球化反應控制的關(guān)鍵是鎂的吸收率,溫度高,反應激烈,時間短,鎂燒損多,球化效果差;溫度低,反應平穩(wěn),時間長,鎂吸收率高,球化效果好。因此,一般在保證足夠澆注溫度的前提下,宜盡可能降低球化處理溫度,控制在1420~1450℃。球化劑要砸成小塊,粒度一般在5~25mm,加在包底,再在上面加硅鐵和鐵屑。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(jié)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Matlab軟件建立以鑄造工藝參數(shù)為輸入,拉坯工藝參數(shù)為輸出的控制模型。仿真實驗表明本文建立的拉坯工藝參數(shù)GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制模型可以用于拉坯工藝參數(shù)自適應整定,所獲得拉坯工藝參數(shù)能夠用于實際生產(chǎn)系統(tǒng),實現(xiàn)高質(zhì)量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產(chǎn)。球化劑和孕育劑要在出鐵前加入包中,在連續(xù)生產(chǎn)時,剛出完前一爐鐵后,包很熱,過早加入會使其粘結(jié)在包底而削弱球化和孕育效果。為了延遲球化反應時間,增強球化和孕育效果,要在球化劑和孕育劑的上面覆蓋一層鐵屑。球化處理的方法較多,一般多采用操作簡便的沖入法處理球鐵。
億錦天澤鋼鐵有限公司球墨鑄鐵型材因其良好的力學性能、鑄造性能及較低的生產(chǎn)成本,得到越來越廣泛的應用,球墨鑄鐵型材占鑄總產(chǎn)量比例逐年升高。但由于球墨鑄鐵型材凝固過程中產(chǎn)生的石墨化膨脹,對鑄鐵型材有壓力作用,冒口的大小需要綜合考慮多種因素而計算復雜;并且球墨鑄鐵型材結(jié)構(gòu)越來越復雜,冒口定位效率低,因此復雜球墨鑄鐵型材的冒口設(shè)計比較困難,從而導致目前的球墨鑄鐵型材鑄造工藝CAD系統(tǒng)比較少且功能不夠完善,其中的冒口設(shè)計模塊定位慢,不能針對不同鑄型強度進行相應冒口設(shè)計。對出現(xiàn)在鑄鐵型材內(nèi)部的夾雜缺陷,進行了地研究分析,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).對于鑄鐵型材表面存在的疤皮缺陷,生產(chǎn)實踐證明,采取提高鐵水溫度、保證鐵水純凈度、適當提高拉拔速度、該冒口設(shè)計方法包含冒口定位和冒口計算,在應用距離場計算幾何熱節(jié)技術(shù)的基礎(chǔ)上建立基于幾何熱節(jié)的復雜球墨鑄鐵型材冒口定位方法;同時以收縮模數(shù)法為基礎(chǔ),引入鑄型強度因素,設(shè)計數(shù)值模擬方案,借助華鑄CAE平臺進行模擬,分析歸納數(shù)據(jù)建立考慮鑄型強度的球墨鑄鐵型材冒口計算方法。
通過實驗可知利用水渣鐵煉鐵生產(chǎn)的灰鐵消失模型材在金相組織和力學性能上完全達到標準灰鐵的要求。;3、使用ProCAST軟件對利用水渣鐵煉鐵直接生產(chǎn)(HT250)底架型材的試制方案進行模擬分析,模擬結(jié)果可知底注式澆注工藝方案易出現(xiàn)明顯的縮孔縮松缺陷、頂注式工藝方案有夾渣缺陷并通過試制對此進行了驗證。4、基于ProCAST的模擬和試制方案的對比對型材消失模生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化提出使用階梯式澆注工藝方案,通過試制表明階梯式澆注工藝方案近能有效減小型材內(nèi)部縮孔縮松而且可以解決型材夾渣問題。 對出現(xiàn)在鑄鐵型材內(nèi)部的夾雜缺陷,進行了地研究分析,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).對于鑄鐵型材表面存在的疤皮缺陷,適當提高拉拔速度、改進爐膛底部結(jié)構(gòu)及阻斷結(jié)晶器兩段石墨套間橫向傳熱的舉措能夠有效地。 從水平連鑄工藝技術(shù)、熔煉處理技術(shù)等方面研究了軌道交通用QT400-18L(-40℃)球墨鑄鐵型材的成套制造技術(shù).研究表明:采用小頸保溫冒口和保溫覆蓋劑以加強補縮效果可以有效鑄鐵型材的縮孔縮松缺陷.嚴格的成分設(shè)計、精選爐料、優(yōu)化配料是熔煉高溫純凈鐵液的前提條件采用爐前熱分析在線檢測鐵液的球化效果是保證鑄鐵型材高質(zhì)量和一致性的重要解決方案.采用新型蓋包法球化處理裝置、瞬時孕育技術(shù)和低鎂低稀土球化劑、高鈣鋇孕育劑、硫氧孕育劑等可以有效避免球化衰退改善球化效果增加石墨球數(shù)量和石墨化自膨脹效果.通過以上技術(shù)措施生產(chǎn)了-40℃低溫V型缺口沖擊值穩(wěn)定在12 J以上的齒輪箱、抱軸承蓋等低溫高韌性球墨鑄鐵型材.