球墨鑄鐵型材因其較高的強(qiáng)度、良好的塑性和韌性,以及便于生產(chǎn),成本比鋼低廉等優(yōu)良的性能而被廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中的各個(gè)領(lǐng)域。為提高球墨鑄鐵材料的使用壽命,對(duì)其進(jìn)行表面強(qiáng)化處理的研究顯得十分重要。本文通過對(duì)球墨鑄鐵材料進(jìn)行激光表面多道淬火工藝的研究,得到一些有益的結(jié)論。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,使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時(shí)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(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。同時(shí),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(qiáng)度高于未實(shí)施反弧度法試樣的抗拉強(qiáng)度。基于Matlab軟件建立以鑄造工藝參數(shù)為輸入,拉坯工藝參數(shù)為輸出的控制模型。仿真實(shí)驗(yàn)表明本文建立的拉坯工藝參數(shù)GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制模型可以用于拉坯工藝參數(shù)自適應(yīng)整定,所獲得拉坯工藝參數(shù)能夠用于實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產(chǎn)。結(jié)果顯示,在合理選擇數(shù)值模擬關(guān)鍵工藝參數(shù)的情況下,采用勻強(qiáng)圓形光斑激光束對(duì)球墨鑄鐵的數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果能夠比較好的吻合,數(shù)值模擬可以對(duì)球墨鑄鐵QT600-3激光表面淬火的工藝設(shè)計(jì)起到良好的指導(dǎo)意義。采用半導(dǎo)體激光器對(duì)球墨鑄鐵QT600-3材料進(jìn)行激光表面淬火后的表面宏觀硬度值一般在49~60HRC。其中當(dāng)試驗(yàn)參數(shù)為功率1600W,光斑直徑14mm,速度180mm/min的時(shí)候所達(dá)到的硬化帶寬度和深度值比較好。
灰鑄鐵型材機(jī)械性能兼有度和高塑性,經(jīng)常規(guī)熱處理后可以獲得各種需要的基體組織廈性能,表面處理容易,鑄鐵型材表面進(jìn)行玻璃、搪瓷涂層,銅、鉻、鎢電鍍,滲碳、氨等表面處理,性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于砂鑄件和鋼件。灰鑄鐵型材主要由鐵、碳和硅組成的合金的總稱,在這些合金中,含碳量超過在共晶溫度時(shí)能保留在奧氏體固溶體中的量,鑄鐵主要由鐵、碳和硅組成的合金的總稱,在這些合金中,含碳量超過在共晶溫度時(shí)能保留在奧氏體固溶體中的量。 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,使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時(shí)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(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。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,前面我們已討論過化合態(tài)的滲碳體,它若加熱到高溫,便會(huì)分解為鐵和碳(Fe2C→3Fe。所以化合態(tài)的滲碳體只是一種亞穩(wěn)定相,而游離態(tài)的石墨則是一種穩(wěn)定相。
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