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鑄鐵型材對(duì)缺陷因子數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，隨機(jī)地將其劃分為訓(xùn)練樣本集和測(cè)試樣本集。并基于此模型研究了各項(xiàng)影響因子對(duì)砂芯質(zhì)量影響的敏感強(qiáng)弱，鑄鐵型材結(jié)合實(shí)際過(guò)程相關(guān)參數(shù)的波動(dòng)性獲得過(guò)程控制策略，用以指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。 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(guò)程中采用反弧度法工藝，即通過(guò)新型的石墨套與引錠裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)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(guò)程中，剛開(kāi)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(guò)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。與實(shí)施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，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。然而使用ProCAST軟件模擬鑄鐵件水平連鑄成型過(guò)程時(shí)，縮孔分布模擬結(jié)果與實(shí)際情況不符；另一方面水平連鑄多采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)費(fèi)時(shí)費(fèi)力；此外目前關(guān)于晶粒生長(zhǎng)方面的研究還不能有效控制鑄鐵型材的性能。本文結(jié)合科技部合作專項(xiàng)對(duì)鑄鐵件水平連鑄成型過(guò)程模擬技術(shù)及工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，通過(guò)爐前分析方法并結(jié)合JMatPro軟件，得到了灰鑄鐵在凝固過(guò)程的材料密度變化曲線，實(shí)現(xiàn)了鑄鐵件水平連鑄充型與凝固在一個(gè)計(jì)算模型中完成，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了鑄鐵型材的縮孔位置。

對(duì)鑄態(tài)珠光體-鐵素體混合基球墨鑄鐵進(jìn)行單向拉伸觀察測(cè)試，研究發(fā)現(xiàn)在塑性變形階段，裂紋主要萌生在石墨球和鐵素體基體界面上，主要表現(xiàn)為石墨球與鐵素體基體發(fā)生剝離形成孔，這是因?yàn)槭蚝丸F素體的變形不一致造成的;裂紋也可能萌生在石墨球與珠光體組織界面上，但是這種情況較少， 石墨球通過(guò)孔結(jié)合形成更大的裂紋，導(dǎo)致終破壞。但由于在率次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，剛開(kāi)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(guò)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。與實(shí)施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，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(guò)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。對(duì)球墨鑄鐵疲勞斷口進(jìn)行SEM分析，研究表明河流花樣主要源于石墨球，河流花樣的方向遇到石墨球會(huì)發(fā)生明顯的變化，也即球墨鑄鐵的解理裂紋在擴(kuò)展過(guò)程中遇到石墨球后會(huì)發(fā)生明顯改變，進(jìn)而降低疲勞裂紋擴(kuò)展速率。

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(shí)，鑄態(tài)性能可達(dá)到QT500-10牌號(hào)，正火性能可達(dá)到QT800-等溫淬火可達(dá)到QT1200-4水平。在CE=4.3—4.7時(shí)，鑄態(tài)性能可達(dá)到QT550-10牌號(hào)，正火性能可達(dá)到QT800-等溫淬火可達(dá)到QT200-6水平。特別是在加入銅、鉬以后，其鑄態(tài)性能可達(dá)到QT600-3的水平。可見(jiàn)，連鑄型材優(yōu)良的性能和質(zhì)量的穩(wěn)定性完全可以滿足ADI的要求，能過(guò)ADI處理更易于得到品質(zhì)優(yōu)良的次鑄件。 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(shí)施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，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(guò)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。 在拉伸過(guò)程中，石墨作為夾雜分布在集體組織中，石墨形態(tài)對(duì)度灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度有很大的影響。石墨越彎曲，石墨端部角度越鈍，抗拉強(qiáng)度越好。在切削加工過(guò)程中，由于剪切力的作用，度灰鑄鐵組織中的石墨將發(fā)生規(guī)律性的變形，增加石墨的數(shù)量能夠減輕切削加工過(guò)程中的抗力、降低刀具的磨損，改善度灰鑄鐵的切削加工性能。通過(guò)石墨對(duì)度灰鑄鐵的性能影響的研究，為開(kāi)發(fā)度易切削加工度灰鑄鐵提供理論依據(jù)，獲得度易切削加工灰鑄鐵的組織形貌為短細(xì)的石墨及細(xì)小片間距的珠光體組織。

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