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通过不同放大倍数下对凝固组织的观察发现相邻铬量不同冷速也可能得到类似的组织即某铬含量的金属型试样组织与较低铬量的水冷试样类似碳化物尺寸及分布都相当。这说明含铬量与冷却条件均在一定程度上对组织产生影响且由铬量不同造成的耐腐蚀性差异在一定范围内也可通过对冷速的控制来减小。对于较低含铬量(10%、12%、15%)的铸铁砂型(慢冷)试样的凝固组织中M7C3型碳化物呈板状和块状交叉分布碳化物和共晶团尺寸相对较大;金属型(较快冷)试样组织中的碳化物则多以块状出现菊花状共晶团数量增多;水冷(快冷)试样中碳化物尺寸减小并且有趋于粒状的倾向组织细小且碳化物分布比较均匀耐腐蚀性也较好。对鼓肚缺陷，在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺，即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的，通过实施反弧度法工艺，铸铁型材的鼓肚现象得到有效消除。组织更为均匀，并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时，伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似，反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。
不同冷却条件对铬系铸铁的耐腐蚀性产生影响的重要原因是对凝固过程中基体内铬元素分布产生作用。铬元素的含量不仅与表面氧化膜的结构和厚度有关还在很大程度上决定了基体与碳化物的电极电位差。所以通过调整高铬铸铁的含铬量以及改变工艺条件都可以达到延缓工件腐蚀的目的使得高铬铸铁型材在腐蚀环境下也能发挥良好的耐磨性能。
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在消失模工艺条件下通过向普通球墨铸铁中加入Cu、Sb元素的方法制备了度合金化球墨铸铁并采用Procast软件对中大型冲压件模具充型过程进行模拟。系统研究了Cu、Sb元素对球墨铸铁型材的观组织和性能的影响规律。组织观察表明随着Cu含量的增加珠光体含量增加。当Cu含量一定时随着Sb含量的增加珠光体含量进一步增加。机械性能测试表明Cu、Sb合金化元素能够明显地提高球墨铸铁的强度和硬度等机械性能但导致延伸率略有下降。 采用该种新材料结合消失模铸造技术开发研制了大型球墨铸铁冲压件模具毛坯实现了大型冲压件模具的一次近终成型。
对鼓肚缺陷，在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺，即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的，通过实施反弧度法工艺，铸铁型材的鼓肚现象得到有效消除。但由于在率次实验过程中，刚开始生产铸铁型材时的拉拔速度比较慢、拉拔周期较长，使铸铁型材在结晶器的停留时间过长，导致在扁平方向上铸铁型材顶部略微向下凹，实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高，组织更为均匀，并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时，伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似，反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。所获得拉坯工艺参数能够用于实际生产系统，实现高质量、高效率的铸铁型材水平连铸拉坯生产。采用Procast软件对轿车顶盖模具在消失模工艺下充型过程进行数值模拟结果表明:该材料在消失模工艺条件下采用双侧浇注系统时当真空负压值为0.07MPa浇注温度为1450℃可以获得优质无缺陷的模具铸件模拟结果与实际结果相吻合。 采用本研究所开发的新型度球墨铸铁材料在消失模工艺下研制了多种中大型冲压件模具经试验验证具有良好的机械性能抗拉强度大于710MPa硬度可达230-280HB延伸率可达3-5%基体中珠光体含量大于90%经无损探伤测试模具铸件无缩孔符合中大型冲压件模具的性能要求。
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