鑄鐵型材在工程中具有廣泛的應(yīng)用，然而鑄鐵型材制品的生產(chǎn)中存在球化率控制的困難，在實際生產(chǎn)中一般采用爐前檢測的方法來控制球化率。熱分析技術(shù)是目前在爐前檢測中應(yīng)用較多的先進技術(shù)。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確采集到電腦中，并提取曲線上能夠表征球化率的特征值。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。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。并且其抗拉強度指標高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規(guī)定的指標。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。而且無法建立數(shù)學(xué)模型，采用BP、GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進行拉坯工藝參數(shù)自適應(yīng)整定研究?；贛atlab軟件建立以鑄造工藝參數(shù)為輸入，拉坯工藝參數(shù)為輸出的控制模型。仿真實驗表明本文建立的拉坯工藝參數(shù)GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制模型可以用于拉坯工藝參數(shù)自適應(yīng)整定，所獲得拉坯工藝參數(shù)能夠用于實際生產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)高質(zhì)量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產(chǎn)。因而在國民經(jīng)濟的各行各業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，而且逐漸成為重工業(yè)中重要的部分。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。 億錦天澤鋼鐵有限公司

鑄鐵型材生產(chǎn)中常采用加冷鐵或冷鐵加水冷等方法這樣把表層的縮松趕到鑄件內(nèi)部機械加工后縮松就不會暴露出來。但是隨著對鑄件質(zhì)量要求的提高客戶不僅對鑄件的外觀有要求而且對鑄件內(nèi)在質(zhì)量的要求也不斷提高。對生產(chǎn)的鑄件要求進行無損探傷這樣躲在鑄件內(nèi)部的縮松就會被發(fā)現(xiàn)。因此從根本上鑄件內(nèi)部的縮松缺陷是今后企業(yè)所希望達到的目標。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。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高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規(guī)定的指標。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。
D型和H型除縮劑可以明顯減少鑄件內(nèi)部的縮松缺陷G型和I型除縮劑使球墨鑄鐵鑄件內(nèi)部的縮松缺陷明顯向上表面集中。曲軸試塊豎置時隨著加入量的增加縮松缺陷整體向上表面集中縮松缺陷面積先逐漸減少后又逐漸增加不能完全曲軸試塊內(nèi)部的縮松缺陷;曲軸試塊橫置時底部左右兩側(cè)添加除縮劑并配合頂部加冒口的工藝方案可完全球墨鑄鐵鑄件內(nèi)部的縮松缺陷。各種球墨鑄鐵復(fù)合除縮劑對石墨的球化程度、鑄件的力學(xué)性能及珠光體含量均無明顯影響但可使鑄件局部晶粒細化。



由于球墨鑄鐵鑄鐵型材水平連鑄過程中糊狀凝固的凝固特點，使得鑄鐵型材必然存在縮松縮孔。如何從工藝上有效地抑制縮松縮孔缺陷問題一直是人們研究的重點。大型球墨鑄鐵型材往往由于其體積大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，鑄型膨脹較難控制等原因，導(dǎo)致其縮松縮孔更難控制，因此對工藝設(shè)計提出了更高的要求。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。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，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高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規(guī)定的指標。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。 (1)根據(jù)鑄鐵型材結(jié)構(gòu)特點并結(jié)合數(shù)值模擬的的結(jié)果，分析導(dǎo)致大面積縮松縮孔缺陷的原因:此類外形尺寸長而大，內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜熱節(jié)較多的大型鑄鐵型材，要實現(xiàn)同時凝固很困難，利用球墨鑄鐵自補縮來解決縮松不可行，必須加強補縮作用，合理設(shè)置冒口和冷鐵，確保補縮通道順暢。 (2)建立鑄鐵型材的有限元模型，運用ProCAST軟件對各個方案進行了水平連鑄過程模擬仿真，對縮松縮孔進行了預(yù)測，并對仿真結(jié)果進行對比分析，結(jié)合理論分析和模擬仿真的情況對鑄鐵型材工藝進行了優(yōu)化。(3)針對優(yōu)化后的工藝，確定了一套實驗方案，并對優(yōu)化后的工藝方案進行了實驗驗證，實驗結(jié)果一致表明，工藝優(yōu)化后鑄鐵型材縮松縮孔缺陷情況得到有效改善，成功解決了此類大型球鐵件的水平連鑄生產(chǎn)難題。