蠕化劑對(duì)厚大斷面蠕鐵組織和性能的影響。研究結(jié)果表明重稀土蠕化劑(YSBM的具有良好的蠕化效果和抗衰退能力采用該蠕化劑處理400mm×400mm×450mm模擬試塊中心部位的蠕化率達(dá)到85%試塊的組織均勻性較好抗拉性能達(dá)到315MPa延伸率達(dá)到3.3%滿足鋼錠模材質(zhì)的要求。冷鐵可顯著縮短厚大斷面蠕鐵的凝固時(shí)間、提高試塊中心的蠕化率在相同蠕化處理?xiàng)l件下模擬試塊中心部位的蠕化率由未加冷鐵的35%提高到55%破碎石墨的數(shù)量明顯減少獲得了均勻分布的蠕墨和晶粒細(xì)小的基體組織。鑄鐵型材在重工業(yè)中需求量大，被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、機(jī)床、印刷、農(nóng)業(yè)機(jī)械等支柱行業(yè)。對(duì)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(shí)現(xiàn)的，通過實(shí)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(shí)驗(yàn)過程中，剛開始生產(chǎn)鑄鐵型材時(shí)的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長(zhǎng)，使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時(shí)間過長(zhǎng)，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(shí)，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。并且其抗拉強(qiáng)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(shí)，伸長(zhǎng)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(qiáng)度高于未實(shí)施反弧度法試樣的抗拉強(qiáng)度。 利用數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)采集到的金相圖像進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)鑄鐵型材金相分析。并得到以下成果和結(jié)論: 對(duì)灰鑄鐵金相圖像出現(xiàn)的亮度不均勻現(xiàn)象利用空域陰影校對(duì)金相圖像進(jìn)行亮度不均勻校正;利用小波變換與均值濾波相結(jié)合的算法對(duì)灰鑄鐵金相圖像進(jìn)行去噪處理并取得了較好的結(jié)果。

由于球墨鑄鐵鑄鐵型材水平連鑄過程中糊狀凝固的凝固特點(diǎn)，使得鑄鐵型材必然存在縮松縮孔。如何從工藝上有效地抑制縮松縮孔缺陷問題一直是人們研究的重點(diǎn)。大型球墨鑄鐵型材往往由于其體積大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，鑄型膨脹較難控制等原因，導(dǎo)致其縮松縮孔更難控制，因此對(duì)工藝設(shè)計(jì)提出了更高的要求。鑄鐵型材在重工業(yè)中需求量大，被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、機(jī)床、印刷、農(nóng)業(yè)機(jī)械等支柱行業(yè)。拉坯工藝參數(shù)設(shè)置是鑄鐵型材生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)置不合理會(huì)導(dǎo)致拉漏、拉斷等生產(chǎn)事故和產(chǎn)生表面裂紋等鑄造缺陷。對(duì)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(shí)現(xiàn)的，實(shí)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(qiáng)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(shí)，伸長(zhǎng)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(qiáng)度高于未實(shí)施反弧度法試樣的抗拉強(qiáng)度。 (1)根據(jù)鑄鐵型材結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并結(jié)合數(shù)值模擬的的結(jié)果，分析導(dǎo)致大面積縮松縮孔缺陷的原因:此類外形尺寸長(zhǎng)而大，內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜熱節(jié)較多的大型鑄鐵型材，要實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固很困難，利用球墨鑄鐵自補(bǔ)縮來解決縮松不可行，必須加強(qiáng)補(bǔ)縮作用，合理設(shè)置冒口和冷鐵，確保補(bǔ)縮通道順暢。 (2)建立鑄鐵型材的有限元模型，運(yùn)用ProCAST軟件對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行了水平連鑄過程模擬仿真，對(duì)縮松縮孔進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)合理論分析和模擬仿真的情況對(duì)鑄鐵型材工藝進(jìn)行了優(yōu)化。(3)針對(duì)優(yōu)化后的工藝，確定了一套實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)優(yōu)化后的工藝方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致表明，工藝優(yōu)化后鑄鐵型材縮松縮孔缺陷情況得到有效改善，成功解決了此類大型球鐵件的水平連鑄生產(chǎn)難題。