球墨鑄鐵件作為重要的工程材料在的很多的鑄件產(chǎn)量中有較大的比例并且生產(chǎn)技術(shù)也達(dá)到了一定的水平.但由于鑄造過程中的復(fù)雜性使得球墨鑄鐵件的質(zhì)量仍然存在著很多的問題.為了更好地控制其生產(chǎn)質(zhì)量.對出現(xiàn)在鑄鐵型材內(nèi)部的夾雜缺陷，進(jìn)行了地研究分析，明確了夾雜物的分布規(guī)律、元素組成、來源及形成原因，并就如何控制該缺陷的產(chǎn)生給出了相關(guān)的建議。對大斷面型材表面出現(xiàn)的疤皮缺陷，分析了形成原因，討論了影響其形成的因素，并提出了能有效疤皮缺陷的措施。優(yōu)化設(shè)計(jì)后得到的鑄鐵型材新生產(chǎn)線，能夠滿足 尺寸為400mm的鑄鐵型材的生產(chǎn)，且生產(chǎn)鑄鐵型材的工序簡化，各設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成更為簡單合理.鑄鐵型材中的夾雜物主要聚集分布在其中心線上方約3/4半徑處，其中大尺寸的夾雜物主要來源于球化和孕育處理，因此解決鑄鐵型材內(nèi)部夾雜問題的關(guān)鍵是控制球化和孕育處理的相關(guān)參數(shù). 根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際及當(dāng)前的關(guān)于球型石墨、晶體方面的形成、生長理論結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)對金屬凝固過程的觀組織進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬仿真也稱為凝固過程觀模擬這個(gè)名稱是相對于凝固過程宏觀模擬而言的具體是指在晶粒尺度上對金屬凝固過程進(jìn)行模擬仿真.本文根據(jù)熱力學(xué)、凝固原理等理論建立了凝固過程中熱傳遞、溶質(zhì)傳遞和石墨球、奧氏體的形核、生長進(jìn)行模擬以能量小原理為基礎(chǔ)考慮體積自由能和界面能的定量影響建立了晶粒生長概率模型.

根據(jù)該灰鑄鐵缸蓋鑄鐵型材的特征設(shè)計(jì)出了一套合理可行的鑄鐵型材切片和硬度測量方案。在該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)之上全程追蹤了該鑄鐵型材的生產(chǎn)過程并獲取了鑄鐵型材的澆注溫度、澆注時(shí)間和澆注鐵水成分等澆注參數(shù)。后對兩組成品缸蓋鑄鐵型材進(jìn)行了切片并對各切片上的試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行了硬度測量分別獲得每個(gè)缸蓋鑄鐵型材各85個(gè)實(shí)測的硬度試驗(yàn)數(shù)據(jù)值。對鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實(shí)現(xiàn)的，通過實(shí)施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。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)，伸長率指標(biāo)均超過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。連鑄新技術(shù)本文主要介紹這些新技術(shù)的新研究進(jìn)展.真空低壓水平連鑄技術(shù)可保證金屬液充型平穩(wěn)提高鎂液充型和補(bǔ)縮能力保護(hù)其充型過程適于鎂合金水平連鑄成形.振動(dòng)凝固消失模水平連鑄技術(shù)可提高鎂合金充型能力、細(xì)化組織、明顯提高鑄鐵型材力學(xué)性能.消失模殼型水平連鑄技術(shù)可或減少消失模水平連鑄易于出現(xiàn)的孔洞、夾雜等缺陷