球墨鑄鐵件作為重要的工程材料,在的很多的鑄件產量中有較大的比例并且生產技術也達到了一定的水平.但由于鑄造過程中的復雜性使得球墨鑄鐵件的質量仍然存在著很多的問題.為了更好地控制其生產質量,本文根據生產實際及當前的關于球型石墨、晶體方面的形成、生長理論,結合先進的計算機技術,對金屬凝固過程的觀組織進行了計算機模擬仿真,也稱為凝固過程觀模擬,這個名稱是相對于凝固過程宏觀模擬而言的,具體是指在晶粒尺度上對金屬凝固過程進行模擬仿真.本文根據熱力學、凝固原理等理論,建立了凝固過程中熱傳遞、溶質傳遞和石墨球、奧氏體的形核、生長進行模擬,以能量小原理為基礎,考慮體積自由能和界面能的定量影響,建立了晶粒生長概率模型.根據所建立的模型,采用了Microsoft Visual C++ 6.0開發(fā)平臺開發(fā)了相應的三維模擬計算程序和二維動態(tài)顯示程序.針對觀模擬計算量大的特點,本文采用了局部區(qū)域模擬法,并相應地解決了整體區(qū)域和局部區(qū)域之間的數據映射、局部區(qū)域的邊界處理、局部區(qū)域模擬結果的放大顯示等問題.該方法通過僅對關鍵的局部區(qū)域模擬而有效地節(jié)省了計算量.針對球墨鑄鐵(成分為:碳含量為3.7﹪、硅含量為3.3﹪、錳含量小于0.4﹪)在砂型中的凝固過程,進行了實驗對比研究.使用編寫的模擬仿真軟件對實驗過程中的觀組織進行了模擬,并把模擬的計算結果與實驗結果進行了對比,二二者基本吻合.

公司的球墨鑄鐵棒料型材及灰口鑄鐵棒料型材庫存消耗嚴重，庫存量去年低于同期20%。由于近期鋼鐵整條產業(yè)鏈價格的暴漲給公司的補庫帶來一定困難。鑒于目前面包鐵和焦炭價格出現頹勢，公司領導已經決定推遲到春節(jié)后進行大規(guī)模補庫，且重點放在合肥公司倉庫，且在近些年內制造業(yè)的西遷，合肥，六安，淮南，滁州，宣城，桐城，銅陵，蕪湖，黃山等安徽地區(qū)已經與東部形成江浙滬皖一體化經濟產業(yè)區(qū)，另外，武漢，長沙株洲等地的球墨鑄鐵棒，球墨鑄鐵型材，灰鐵型材市場尚處于半真空地帶，沒有供應商。所以公司將安徽公司的倉庫規(guī)劃為中西部區(qū)域大的鑄鐵型材庫，以便搶得市場先機，服務更多客戶。鑄鐵是一種含碳量在2%以上的鐵碳合金。工業(yè)用鑄鐵一般含碳量為2%～4%。碳在鑄鐵中多以石墨形態(tài)存在，有時也以滲碳體形態(tài)存在。除碳外，鑄鐵中還含有1%～3%的硅，以及錳、磷、硫等元素。合金鑄鐵還含有鎳、鉻、鉬、鋁、銅、硼、釩等元素。碳、硅是影響鑄鐵顯組織和性能的主要元素。采用水平連鑄和封閉結晶器的工藝使型材表面質量好，尺寸精度高，無夾砂、夾渣、氣孔、縮孔等鑄造缺陷，加工成品率高于砂鑄件。性模數高，鑄鐵型材性模數全斷面各部位比一般砂型鑄鐵件高且均勻。灰鑄鐵型材的顯組織為細小片狀石墨（為一層細小的D型石墨，內部為細小的A型石墨）和鐵素體 及珠光體基體。