球化良好的铁液，固期间表现出很大的石墨膨胀力，铁液表面在凝固开始时有些下降，表面结壳后即有少量铁液由表壳涌出；而球化不良的铁液表面涌出数量较少。
随着对铸铁型材质量要求的提高客户不仅对铸件的外观有要求而且对铸件内在质量的要求也不断提高。对生产的铸件要求进行无损探伤这样躲在铸件内部的缩松就会被发现。因此从根本上铸件内部的缩松缺陷是今后企业所希望达到的目标。本课题深入研究球墨铸铁的凝固特点和缩孔、缩松的形成机理拟采用一种新工艺从根本上球墨铸铁件的缩松缺陷以提高球墨铸铁件的整体质量。
本文是采用多种合金成分配制成多种球墨铸铁复合除缩剂添加到不同的试块中利用超声波无损探伤技术检测试块内部缩松缺陷变化;对其断面的进行宏观组织观察;利用金相显镜观察和分析了其观组织变化并对试块的布氏硬度、强度和延伸率进行了测定。
通过改变除缩剂成分可减少或完全球墨铸铁铸型材内部的缩松缺陷:C型除缩剂能够完全球墨铸铁铸件内部的缩松缺陷效果好。D型和H型除缩剂可以明显减少铸件内部的缩松缺陷G型和I型除缩剂使球墨铸铁铸件内部的缩松缺陷明显向上表面集中。 铸铁型材的凝点：铁液在保温结晶炉的水冷石墨结晶器中凝固成形。保温炉中的铁液具有相当高的压头并构成足够大的补缩系统使连铸棒坯按顺序凝固模式进行。刚被拉出结晶器的棒坯表面具有一定厚度的凝壳内部仍为液态金属通过对其表面温度的检测调节相关工艺参量控制拉坯速度使出口区棒坯表面温度相对稳定铸坯凝壳厚度和液心大小也相对稳定连铸生产便可稳定连续进行这是理想的状态。
通过实验获得板形灰铸铁型材较为合理的工艺参数为：浇注温度1400℃，设计衬铁铸铁型材的消失模水平连铸工艺，模拟了其充型和凝固过程，预测了水平连铸缺陷，并进行了相应的工艺优化。按照优化后的工艺参数进行实际生产，得到了合格的铸铁型材，验证了数值模拟的可靠性。
近年来随着计算机技术的飞速发展水平连铸CAE技术已被大量应用于实际生产当中如铸铁型材充型凝固过程的数值模拟、应力场数值模拟、铸铁型材观组织的数值模拟等。而在此基础上对铸铁型材的力学性能进行预测也一直是学者研究的重点和难点之一同时也是如今水平连铸CAE技术的热门研究方向。作为发动机类铸铁型材的发动机缸盖是极具代表性的铸铁型材产品对其硬度性能进行实验和模拟研究具有较大的实用价值和研究意义。
以东风商用车公司水平连铸一厂生产的一款灰铸铁缸盖铸铁型材为研究对象重点对该铸铁型材的硬度场展开了实验研究和数值模拟两方面的工作。缸盖铸铁型材硬度场的实验研究工作主要有根据该灰铸铁缸盖铸铁型材的特征设计出了一套合理可行的铸铁型材切片和硬度测量方案。在该实验设计方案的基础之上全程追踪了该铸铁型材的生产过程并获取了铸铁型材的浇注温度、浇注时间和浇注铁水成分等浇注参数。后对两组成品缸盖铸铁型材进行了切片并对各切片上的试验点进行了硬度测量分别获得每个缸盖铸铁型材各85个实测的硬度试验数据值。
铸铁型材时应注意以下几点： 每种规格铸铁型材都有一个合理的铸造速度范围，影响铸造速度的因素比较多，其影响作用也比较复杂，例如结晶器的导热能力、结晶器冷却的均匀性、铁液的温度、型材截面的几何形状等，生产中应根据铸铁型材的铸造质量情况不断调整工艺参数，达到合理的铸造速度。 应根据铸铁型材的材质和尺寸规格选择适宜的铁液温度。铁液温度高，流动性好，型材结晶前沿移动后有良好的焊合性，但过高的铁液温度会降低生产速度或因控制不当出现铁液泄露事故。而过低的铁液温度会降低结晶前沿铁液的焊合能力，出现冷隔、裂纹、疤皮等缺陷。一般保温包内铁液温度应控制在1280~1320℃。生产小尺寸型材时生产率较低，铁液在保温包内停留时间较长，宜选择较高的铁液温度。采用冲天炉炉前冲人法生产球墨铸铁型材时，铁液的出炉温度应在1450℃以上
应严格控制型材出口温度（即铸铁型材脱离结晶器后经温度回升作用所达到的高表面温度），影响型材出口温度的直接因素是保温包内铁液温度和铸造速度。过高的铁液温度和过快的铸造速度会使型材出口温度过高，导致型材心部组织变粗、力学性能下降，操作不当还会出现铁液泄露事故。反之，型材出口温度过低也会造成石墨铸型型壁刮伤，使型材表面质量下降，产生裂纹、疤皮等缺陷。正常情况下型材出口温度应控制在900~950℃。 生产中应根据型材产品的尺寸和材质要求选择优的牵引工艺参数组合。减小牵引周期可在相同铸造速度条件下减小步距，有利于提高铸铁型材的组织均匀性和致密性。
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