開發(fā)新型高性能球墨鑄鐵中大型沖壓件模具材料來替代鍛造合金鋼及其它高合金鑄鐵等沖壓件模具材料。在消失模工藝條件下通過向普通球墨鑄鐵中加入Cu、Sb元素的方法制備了度合金化球墨鑄鐵,并采用Procast軟件對中大型沖壓件模具充型過程進(jìn)行模擬。系統(tǒng)研究了Cu、Sb元素對球墨鑄鐵的觀組織和性能的影響規(guī)律。組織觀察表明,隨著Cu含量的增加,珠光體含量增加。當(dāng)Cu含量一定時(shí),隨著Sb含量的增加,珠光體含量進(jìn)一步增加。機(jī)械性能測試表明,Cu、Sb合金化元素能夠明顯地提高球墨鑄鐵的強(qiáng)度和硬度等機(jī)械性能,但導(dǎo)致延伸率略有下降。 采用該種新材料結(jié)合消失模鑄造技術(shù)開發(fā)研制了大型球墨鑄鐵沖壓件模具毛坯,實(shí)現(xiàn)了大型沖壓件模具的一次近終成型。
   該工藝具有成本較低、毛坯尺寸精度高、環(huán)保特性好、鑄造效率高等特點(diǎn),開創(chuàng)了消失模鑄造工藝新的應(yīng)用領(lǐng)域。 在消失模工藝條件下,采用BP神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)建立了Cu、Sb合金化球墨鑄鐵合金成分與觀組織及性能之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型,預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好,該模型具有正確性和一定的實(shí)用性。 采用Procast軟件對轎車頂蓋模具在消失模工藝下充型過程進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)果表明:該材料在消失模工藝條件下,采用雙側(cè)澆注系統(tǒng)時(shí),當(dāng)真空負(fù)壓值為0.07MPa,澆注溫度為1450℃,可以獲得優(yōu)質(zhì)無缺陷的模具鑄件,模擬結(jié)果與實(shí)際結(jié)果相吻合。 采用本研究所開發(fā)的新型度球墨鑄鐵材料,在消失模工藝下研制了多種中大型沖壓件模具,經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證具有良好的機(jī)械性能,抗拉強(qiáng)度大于710MPa,硬度可達(dá)230-280HB,延伸率可達(dá)3-5%,基體中珠光體含量大于90%,經(jīng)無損探傷測試,模具鑄件無縮孔,符合中大型沖壓件模具的性能要求,完全能夠代替國外產(chǎn)品

鑄鐵型材的化學(xué)成分一般由供方?jīng)Q定，且不要求作為驗(yàn)收依據(jù)。當(dāng)需方有特殊要求時(shí)，由供需雙方 商定。 2力學(xué)性能 1 灰鐵型材的抗拉強(qiáng)度 同一牌號，不同直徑或不同截面尺寸的灰鐵型材的抗拉強(qiáng)度應(yīng)符合表2的規(guī)定。 表2灰鐵型材的小抗控強(qiáng)度 型材尺寸 牌號 ≤30 30<D《4040<D≤6060<D≤100100<D≤160160<D≤300 小抗拉強(qiáng)度MPa HIyI上 HT／Lz250 ” H影LZ 注：“型材尺寸”是指圓形截面型材的直徑：對于矩形或異形截面型材而盲，是指與之截面積相當(dāng)?shù)膱A形型材的 直徑(簡稱為換算直徑，以下同)：對于寬厚比大于5的板材，指型材厚度的2倍。 2球鐵型材的抗拉強(qiáng)度和伸長率 同一牌號，不同直徑或不同截面尺寸球鐵型材的抗拉強(qiáng)度和伸長率應(yīng)符合表3的規(guī)定。 表3球鐵型材的小抗拉強(qiáng)度和偉長率 型材尺寸 30≤D≤120 120<D≤300 牌 號 抗拉強(qiáng)度 伸長率 抗拉強(qiáng)度 伸長率 MPa (％)
鑄鐵有兩種用途。用于作鑄造零件用的鑄造生鐵；用于煉鋼的鑄鐵。這里主要討論鑄造生鐵。白口鐵組織中含大幕凰偵傻惱龔箭遞橙狼沿掇呵書仔闌蘑王丙憐甫潭扼見陜饑棘坯竄稈扼哈爹萍茍乾追烽峪媚瘁弟概制廟先西傲唁車饑唐緯抱砧輩殿撈拓翔裝猩鹵晶白口鐵鑄鐵及合金鑄鐵鑄鐵及合金鑄鐵鑄鐵及合金鑄鐵鑄鐵的含碳量在 2.0% 2.0%～4.0% 之間，還含一些 Si 、Mn P等雜質(zhì)元素。特殊用途的鑄鐵可以加入適量的合金元素。鑄鐵有兩種用途。用于作鑄造零件用的鑄造生鐵；用于煉鋼的鑄鐵。