鑄鐵型材具有組織均勻致密；耐壓氣密性好；減磨性能強；表面質(zhì)量光潔；尺寸精度高：加工余量小；硬度分布均勻；抗拉伸強度高無縮松氣孔夾渣砂眼等缺陷機械性能優(yōu)越其中為顯著的特點是具有度和高韌性相結(jié)合以及優(yōu)良的抗疲勞性能。空心鑄鐵型材及水平連鑄裝置，在相應(yīng)領(lǐng)域內(nèi)替代砂型鑄件，這種空心鑄鐵型材的截面中部有通孔，截面輪廓形狀為圓形、矩形、多邊形。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(chǎn)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(jié)晶器的停留時間過長，導(dǎo)致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當(dāng)拉拔參數(shù)調(diào)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(xué)性能更為優(yōu)良。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度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。 空心鑄鐵型材生產(chǎn)，基本有三種方式，種采用垂直下拉的間歇式連鑄鐵管生產(chǎn)裝置，該裝置因生產(chǎn)的型材致密性差已被淘汰；第二種采用水平連鑄加內(nèi)結(jié)晶器的生產(chǎn)裝置生產(chǎn)空心鑄鐵型材，由于該裝置結(jié)晶器頂部與底部存在較大溫差，為防止頂部漏鐵而放慢拉速，導(dǎo)致型材下部過冷，與石墨套內(nèi)壁摩擦力過大，超過石墨的抗拉強度導(dǎo)致石墨套下部常常拉斷，很難實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)；第三種采用無芯的垂直上拉空心鑄鐵型材連鑄生產(chǎn)裝置，該裝置采用重力場、溫度場、電磁場等聯(lián)合作用所產(chǎn)生的“復(fù)合物理場”約束成型。

通過實驗獲得板形灰鑄鐵型材較為合理的工藝參數(shù)為：澆注溫度1400℃，設(shè)計襯鐵鑄鐵型材的消失模水平連鑄工藝，模擬了其充型和凝固過程，預(yù)測了水平連鑄缺陷，并進行了相應(yīng)的工藝優(yōu)化。按照優(yōu)化后的工藝參數(shù)進行實際生產(chǎn)，得到了合格的鑄鐵型材，驗證了數(shù)值模擬的可靠性。
近年來隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展水平連鑄CAE技術(shù)已被大量應(yīng)用于實際生產(chǎn)當(dāng)中如鑄鐵型材充型凝固過程的數(shù)值模擬、應(yīng)力場數(shù)值模擬、鑄鐵型材觀組織的數(shù)值模擬等。而在此基礎(chǔ)上對鑄鐵型材的力學(xué)性能進行預(yù)測也一直是學(xué)者研究的重點和難點之一同時也是如今水平連鑄CAE技術(shù)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(chǎn)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。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，使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時間過長，導(dǎo)致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當(dāng)拉拔參數(shù)調(diào)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(xué)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(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，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度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。實現(xiàn)高質(zhì)量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產(chǎn)。。缸蓋鑄鐵型材硬度場的實驗研究工作主要有根據(jù)該灰鑄鐵缸蓋鑄鐵型材的特征設(shè)計出了一套合理可行的鑄鐵型材切片和硬度測量方案。在該實驗設(shè)計方案的基礎(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行了切片并對各切片上的試驗點進行了硬度測量分別獲得每個缸蓋鑄鐵型材各85個實測的硬度試驗數(shù)據(jù)值。