在消失模水平連鑄充型過程中,由于模樣分解產生的氣體對液態金屬流動前沿的影響作用,使液態金屬充型過程中的速度場和自由表面、凝固過程中的溫度場以及充型和凝固中所產生的缺陷與普通砂型水平連鑄有很大的不同。 采用數值模擬手段可以有效地揭示消失模水平連鑄中液態金屬的充型規律和模樣-金屬液相互作用機理,預測水平連鑄缺陷的產生。為優化水平連鑄工藝設計、提高鑄鐵型材質量提供理論指導。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的,通過實施反弧度法工藝,鑄鐵型材的鼓肚現象得到有效。但由于在率次實驗過程中,當拉拔參數調整合適時,下凹及鼓肚現象基本消失。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水平連續鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時,伸長率指標均超過LZQT500-7規定的指標。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。 應用三維造型軟件UG進行實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程,獲得了各種工藝因素對消失模水平連鑄充型過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律。液態金屬充型速度隨澆注溫度、負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小;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,隨負壓度和涂層透氣性的增大而減小.
隨著冷卻速度的增大,石墨形態由較粗大的片狀石墨逐漸變成細小的點狀石墨。在厚度為30mm試樣的下方放置冷鐵時,在距離冷鐵25mm的鑄鐵組織中能夠獲得較細小的D型石墨組織。 對不同成分的D型石墨鑄鐵的高溫抗氧化性進行了實驗研究。在750℃下,將不同成分的D型石墨鑄鐵保溫24小時,使其氧化增重,研究成分和組織對D型石墨抗氧化性能的影響。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的,通過實施反弧度法工藝,鑄鐵型材的鼓肚現象得到有效。伸長率指標均超過LZQT500-7規定的指標。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。 從加工性能上看來,提高Si/C比使加工性能嚴重惡化,隨著合金化元素加入量增加,加工性能先提高后降低,在考察的孕育劑中,硅鋯錳孕育劑提高加工性能和力學性能的效果也為佳。 通過分析拉伸過程以及切削加工過程中度灰鑄鐵的石墨變形規律,揭示出石墨對度灰鑄鐵抗拉強度與加工性能的影響機制。