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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。 亿锦天泽钢铁有限公司

铸铁型材于实际生产中，对实际切削加工参数进行了优化，抑制了切削毛刺的生成，有效提高了产品质量。高塑韧性，良好的抗疲劳能力和铸造性能以及较低的生产成本而应用越来越广泛，并逐步替代铸钢件。孕育处理是球铁生产中不可缺少的一个环节，其目的在于增加石墨球的数量，提高其圆整度，细化石墨球，防止球化衰退，降低白口倾向，防止在共晶团间形成自由渗碳体等。 球墨铸铁型材在生产中普遍应用的孕育剂是75硅铁，但其孕育效果较差，为自由渗碳体，需要加入量较大，然而为了控制终硅量，则必须降低原铁水的含硅量。 与实施反弧度法之前的铸铁型材相比，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。 一般，在铁碳合金的结晶过程中，因为渗碳体的含碳量69％)比石墨的含碳量(100％)更接近于合金成分的含碳量5％o％)，析出渗碳体时所需的原子扩散量较小，渗碳体的晶核易形成，所以自合金液体或奥氏体中析出的是渗碳体而不是石墨。 球墨铸铁型材是工业上应用广泛的金属材料之球墨铸铁以其度这就给回炉料的利用带来了一定难度。而孕育效果非常强的孕育剂，加入较少的量就能达到和普通孕育剂相同的孕育效果，而且增硅也少，这样就可以适当地提高原铁水的含硅量，进而提高了对回炉料的利用率，从而降低成本。



通过炉前分析方法并结合JMatPro软件，得到了灰铸铁在凝固过程的材料密度变化曲线，实现了铸铁件水平连铸充型与凝固在一个计算模型中完成，准确预测了铸铁型材的缩孔位置。用上述方法对板状零件和叉状零件进行数值模拟，对比板状零件模拟和实验结果，表明充型模拟过程中的充型时间、充型形态、气隙等结果和实验记录的结果吻合；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，当拉拔参数调整合适时，下凹及鼓肚现象基本消失。反弧度法工艺制各的铸铁型材组织更为均匀，力学性能更为优良。与实施反弧度法之前的铸铁型材相比，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。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。，即可对浇冒口系统的尺寸进行定量化设计；充型结果表明浇注节奏应为“先慢后快再慢”；凝固结果表明浇冒口液态补缩明显，石墨化膨胀压力没有损失，铸铁型材设计良好。将该铸铁型材参数应用于生产，生产的灰铸铁轴承座质量良好，满足使用要求。 采用连续形核模型和KGT模型模拟晶粒形核和生长。由合金的基本属性通过KGT模型算出α、β参数后，即可通过抽取灰铁件水平连铸成型模拟中的温度场结果，对金属凝固时晶粒生长进行模拟。