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亿锦天泽钢铁有限公司
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、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。
铸铁型材在重工业中需求量大，被广泛应用于交通运输、机床、印刷、农业机械等支柱行业。拉坯工艺参数设置是铸铁型材生产中的关键环节，设置不合理会导致拉漏、拉断等生产事故和产生表面裂纹等铸造缺陷。现有铸铁型材生产企业拉坯工艺参数控制技术参差不齐，尚无完整的理论体系。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。研究结果表明新型复合孕育剂的主要成分组成为：Bi%余量为Ca其加入量为铸件重量的0.1wt%在向牌号为QT450-10的球铁铁水中加入此种新型孕育剂后球铁组织中的石墨球数明显增多由264个/mmm2增加至325个/mm石墨球数的增多有助于铁素体含量的增加另外球化级别也由添加前的4级提高到3级从而使铸件达到较好的综合力学性能。
球墨铸铁型材因其较高的强度、良好的塑性和韧性，以及便于生产，成本比钢低廉等优良的性能而被广泛应用在工业生产中的各个领域。为提高球墨铸铁材料的使用寿命，对其进行表面强化处理的研究显得十分重要。本文通过对球墨铸铁材料进行激光表面多道淬火工艺的研究，得到一些有益的结论。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。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。基于Matlab软件建立以铸造工艺参数为输入，拉坯工艺参数为输出的控制模型。仿真实验表明本文建立的拉坯工艺参数GA-BP神经网络控制模型可以用于拉坯工艺参数自适应整定，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。结果显示，在合理选择数值模拟关键工艺参数的情况下，采用匀强圆形光斑激光束对球墨铸铁的数值模拟结果与试验结果能够比较好的吻合，数值模拟可以对球墨铸铁QT600-3激光表面淬火的工艺设计起到良好的指导意义。采用半导体激光器对球墨铸铁QT600-3材料进行激光表面淬火后的表面宏观硬度值一般在49～60HRC。其中当试验参数为功率1600W，光斑直径14mm，速度180mm/min的时候所达到的硬化带宽度和深度值比较好。
