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由于在對鑄鐵型材正火時，加熱和冷卻過程中，處于不同位置的鑄鐵型材加熱與冷卻溫度梯度、過冷度不一致，鑄鐵型材基體珠光體含量不穩定，零件淬火后硬度達不到設計要求，斜盤等摩擦面工作時溫度過高，摩擦副產生相變軟化現象，成為影響柱塞泵質量的主要原因。采用合金化方式直接生產鑄態QT600-3斜盤鑄鐵型材，獲穩定的珠光體含量，是解決軸向柱塞泵斜盤等因摩擦面工作時溫度過高摩擦副產生相變軟化問題的關鍵。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。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規定的指出。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。隨著近些年中國環保法規逐漸嚴格零部件的水平連鑄工藝也隨之形狀復雜化與薄壁化.甚至是通過耐熱鑄鐵研制而成的排氣系統構件同樣在向這種趨勢發展與演變.為確保所制造的鑄鐵型材具有高質量、無缺憾的特點通過水平連鑄計算機輔助工程(水平連鑄CAE)來研究薄壁鑄鐵型材的水平連鑄工藝具有非常重要的意義.并探討水平連鑄CAE技術在薄壁鑄鐵型材上的水平連鑄工藝應用.

對鑄鐵型材的力學性能進行預測也一直是學者研究的重點和難點之一同時也是如今水平連鑄CAE技術的熱門研究方向。作為發動機類鑄鐵型材的發動機缸蓋是極具代表性的鑄鐵型材產品對其硬度性能進行實驗和模擬研究具有較大的實用價值和研究意義。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。這是由于石墨的晶格為簡單六方晶格，基面中的原子間距142nm，原子間結合力較強；而兩基面間的面間距340nm，因基面間距較大，原子間結合力較弱，故結晶時易形成片狀結構，且強度、塑性和韌性極低，接近于零，硬度僅為3HBS。另外，在碳原子的四個價電子中，只有一個價電子參加到電子氣中去，這便是石墨具有某些不太明顯的金屬性能(如導電性)的原因。 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，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。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。 基于實驗獲得的鑄鐵型材實測硬度數據與模擬所得的鑄鐵型材冷卻速度數據建立了適用于該灰鑄鐵缸蓋鑄鐵型材硬度性能的數學計算模型該模型主要是考慮了冷卻速度對灰鐵鑄鐵型材硬度性能的影響。在此數學模型的基礎之上對軟件進行了二次開發終實現了該灰鑄鐵缸蓋鑄鐵型材三維硬度數據的建立。

灰鑄鐵型材消失模鑄造法金屬液充型過程的規律，對于消失模鑄造工藝設計、鑄件質量控制及流場和溫度場的數值模擬具有重要意義。 本文利用自行研制的32通道開關量／32通道溫度模擬量計算機數據采集系統，用正交試驗設計方法研究了工藝參數對灰鑄鐵消失模鑄造充型速度的影響。通過線性回歸，建立了線性回歸方程，對影響充型速度的諸多因素——負壓度、模樣密度、涂料透氣性、澆注溫度、金屬液靜壓頭、內澆道尺寸、模樣厚度進行了篩選。 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。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。 在拉伸過程中，石墨作為夾雜分布在集體組織中，石墨形態對度灰鑄鐵的抗拉強度有很大的影響。石墨越彎曲，石墨端部角度越鈍，抗拉強度越好。