通過優化工藝,減少N、H氣體來源,加強排氣,合理選擇澆注溫度,適當放置冷鐵等。加強過程控制,嚴格按照工藝也是不可缺的有效途徑。 水平連鑄作為一種精密近凈成型技術,以其諸多優點,被譽為“21世紀的綠色水平連鑄技術”,具有廣闊的應用前景。 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。 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。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。
通過實驗獲得板形灰鑄鐵型材較為合理的工藝參數為:澆注溫度1400℃,設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,預測了水平連鑄缺陷,并進行了相應的工藝優化。按照優化后的工藝參數進行實際生產,得到了合格的鑄鐵型材,驗證了數值模擬的可靠性。
鑄鐵型材因其獨有的組織特點及優異的力學性能,已經廣泛應用于機床、液壓氣動、汽車及動力、印刷及紡織機械、模具、制冷壓縮機、冶金機械等行業。連鑄球鐵型材還具有良好的熱處理性能。一般在CE=4.8—5.0時,鑄態性能可達到QT500-10牌號,正火性能可達到QT800-等溫淬火可達到QT1200-4水平。在CE=4.3—4.7時,鑄態性能可達到QT550-10牌號,正火性能可達到QT800-等溫淬火可達到QT1200-6水平。特別是在加入銅、鉬以后,其鑄態性能可達到QT800-3的水平。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,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,下凹及鼓肚現象基本消失。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。所獲得拉坯工藝參數能夠用于實際生產系統,實現高質量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產。在歐洲和美國,水平連鑄ADI已經廣泛應用于工業的各個部門,成功地替代了多種碳鋼和低合金鋼鑄件、鍛鋼件、表面淬火和氮化處理的鑄鋼件、鋁合金鑄件、銅合金鑄件、普通球鐵鑄件,以及焊接件和組裝件等,品種達數千種。國外的連鑄型材生產制造商如美國的Dura—Bar公司和日本虹技株式會社等早已用球鐵連鑄型材批量制造各種齒輪、齒輪軸、軸套和聯軸節等部件。