開(kāi)發(fā)新型高性能球墨鑄鐵中大型沖壓件模具材料來(lái)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(guò)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(duì)中大型沖壓件模具充型過(guò)程進(jìn)行模擬。系統(tǒng)研究了Cu、Sb元素對(duì)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(cè)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(kāi)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(kāi)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(cè)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(duì)轎車(chē)頂蓋模具在消失模工藝下充型過(guò)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(wú)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(kāi)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(wú)損探傷測(cè)試,模具鑄件無(wú)縮孔,符合中大型沖壓件模具的性能要求,完全能夠代替國(guó)外產(chǎn)品

水平連鑄鑄鐵型材時(shí)產(chǎn)生氣孔和夾雜的原因及防止措施有哪些,氣孔和夾雜是指型材斷面上出現(xiàn)氣孔或夾渣。氣孔的內(nèi)壁光滑，夾雜一般出現(xiàn)在靠近型材鑄造位置的上方。 產(chǎn)生氣孔和夾雜的原因 鐵液沖入保溫包時(shí)夾渣進(jìn)入結(jié)晶器，球墨鑄鐵型材成分選擇不當(dāng)時(shí)造成石墨漂浮。 防止措施 適當(dāng)提高保溫包中鐵液液面高度。 經(jīng)常保溫包中鐵液液面的浮渣。 提高鐵液溫度，提高流動(dòng).
水平連鑄鑄鐵型材時(shí)產(chǎn)生球化不良的原因及防止措施有哪些,球化不良是指在鑄鐵型材纖維組織中石墨球化等級(jí)不合格，或出現(xiàn)球化衰退的現(xiàn)象。 產(chǎn)生球化不良的原因 鐵液中殘留鎂量和殘留稀土量在連續(xù)鑄造過(guò)程中不斷減少，使鐵液中的殘留鎂量和殘留稀土量過(guò)低。 防止措施 適當(dāng)提高球化劑加入量。 提高鑄造速度，減少鐵液在保溫包中的停留時(shí)間。
水平連續(xù)鑄造方法獲得的具有等截面的鑄鐵坯稱(chēng)為鑄鐵型材，鑄鐵型材的材質(zhì)有不同牌號(hào)的灰鑄鐵、球墨鑄鐵及其他合金鑄鐵。鑄鐵型材的長(zhǎng)度可根據(jù)使用需要確定，其截面可以是圓形、矩形、多邊形等多種不同形狀。 鑄鐵型材水平連續(xù)鑄造工藝如圖2-6所示。鐵液流入固定在保溫包下部的結(jié)晶器水冷石墨型中，與事先置入的引錠頭鑄合在一起，在石墨型中鐵液開(kāi)始凝固，當(dāng)形成具有一定厚度的外殼時(shí)，鑄鐵型材即被牽引機(jī)按步進(jìn)方式拉出結(jié)晶器。型材通過(guò)牽引機(jī)后卸除引錠桿，并由同步切割機(jī)按一定的長(zhǎng)度在鑄鐵型材上切口，型材通過(guò)壓斷機(jī)時(shí)被壓斷即成為鑄態(tài)產(chǎn)品。