铸铁型材技术

灰铸铁型材抗拉强度和塑性低，但铸造性能和减震性能好，主要用来铸造汽车发动机汽缸、汽缸套、车床床身等承受压力及振动部件，一般机械制造中较为重要的铸件，如：汽缸、齿轮、机座、金属切削机床床身及床面等。灰铸铁型材机械性能兼有度和高塑性，经常规热处理后可以获得各种需要的基体组织厦性能，表面处理容易，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。 球墨铸铁件之所以能打败其他工件成为多种场合使用的，就是因为它具有强大的抗压能力以及优异的防腐性能，其中防腐性能就是来自于产品表面的镀锌层。当锌与铁发生电化学反应滞后被，就会在球墨铸铁件表面形成稳定的保护层，对产品起到主动的保护作用。 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。 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。 采用该种新材料结合消失模铸造技术开发研制了大型球墨铸铁冲压件模具毛坯,实现了大型冲压件模具的一次近终成型。
   该工艺具有成本较低、毛坯尺寸精度高、环保特性好、铸造效率高等特点,开创了消失模铸造工艺新的应用领域。 在消失模工艺条件下,采用BP神经元网络建立了Cu、Sb合金化球墨铸铁合金成分与观组织及性能之间关系的数学模型,预测值与实验结果吻合良好,该模型具有正确性和一定的实用性。

目前关于晶粒生长方面的研究还不能有效控制铸铁型材的性能。本文结合科技部合作专项（编号：2012DFG70640），对铸铁件水平连铸成型过程模拟技术及工艺设计进行了研究，通过炉前分析方法并结合JMatPro软件，得到了灰铸铁在凝固过程的材料密度变化曲线，实现了铸铁件水平连铸充型与凝固在一个计算模型中完成，准确预测了铸铁型材的缩孔位置。用上述方法对板状零件和叉状零件进行数值模拟，对比板状零件模拟和实验结果，表明充型模拟过程中的充型时间、充型形态、气隙等结果和实验记录的结果吻合；叉状零件成型过程在一个计算模型中完成，模拟结果表明模拟与试制的缩孔结果吻合，可以预测铸铁型材缩孔可能出现的位置，为工艺设计打下了基础。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。 采用连续形核模型和KGT模型模拟晶粒形核和生长。由合金的基本属性通过KGT模型算出α、β参数后，即可通过抽取灰铁件水平连铸成型模拟中的温度场结果，对金属凝固时晶粒生长进行模拟。对某升降机底架细杆部位进行微观模拟，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。

铸铁型材在我国使用时间久，耐蚀能力强，对品参要求较低。但其生产条件及环保方面问题较大，就是由于这些缺点才会被新型暖气片占据了市场，铸铁型材需要在这些方面做些改进。首先要顺应社会的需求解决铸铁型材环保的问题，其次提高本身质量，内腔无粘砂，外表面质量提高，还要设计出造型趋向轻巧美观的铸铁型材，另外生产条件也需改善，逐步实现机械化生产铸铁型材。 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。 我国幅员广阔，发展不平衡，铸铁型材在近阶段仍有巨大的需求，相只要铸铁型材做到以上改进，仍会在铸铁型材市场占据重要的位置。亿锦铸铁分厂开发的清雪机推铲连接器铸件样品今年1月份空运到了美国客户工厂，近传来了可喜的消息，通过现场检验，质量完全得到了美国客户的认可，内在及外观质量优于国内同类厂家的产品。亿锦铸铁分厂开发的清雪机推铲连接器铸件样品今年1月份空运到了美国客户工厂，近传来了可喜的消息，通过现场检验，质量完全得到了美国客户的认可，内在及外观质量优于国内同类厂家的产品