稀土在球墨铸铁型材中的作用。稀土能使石墨球化。自从H.Morrogh先使用铈得到球墨铸铁以来,先后许多人研究了各种稀土元素的球化行为,发现铈是有效的球化元素,其他元素也均具有程度不等的球化能力。结合国情,中国对稀土的球化作用进行了大量研制工作,发现稀土元素对常用的球墨铸铁成分(C3.6~3.8wt%,Si2.0~2.5wt%)来说,很难获得同镁球墨铸铁那样完整均匀的球状石墨;而且,当稀土量过高时,还会出现各种形的石墨,白口倾向也增大,但是,如果是高碳过共晶成分(C>4.0wt%),稀土残留量为0.12~0.15wt%时,可获得良好的球墨.

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。 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。 灰铸铁型材抗拉强度和塑性低在这些合金中,含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量,铸铁主要由铁,碳和硅组成的合金的总称,在这些合金中,含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。



一种水平连铸工艺设计中浇冒结合的设计方法。工艺设计阶段对轴承座进行凝固分析,得出了铸铁型材各部分的模数后,使用截面比设计法、均衡凝固设计法来定量化设计浇冒口系统的尺寸。研究表明该铸铁型材应采用底注式浇注系统为宜,对铸铁型材中部区域采用浇冒系统处理热节,提取凝固模拟结果中热节处的平均模数和金属液体积,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。优化设计后得到的铸铁型材新生产线,能够满足 尺寸为400mm的铸铁型材的生产,且生产铸铁型材的工序简化,各设备的结构组成更为简单合理.铸铁型材中的夹杂物主要聚集分布在其中心线上方约3/4半径处,其中大尺寸的夹杂物主要来源于球化和孕育处理,因此解决铸铁型材内部夹杂问题的关键是控制球化和孕育处理的相关参数.对于铸铁型材表面存在的疤皮缺陷,生产实践证明,采取提高铁水温度、保证铁水纯净度、适当提高拉拔速度、改进炉膛底部结构及阻断结晶器两段石墨套间横向传热的举措能够有效地。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。对某升降机底架细杆部位进行观模拟,模拟结果表明外部为激冷细晶区,在凝固过程中 L角位置易形核。实验与模拟对比表明使用数值模拟的方法对灰铁件水平连铸过程的晶粒生长进行预测具有可行性,为课题组之后的研究做了准备。




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