對(duì)鑄鐵型材凝固過程的溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬通過對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析計(jì)算獲得了鑄鐵型材各硬度測(cè)量點(diǎn)處的凝固冷卻速度。由此基于實(shí)驗(yàn)獲得的鑄鐵型材實(shí)測(cè)硬度數(shù)據(jù)與模擬所得的鑄鐵型材冷卻速度數(shù)據(jù)建立了適用于該灰鑄鐵缸蓋鑄鐵型材硬度性能的數(shù)學(xué)計(jì)算模型該模型主要是考慮了冷卻速度對(duì)灰鐵鑄鐵型材硬度性能的影響。在此數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)之上對(duì)軟件進(jìn)行了二次開發(fā)終實(shí)現(xiàn)了該灰鑄鐵缸蓋鑄鐵型材三維硬度數(shù)據(jù)的建立。由于該數(shù)據(jù)的建立是基于實(shí)測(cè)的鑄鐵型材硬度數(shù)據(jù)值因此本文的研究對(duì)灰鑄鐵缸蓋鑄鐵型材硬度性能的預(yù)測(cè)具有重大的意義。 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)。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(zhǎng)，使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時(shí)間過長(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。提高鎂液充型和補(bǔ)縮能力保護(hù)其充型過程適于鎂合金水平連鑄成形.振動(dòng)凝固消失模水平連鑄技術(shù)可提高鎂合金充型能力、細(xì)化組織、明顯提高鑄鐵型材力學(xué)性能.消失模殼型水平連鑄技術(shù)可或減少消失模水平連鑄易于出現(xiàn)的孔洞、夾雜等缺陷能生產(chǎn)高質(zhì)量復(fù)雜鎂合金精密鑄鐵型材.

通過調(diào)整高鉻鑄鐵的含鉻量以及改變工藝條件都可以達(dá)到延緩工件腐蝕的目的使得高鉻鑄鐵型材在腐蝕環(huán)境下也能發(fā)揮良好的耐磨性能。 CY14-1B型軸向柱塞泵斜盤等摩擦件選材為球墨鑄鐵QT600-3，要求耐磨、耐沖擊、耐疲勞，綜合力學(xué)性能穩(wěn)定，基體珠光體含量在70％以上，零件淬火后硬度在49HRC以上。對(duì)原工藝生產(chǎn)的摩擦件的質(zhì)量問題及其原因進(jìn)行了分析研究，提出了合金化生產(chǎn)鑄態(tài)QT600-3新的生產(chǎn)工藝，并進(jìn)行試驗(yàn)、生產(chǎn)，研究了其組織性能。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(zhǎng)，使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時(shí)間過長(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。 由于在對(duì)鑄鐵型材正火時(shí)，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(wěn)定，零件淬火后硬度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，斜盤等摩擦面工作時(shí)溫度過高，摩擦副產(chǎn)生相變軟化現(xiàn)象，成為影響柱塞泵質(zhì)量的主要原因。采用合金化方式直接生產(chǎn)鑄態(tài)QT600-3斜盤鑄鐵型材，獲穩(wěn)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(shí)溫度過高摩擦副產(chǎn)生相變軟化問題的關(guān)鍵。銅是有效的珠光體穩(wěn)定劑，大量研究表明，在球墨鑄鐵中加入銅，可使基體珠光體化，從而使其硬度均勻，耐磨性提高.

在消失模水平連鑄充型過程中，由于模樣分解產(chǎn)生的氣體對(duì)液態(tài)金屬流動(dòng)前沿的影響作用，使液態(tài)金屬充型過程中的速度場(chǎng)和自由表面、凝固過程中的溫度場(chǎng)以及充型和凝固中所產(chǎn)生的缺陷與普通砂型水平連鑄有很大的不同。 采用數(shù)值模擬手段可以有效地揭示消失模水平連鑄中液態(tài)金屬的充型規(guī)律和模樣-金屬液相互作用機(jī)理，預(yù)測(cè)水平連鑄缺陷的產(chǎn)生。為優(yōu)化水平連鑄工藝設(shè)計(jì)、提高鑄鐵型材質(zhì)量提供理論指導(dǎo)。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，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。 應(yīng)用三維造型軟件UG進(jìn)行實(shí)體建模并采用水平連鑄模擬軟件ProCAST模擬了板形灰鑄鐵型材的消失模水平連鑄充型過程，獲得了各種工藝因素對(duì)消失模水平連鑄充型過程中金屬液的充型速度、氣膜壓力、氣膜厚度及金屬液前沿溫度的影響規(guī)律。液態(tài)金屬充型速度隨澆注溫度、負(fù)壓度和涂層透氣性的增大而增大，隨模樣密度和涂層厚度的增大而減小；氣膜厚度和氣膜壓力隨澆注溫度、模樣密度、涂料層厚度的增大而增大，隨負(fù)壓度和涂層透氣性的增大而減小.