y定鑄鐵件最佳補(bǔ)縮時間、鑄件內(nèi)部開始“石墨爆炸”時間及達(dá)到最大膨脹力的時間。
附圖一為鑄鐵件熱節(jié)部位膨脹行為測試原理圖。圖中1為鑄件，2為石英管，3為石英棒，4為傳感元件(力傳感元件或位移傳感元件)，5為二次記錄儀表。
鑄件內(nèi)部的膨脹行為經(jīng)與石英管〔2〕滑配合的石英棒〔3〕傳遞至傳感元件〔4〕轉(zhuǎn)化為電信號，由記錄儀表〔5〕直接繪出膨脹力(或膨脹量)與時間的關(guān)系曲線。
圖二是測得的典型膨脹力(用p表示)與時間(用τ表示)的動態(tài)曲線示意圖。其中p′點(diǎn)表示一個大氣壓。
τ1為鑄鐵件熱節(jié)部位的膨脹由負(fù)壓變?yōu)檎龎旱臅r間。0～τ1這段時間內(nèi)雖然存在極其微弱的初始膨脹，但因出現(xiàn)連續(xù)負(fù)壓，需靠外來金屬液補(bǔ)償鑄件的收縮。τ1之后靠石墨化膨脹自補(bǔ)縮。0～τ1為鑄件的最佳補(bǔ)縮時間。
τ2為鑄件內(nèi)部開始驟然膨脹時間。在這之后的很短時間內(nèi)，大量石墨析出，體積急劇增加，產(chǎn)生“石墨爆炸”現(xiàn)象，故此點(diǎn)又稱為鑄件心部開始“石墨爆炸”時間。
τ3為膨脹力最大值所對應(yīng)的時間。
根據(jù)最佳補(bǔ)縮時間，可以設(shè)計鑄件的最佳補(bǔ)縮冒口;視“石墨爆炸”的強(qiáng)弱及最大膨脹力的大小，可以判定生產(chǎn)鑄件時所需要的鑄型剛度;根據(jù)鑄件熱節(jié)部位膨脹力或膨脹量與時間之間的關(guān)系曲線，可以研究鑄件凝固過程。
本測試方法能夠獲得鑄件內(nèi)在的膨脹規(guī)律，用以指導(dǎo)鑄鐵件凝固過程的研究及鑄造工藝設(shè)計實踐。
本測試方法適用于各種石墨鑄鐵件心部膨脹行為的測定，也可試用于其它有膨脹現(xiàn)象的合金鑄件。
在使用本測試方法時，為了獲得最好的測試效果，應(yīng)當(dāng)注意測試觸頭應(yīng)準(zhǔn)確插至鑄件最后凝固處;測試觸頭應(yīng)選擇耐高溫性能好、絕熱性能高、熱膨脹系數(shù)小的材料;測試觸頭及與之滑配合的外管之間不得鉆入鐵水，必要時兩者配合面上可以上涂料;應(yīng)選擇靈敏度高、測試誤差小的傳感元件及記錄儀表。
權(quán)利要求
1.一種采用非電量電測技術(shù)測試鑄鐵件膨脹規(guī)律的測試方法，本發(fā)明的特征在于，將測試觸頭插入鑄件熱節(jié)部位，動態(tài)連續(xù)定量測量鑄件熱節(jié)部位的膨脹行為。
2.按照權(quán)利要求
1所述的測試方法，其特征在于，測定鑄鐵件熱節(jié)部位膨脹力或膨脹量隨時間的變化規(guī)律。
3.按照權(quán)利要求
1或2所述的測試方法，其特征在于，測得鑄鐵件的最佳補(bǔ)縮時間、鑄件內(nèi)部開始“石墨爆炸”時間和達(dá)到最大膨脹力的時間。
專利摘要
一種采用非電量電測技術(shù)測定鑄鐵件熱節(jié)部膨脹行為的測試方法，是將測試觸頭插入鑄件熱節(jié)部位，實現(xiàn)動態(tài)連續(xù)定量測量的。采用本測試方法可以獲得鑄鐵件內(nèi)在的膨脹規(guī)律，用于指導(dǎo)鑄鐵件凝固過程的研究及鑄造工藝設(shè)計實踐。
文檔編號G01N25/02GK85102798SQ85102798
公開日1986年6月10日 申請日期1985年4月11日
發(fā)明者孔令清, 楊恩成 申請人:陜西機(jī)械學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan