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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，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。大型球墨鑄鐵型材往往由于其體積大、結(jié)構(gòu)較復雜，鑄型膨脹較難控制等原因，導致其縮松縮孔更難控制，因此對工藝設計提出了更高的要求。鑄鐵型材在重工業(yè)中需求量大，被廣泛應用于交通運輸、機床、印刷、農(nóng)業(yè)機械等支柱行業(yè)。拉坯工藝參數(shù)設置是鑄鐵型材生產(chǎn)中的關鍵環(huán)節(jié)，設置不合理會導致拉漏、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(xiàn)的，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(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規(guī)定的指標。與拉伸性能結(jié)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。 (1)根據(jù)鑄鐵型材結(jié)構(gòu)特點并結(jié)合數(shù)值模擬的的結(jié)果，分析導致大面積縮松縮孔缺陷的原因:此類外形尺寸長而大，內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu)復雜熱節(jié)較多的大型鑄鐵型材，要實現(xiàn)同時凝固很困難，利用球墨鑄鐵自補縮來解決縮松不可行，必須加強補縮作用，合理設置冒口和冷鐵，確保補縮通道順暢。 (2)建立鑄鐵型材的有限元模型，運用ProCAST軟件對各個方案進行了水平連鑄過程模擬仿真，對縮松縮孔進行了預測，并對仿真結(jié)果進行對比分析，結(jié)合理論分析和模擬仿真的情況對鑄鐵型材工藝進行了優(yōu)化。(3)針對優(yōu)化后的工藝，確定了一套實驗方案，并對優(yōu)化后的工藝方案進行了實驗驗證，實驗結(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。




鑄鐵型材的球化率、石墨球尺寸等級等參數(shù)都優(yōu)于原沖入法工藝且鑄件力學性能的穩(wěn)定性得到很大改善球化處理效果穩(wěn)定重現(xiàn)性好;喂線技術(shù)工藝對鐵水增硅量小可大量使用回爐料降低了生產(chǎn)成本并能靈活調(diào)整氣壓澆注機內(nèi)鎂殘量的波動;同時喂線處理工藝在很大程度上了球化作業(yè)時煙氣對環(huán)境的影響和污染降低了工人勞動強度。
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(xiàn)的，通過實施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實驗過程中，剛開始生產(chǎn)鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，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(yōu)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(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規(guī)定的指標。與拉伸性能結(jié)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。 對低碳球鐵的強化與韌化做了初步的分析研究，認為低碳球鐵的韌化處理具有很重要的現(xiàn)實意義。在掃描電鏡(SEM)與透射電鏡(TEM)上觀察石墨球，與傳統(tǒng)石墨球相比低碳球鐵的石墨球呈細小點狀分布，球墨中心聚集有較多的球化元素而在邊緣處分布有反球化元素。石墨球中心存在有氧化 【摘要 一 物、硫化物以及氮化物等組成的復雜的化合物，經(jīng)分析 認為它們是球狀石墨形核的有效核心。后提出進一步 改善低碳球鐵性能的建議。