采用半導(dǎo)體激光器對(duì)球墨鑄鐵QT600-3材料進(jìn)行了激光表面多道淬火工藝試驗(yàn)，重點(diǎn)研究了球墨鑄鐵QT600-3在不同掃描間距下激光表面淬火后的觀組織、顯硬度等。試驗(yàn)結(jié)果表明，試驗(yàn)后的硬化層顯組織含有大量的針狀馬氏體組織，并且馬氏體組織分布較均勻。鑄鐵型材在重工業(yè)中需求量大，被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、機(jī)床、印刷、農(nóng)業(yè)機(jī)械等支柱行業(yè)。拉坯工藝參數(shù)設(shè)置是鑄鐵型材生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)置不合理會(huì)導(dǎo)致拉漏、拉斷等生產(chǎn)事故和產(chǎn)生表面裂紋等鑄造缺陷。現(xiàn)有鑄鐵型材生產(chǎn)企業(yè)拉坯工藝參數(shù)控制技術(shù)參差不齊，尚無(wú)完整的理論體系。為了深入研究上述問(wèn)題，本文以鑄鐵型材拉坯工藝為研究對(duì)象，研究拉坯工藝參數(shù)控制規(guī)律，拉坯工藝參數(shù)自適應(yīng)整定問(wèn)題，以便解決生產(chǎn)事故與鑄件缺陷問(wèn)題，為生產(chǎn)企業(yè)提供一定的理論體系指導(dǎo)。 對(duì)鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過(guò)程中采用反弧度法工藝，即通過(guò)新型的石墨套與引錠裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)實(shí)施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻，力學(xué)性能更為優(yōu)良。與實(shí)施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，實(shí)施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強(qiáng)度指標(biāo)高于鑄鐵型材標(biāo)準(zhǔn)(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時(shí)，伸長(zhǎng)率指標(biāo)均超過(guò)LZQT500-7規(guī)定的指標(biāo)。與拉伸性能結(jié)果類似，反弧度法試樣的抗壓強(qiáng)度高于未實(shí)施反弧度法試樣的抗拉強(qiáng)度。一般，在鐵碳合金的結(jié)晶過(guò)程中，因?yàn)闈B碳體的含碳量69％)比石墨的含碳量(100％)更接近于合金成分的含碳量5％o％)，析出滲碳體時(shí)所需的原子擴(kuò)散量較小，滲碳體的晶核易形成，所以自合金液體或奧氏體中析出的是滲碳體而不是石墨。當(dāng)掃描間距為1mm時(shí)，第二道掃描對(duì)先前已淬火區(qū)域的回火作用比較明顯， 道硬化帶的顯組織主要為回火馬氏體。當(dāng)掃描間距增至為8mm，鑄鐵型材回火作用已經(jīng)不明顯。隨著掃描間距的逐漸增大，測(cè)試所得試樣的平均顯硬度呈現(xiàn)出先升高再降低的總體趨勢(shì);試樣測(cè)得的平均顯硬度值在掃描間距為8mm時(shí)達(dá)到 。同時(shí)掃描間距越大，后續(xù)掃描對(duì)先前掃描區(qū)域硬度值的影響越小。

在消失模水平連鑄充型過(guò)程中，由于模樣分解產(chǎn)生的氣體對(duì)液態(tài)金屬流動(dòng)前沿的影響作用，使液態(tài)金屬充型過(guò)程中的速度場(chǎng)和自由表面、凝固過(guò)程中的溫度場(chǎng)以及充型和凝固中所產(chǎn)生的缺陷與普通砂型水平連鑄有很大的不同。 采用數(shù)值模擬手段可以有效地揭示消失模水平連鑄中液態(tài)金屬的充型規(guī)律和模樣-金屬液相互作用機(jī)理，預(yù)測(cè)水平連鑄缺陷的產(chǎn)生。為優(yōu)化水平連鑄工藝設(shè)計(jì)、提高鑄鐵型材質(zhì)量提供理論指導(dǎo)。對(duì)鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過(guò)程中采用反弧度法工藝，即通過(guò)新型的石墨套與引錠裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)實(shí)施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)拉拔參數(shù)調(diào)整合適時(shí)，下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻，力學(xué)性能更為優(yōu)良。與實(shí)施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，實(shí)施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強(qiáng)度指標(biāo)高于鑄鐵型材標(biāo)準(zhǔn)(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時(shí)，伸長(zhǎng)率指標(biāo)均超過(guò)LZQT500-7規(guī)定的指標(biāo)。與拉伸性能結(jié)果類似，反弧度法試樣的抗壓強(qiáng)度高于未實(shí)施反弧度法試樣的抗拉強(qiáng)度。 應(yīng)用三維造型軟件UG進(jìn)行實(shí)體建模并采用水平連鑄模擬軟件ProCAST模擬了板形灰鑄鐵型材的消失模水平連鑄充型過(guò)程，獲得了各種工藝因素對(duì)消失模水平連鑄充型過(guò)程中金屬液的充型速度、氣膜壓力、氣膜厚度及金屬液前沿溫度的影響規(guī)律。液態(tài)金屬充型速度隨澆注溫度、負(fù)壓度和涂層透氣性的增大而增大，隨模樣密度和涂層厚度的增大而減??；氣膜厚度和氣膜壓力隨澆注溫度、模樣密度、涂料層厚度的增大而增大，隨負(fù)壓度和涂層透氣性的增大而減小.