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通過爐前分析方法并結合JMatPro軟件，得到了灰鑄鐵在凝固過程的材料密度變化曲線，實現(xiàn)了鑄鐵件水平連鑄充型與凝固在一個計算模型中完成，準確預測了鑄鐵型材的縮孔位置。用上述方法對板狀零件和叉狀零件進行數值模擬，對比板狀零件模擬和實驗結果，表明充型模擬過程中的充型時間、充型形態(tài)、氣隙等結果和實驗記錄的結果吻合；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現(xiàn)的，通過實施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實驗過程中，剛開始生產鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，使鑄鐵型材在結晶器的停留時間過長，導致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當拉拔參數調整合適時，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，力學性能更為優(yōu)良。與實施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，實施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強度指標高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。所獲得拉坯工藝參數能夠用于實際生產系統(tǒng)，實現(xiàn)高質量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產。，即可對澆冒口系統(tǒng)的尺寸進行定量化設計；充型結果表明澆注節(jié)奏應為“先慢后快再慢”；凝固結果表明澆冒口液態(tài)補縮明顯，石墨化膨脹壓力沒有損失，鑄鐵型材設計良好。將該鑄鐵型材參數應用于生產，生產的灰鑄鐵軸承座質量良好，滿足使用要求。 采用連續(xù)形核模型和KGT模型模擬晶粒形核和生長。由合金的基本屬性通過KGT模型算出α、β參數后，即可通過抽取灰鐵件水平連鑄成型模擬中的溫度場結果，對金屬凝固時晶粒生長進行模擬。

對鑄鐵型材的力學性能進行預測也一直是學者研究的重點和難點之一同時也是如今水平連鑄CAE技術的熱門研究方向。作為發(fā)動機類鑄鐵型材的發(fā)動機缸蓋是極具代表性的鑄鐵型材產品對其硬度性能進行實驗和模擬研究具有較大的實用價值和研究意義。在鑄鐵中，碳能以化合態(tài)的滲碳體和游離狀態(tài)的石墨兩種形式存在，游離狀態(tài)的石墨容易形成片狀結構。這是由于石墨的晶格為簡單六方晶格，基面中的原子間距142nm，原子間結合力較強；而兩基面間的面間距340nm，因基面間距較大，原子間結合力較弱，故結晶時易形成片狀結構，且強度、塑性和韌性極低，接近于零，硬度僅為3HBS。另外，在碳原子的四個價電子中，只有一個價電子參加到電子氣中去，這便是石墨具有某些不太明顯的金屬性能(如導電性)的原因。 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現(xiàn)的，導致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當拉拔參數調整合適時，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，力學性能更為優(yōu)良。與實施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，實施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強度指標高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規(guī)定的指標。與拉伸性能結果類似，反弧度法試樣的抗壓強度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。 基于實驗獲得的鑄鐵型材實測硬度數據與模擬所得的鑄鐵型材冷卻速度數據建立了適用于該灰鑄鐵缸蓋鑄鐵型材硬度性能的數學計算模型該模型主要是考慮了冷卻速度對灰鐵鑄鐵型材硬度性能的影響。在此數學模型的基礎之上對軟件進行了二次開發(fā)終實現(xiàn)了該灰鑄鐵缸蓋鑄鐵型材三維硬度數據的建立。