灰铸铁抗拉强度的预测模型和方法研究

摘要

该学位论文提出一种根据共晶度和成熟度预测抗拉强度的新模型，并通过反复计算和比对探讨了该预测模型的可行性及通用性。我们知道，在不同的企业生产中，冶金因素是不同的；但是，在同一个企业，其原材料、熔炼设备与工艺、铁水处理工艺、耐火材料和炉内气氛等冶金因素是已知和基本稳定的，也就是说，其生产的铸铁的成熟度应当是基本稳定的。我们可以通过生产统计获得其成熟度。如果已知一个生产企业生产铸铁的成熟度和共晶度，则铸铁的实际抗拉强度就可以进行定量预测。在冷却速度和冶金因素固定的情况下，灰铸铁的抗拉强度可以根据其化学成分进行预测，这样预测得到的抗拉强度称为正常抗拉强度。成熟度等于用湿砂型铸造方法得到的直径30mm试棒实际测得的抗拉强度与正常抗拉强度的比。本文选取了四个有代表性灰铸铁生产企业。首先，通过企业大量的试验数据，来确定该企业的灰铸铁生产的成熟度，再根据成熟度预测灰铸铁的抗拉强度。为检验成熟度预测法的可行性，计算了不同灰铸铁生产企业成熟度的样本方差，也对比了其他研究者所建立的数学模型与成熟度预测抗拉强度数学模型标准偏差。通过大量数据计算得出结论：首先，对于特定的企业，在一个时期内其灰铸铁的成熟度在一个不大的范围内波动；其次，从成熟度预测灰铸铁抗拉强度的精度来看，对灰铸铁生产企业来说在工程上是完全可以接受的。成熟度预测灰铸铁抗拉强度方法简单易懂，实用性很强，很适合国内企业的实际需求，这一预测模型有望在企业生产中被推广使用，使灰铸铁生产抗拉强度预测有据可依，从而彻底解决灰铸铁的炉前快速检验及配料等相关问题。

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