隨著生鐵價(jià)格的提高鑄鐵型材生產(chǎn)成本不斷增加。為降低生產(chǎn)成本本課題在HT250材質(zhì)的基礎(chǔ)上采用氮、鈦、鈮對(duì)鐵液進(jìn)行合金化通過(guò)金相組織觀察、SEM分析、EDS分析、拉伸試驗(yàn)和硬度試驗(yàn)研究了氮、鈦、鈮對(duì)灰鑄鐵組織及性能的影響規(guī)律。 試驗(yàn)結(jié)果表明含氮量為0.0055%～0.013%、含錳量為1.0%-1.36%時(shí)試樣的金相組織為A型石墨+細(xì)片狀珠光體+少量鐵素體。 對(duì)鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過(guò)程中采用反弧度法工藝，即通過(guò)新型的石墨套與引錠裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)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(guò)程中，剛開(kāi)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(guò)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。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(guò)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。 隨著含氮、錳量的增加：片狀石墨長(zhǎng)度變短、寬度稍有增加彎曲程度加大石墨端部鈍化對(duì)基體的割裂作用減弱；細(xì)片狀珠光體含量略有增加珠光體層片間距減小；試樣的抗拉強(qiáng)度和硬度逐漸增大當(dāng)含氮量為0.012%、含錳量為1.24%時(shí)試樣的抗拉強(qiáng)度和硬度達(dá)到大值分別為395MPa和260HBW。當(dāng)鐵液中含氮量≥0.011%時(shí)鑄件表面下開(kāi)始出現(xiàn)氣孔缺陷。 在適當(dāng)含氮量(0.0080%左右)基礎(chǔ)上含鈦量在0.055%-0.149%范圍內(nèi)時(shí)試樣的金相組織為A型和D型石墨+珠光體+少量鐵素體。隨著含鈦量的增加：A型石墨減少D型石墨增多；鐵素體的含量增多珠光體的含量減少。 鄭州球墨鑄鐵圓鋼QT400廠家報(bào)價(jià)

由于球墨鑄鐵鑄鐵型材水平連鑄過(guò)程中糊狀凝固的凝固特點(diǎn)，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(wèn)題一直是人們研究的重點(diǎn)。大型球墨鑄鐵型材往往由于其體積大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，鑄型膨脹較難控制等原因，導(dǎo)致其縮松縮孔更難控制，因此對(duì)工藝設(shè)計(jì)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(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)。拉坯工藝參數(shù)設(shè)置是鑄鐵型材生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)置不合理會(huì)導(dǎo)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(duì)鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過(guò)程中采用反弧度法工藝，即通過(guò)新型的石墨套與引錠裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，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(guò)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。 (1)根據(jù)鑄鐵型材結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并結(jié)合數(shù)值模擬的的結(jié)果，分析導(dǎo)致大面積縮松縮孔缺陷的原因:此類外形尺寸長(zhǎng)而大，內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜熱節(jié)較多的大型鑄鐵型材，要實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固很困難，利用球墨鑄鐵自補(bǔ)縮來(lái)解決縮松不可行，必須加強(qiáng)補(bǔ)縮作用，合理設(shè)置冒口和冷鐵，確保補(bǔ)縮通道順暢。 (2)建立鑄鐵型材的有限元模型，運(yùn)用ProCAST軟件對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行了水平連鑄過(guò)程模擬仿真，對(duì)縮松縮孔進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)合理論分析和模擬仿真的情況對(duì)鑄鐵型材工藝進(jìn)行了優(yōu)化。(3)針對(duì)優(yōu)化后的工藝，確定了一套實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)優(yōu)化后的工藝方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)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。