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。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、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。

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Si、Mn含量对球墨铸铁型材组织与性能的影响。结果表明:随着Si含量的增加,调质态球墨铸铁的抗弯强度与硬度逐渐增大,这是因为Si能改善石墨球形态、促进碳化物的析出以及对基体有固溶强化等作用。但Si含量过高时(>3.0%),石墨球形态变差、碳化物聚集长大,导致强度降低。Mn对石墨球形态影响较小。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,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。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。在淬火温度不变时,随回火温度的升高,碳化物颗粒的析出更均匀(由马氏体边界析出演变到在基体中弥散析出),但颗粒也同时发生粗化,导致球墨铸铁的抗弯强度逐渐减小而挠度逐渐增大。


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