在采用熱分析技術(shù)控制蠕鐵制品球化率的技術(shù)中,其關(guān)鍵是如何將鑄鐵液的冷卻曲線準(zhǔn)確采集到電腦中,并提取曲線上能夠表征球化率的特征值。本課題針對這一問題,設(shè)計了溫度冷卻曲線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件由內(nèi)置熱電偶的樣杯和工控機組成?;贚abVIEW開發(fā)的軟件系統(tǒng)通過工控機的串口進行通訊,完成了鑄鐵液溫度冷卻曲線的采集、實時顯示、數(shù)據(jù)存儲以及特征值提取等功能。 鑄鐵型材在重工業(yè)中需求量大,被廣泛應(yīng)用于交通運輸、機床、印刷、農(nóng)業(yè)機械等支柱行業(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。拉拔周期較長,使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時間過長,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,下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻,力學(xué)性能更為優(yōu)良。與實施反弧度法之前的鑄鐵型材相比,實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,伸長率指標(biāo)均超過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度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。 近年來,厚壁球鐵鑄鐵型材的生產(chǎn)不斷增長,用于制造大型的耐壓、耐磨、耐熱零件。與普通球鐵相比,厚壁鑄鐵型材常伴隨孕育衰退、球墨畸變、石墨漂浮、元素偏析、縮松、縮孔等缺陷,成為困擾生產(chǎn)廠家的難題之一.
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球墨鑄鐵由于其力學(xué)性能優(yōu)良,成本低廉,在生產(chǎn)上得到了廣泛的應(yīng)用。
目前在主要工業(yè)機械構(gòu)件中均得到廣泛應(yīng)用。這些機械構(gòu)件被主要應(yīng)用于一些受力復(fù)雜,強度、韌性、耐磨性要求高的零件中,如柴油機、汽車及拖拉機的曲軸、凸輪軸、汽缸蓋、中壓閥門,汽車及拖拉機的某些齒輪以及農(nóng)機、農(nóng)具等零件,這就要求它們有高的強度、塑性、韌性、耐磨性、耐機械沖擊、耐高溫或低溫、耐腐蝕性以及良好的尺寸穩(wěn)定性等。球墨鑄鐵大量取代了可鍛鑄鐵、鑄鋼和灰口鑄鐵,已經(jīng)發(fā)展成為一種重要的工程材料。
對鼓肚缺陷,在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝,即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現(xiàn)的,通過實施反弧度法工藝,鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實驗過程中,剛開始生產(chǎn)鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長,使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時間過長,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,下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。并且其抗拉強度指標(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,伸長率指標(biāo)均超過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度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。
結(jié)合公司實際生產(chǎn)中的一件球墨鑄鐵鑄鐵型材在顧客處發(fā)現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象,對球墨鑄鐵型材的表層片狀石墨組織缺陷進行了系統(tǒng)的研究。通過對裂紋區(qū)域進行顯金相分析,發(fā)現(xiàn)在此斷裂區(qū)域存在一些變形石墨。同時經(jīng)過追溯質(zhì)量記錄和實驗,發(fā)現(xiàn)在樹脂砂造型工藝下生產(chǎn)的球墨鑄鐵型材表層均存在此問題。對普通固化劑和低S固化劑的樹脂砂所生產(chǎn)的鑄鐵型材進行了跟蹤實驗,實驗結(jié)果表明表面層厚度主要與表面鐵水的Mg含量和S含量相關(guān)。


在水玻璃砂中加入添加劑后,型砂潰散性明顯提高,且其殘留強度曲線的“雙峰”特征消失,出現(xiàn)一致下降的趨勢。當(dāng)添加劑I加入量為0.6%,添加劑II加入量為5%,水玻璃加入量為5%,熱空氣-CO2混合氣體中 CO2比例為40%時,其常溫即時強度、常溫24h強度,800℃及1000℃殘留強度較合理。對鼓肚缺陷,在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝,即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現(xiàn)的,通過實施反弧度法工藝,鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實驗過程中,剛開始生產(chǎn)鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長,使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時間過長,導(dǎo)致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹,反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻,力學(xué)性能更為優(yōu)良。與實施反弧度法之前的鑄鐵型材相比,實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.伸長率指標(biāo)均超過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度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。 往水玻璃型砂中加入添加劑,可以顯著減小鑄型表面孔隙,使鑄型與鑄鐵型材間的界面層在高溫下發(fā)生適度燒結(jié)和致密化,有利于防止金屬液的滲透,防止鑄鐵型材產(chǎn)生粘砂缺陷。鑄鐵型材澆注試驗發(fā)現(xiàn),加入添加劑的水玻璃石英砂在水平連鑄過程中,在鑄型與鑄鐵型材界面產(chǎn)生的燒結(jié)層冷卻至室溫時強度更低,脆性更大,能輕易從鑄鐵型材表面剝落,減少鑄鐵型材的清理工作。
