影響鑄鐵型材組織和性能的關鍵是碳在鑄鐵中存在的形式、形態、大小和分布。鑄鐵的發展,主要是圍繞如何改變石墨的數量、大小、形狀和分布這一中心問題進行的。因此,首先應研究鑄鐵中石墨的形成過程及其影響因素。鑄鐵中石墨的形成過程稱為石墨化。在鑄鐵中,碳能以化合態的滲碳體和游離狀態的石墨兩種形式存在,游離狀態的石墨容易形成片狀結構。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。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。但在擴散時間足夠的條件下,或在合金中含有可促進石 墨形成的元素(如硅等)時,在合金中便會直接自液體或奧氏體中析出石墨。實踐證明,成分相同的合金在冷卻時,冷卻速度愈快,析出滲碳體的可能性愈大;冷卻速度愈慢,析出石墨的可能性愈大。
鑄鐵型材徹底的以往普通鑄鐵產品存在的氣孔其中為顯著的特點是具有度和高韌性相結合以及優良的抗疲勞性能。 直徑為46mm的水平連鑄灰鑄鐵棒材進行凝固數值模擬。通過實測石墨套內溫度場及數值計算,用傳熱學反問題求解方法確定鑄棒表面的熱流邊界條件。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。 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。按自由熱收縮求得鑄棒和石墨套界面上的間隙尺寸,再考慮液體金屬靜壓力的作用而加以修正,同時考慮石墨套內表面粗糙度的影響,通過實驗和計算,建立了一套計算鑄棒/石墨套界面傳熱系數的方法.這套傳熱系數計算方法對不同尺寸的鑄棒都是適用的.