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邢涛,开发区凤凰工业园。 天津市,河东区 河东是天津的发祥地之一,故有"先有大直沽、后有天津卫"之说。元代初年在此兴建的天妃宫,不仅是天津早的寺庙建筑,也是中国北方历史悠久的天妃庙宇,被称为"元代庙"与"开沽(直沽、天津)妈祖"。
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铸铁型材在工业发达已得到了广泛运用。目前我国已能生产一定品种的灰铸铁和球墨铸铁型材,并在机床、动力、液压、纺织及印刷机械方面得到了初步应用,效果良好。灰铸铁型材的热处理:内应力退火,该工艺可灰铸铁铸件内应力的90~95%,但铸铁组织不发生变化;改善切削加工性退火,退火工艺为:加热到550-950℃保温2~5随后炉冷到500-550℃再出炉空冷。在高温保温期间,游高渗碳体和共晶渗碳体分解为石墨在随后护冷过程中二次渗碳体和共析渗碳体也分解,发生石墨化过程。此外,它的碳含量高,其成分接近于共晶成分,因此它的熔点低,约为1200℃左右,铁水流动性好,由于石墨结晶时体积膨胀,所以传送收缩率小,其铸造性能优于钢,因而通常采用铸造方法制成铸件使用,故称之为球墨铸铁。 随着铸铁水平连铸技术的不断,铸铁型材正在被越来越广泛的应用到工业行业中的各个领域。通过对连铸设备、控制系统的改进和相关工艺参数的优化,制备了几种不同截面尺寸的小直径铸铁型材,并从小直径铸铁型材的凝固成型特点出发,分析研究了其组织与性能之间的对应关系,得出了以下结论:小直径铸铁型材的金相组织特点是:发达的初生奥氏体枝晶和枝晶间分布的细小的D型石墨。小直径铸铁型材的断面硬度均匀性较好,一般在HB190~220,断面硬度差仅为HB±15.小直径铸铁型材的抗拉强度均在320MPa以上,力学性能良好.从拉伸断口可以得出:奥氏体枝晶在铸铁型材的断裂过程中主要表现为阻止裂纹扩展的作用,增加断裂所需的能量,提高铸铁型材的强度。对小直径铸铁型材的组织及断裂行为分析表明:发达的初生奥氏体枝晶呈框架结构分布:枝晶间的D型石墨在高倍电镜下观察石墨的形状近似呈蠕虫状或珊瑚状。这是小直径铸铁型材高强度的根本原因。
铸铁型材差不多已在所有主要工业部门中得到应用,这些部门要求高的强度、塑性、韧性、耐磨性、耐严重的热和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等。为了满足使用条件的这些变化、球墨铸铁现有许多牌号,提供了机械性能和物理性能的一个很宽的范围。



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通过大量的数据断定汉代中国就出现了球状石墨铸铁。有关论文在第科技史大会上宣读,轰动了铸造界和科技史界。冶金史专家于1987年对此进行验证后认为:古代中国已经摸索到了用铸铁柔化术制造球墨铸铁的规律,这对冶金史作重新分期划代具有重要意义。
铸铁型材表面进行玻璃、搪瓷涂层,铜、铬、钨电镀,渗碳、氨等表面处理,性能远远高于砂铸件和钢件。灰铸铁型材主要由铁、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,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。
在消失模工艺条件下通过向普通球墨铸铁中加入Cu、Sb元素的方法制备了度合金化球墨铸铁,并采用Procast软件对中大型冲压件模具充型过程进行模拟。系统研究了Cu、Sb元素对球墨铸铁的观组织和性能的影响规律。组织观察表明,随着Cu含量的增加,珠光体含量增加。当Cu含量一定时,随着Sb含量的增加,珠光体含量进一步增加。机械性能测试表明,Cu、Sb合金化元素能够明显地提高球墨铸铁的强度和硬度等机械性能,但导致延伸率略有下降。球墨铸铁件作为重要的工程材料,在的很多的铸件产量中有较大的比例并且生产技术也达到了一定的水平.但由于铸造过程中的复杂性使得球墨铸铁件的质量仍然存在着很多的问题.


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采用铸铁型材加工的ADI传动齿轮在国产康明斯B系列柴油发动机上已成功应用多年,不仅使用交易良好,而且成本大幅降低。高速机车转向架ADI套利用铸铁型材制造,寿命比原来提高4倍多,取得了良好的社会效益和经济效益。连铸型材ADI活塞环,节油20%以上,使用寿命大于15万公里。连铸型材加工ADI剪切刀片与T10钢经热处理的传统剪切刀片相比,使用寿命可提高1.24倍。利用合金化的连铸球铁型材生产的某柱塞泵部件,石墨球圆整,球化率高,具有度、高耐磨和耐高压性,完全达到技术要求。
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。为了深入研究上述问题,本文以铸铁型材拉坯工艺为研究对象,研究拉坯工艺参数控制规律,拉坯工艺参数自适应整定问题,以便解决生产事故与铸件缺陷问题,为生产企业提供一定的理论体系指导。采用数值模拟与非线性拟合方法进行拉坯控制规律研究。基于ProCast软件建立铸铁型材水平连铸模型,以结晶器出口凝壳厚度和铸件成裂指数为约束条件,获取不同型材的拉坯工艺参数,依据控制变量法得出拉坯工艺参数(拉坯速度、拉停比、拉坯周期)与铸造工艺参数(浇注温度、铸坯宽度、一冷强度、二冷强度)之间存在非线性,强耦合的关系,以及他们之间的控制规律。由于铸铁型材拉坯工艺参数控制系统具有非线性和强耦合的特点,而且无法建立数学模型,采用BP、GA-BP神经网络算法进行拉坯工艺参数自适应整定研究。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。
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