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

公司的球墨鑄鐵棒料型材及灰口鑄鐵棒料型材庫(kù)存消耗嚴(yán)重，庫(kù)存量去年低于同期20%。由于近期鋼鐵整條產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格的暴漲給公司的補(bǔ)庫(kù)帶來(lái)一定困難。鑒于目前面包鐵和焦炭?jī)r(jià)格出現(xiàn)頹勢(shì)，公司領(lǐng)導(dǎo)已經(jīng)決定推遲到春節(jié)后進(jìn)行大規(guī)模補(bǔ)庫(kù)，且重點(diǎn)放在合肥公司倉(cāng)庫(kù)，且在近些年內(nèi)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(jīng)與東部形成江浙滬皖一體化經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)區(qū)，另外，武漢，長(zhǎng)沙株洲等地的球墨鑄鐵棒，球墨鑄鐵型材，灰鐵型材市場(chǎng)尚處于半真空地帶，沒(méi)有供應(yīng)商。所以公司將安徽公司的倉(cāng)庫(kù)規(guī)劃為中西部區(qū)域大的鑄鐵型材庫(kù)，以便搶得市場(chǎng)先機(jī)，服務(wù)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(shí)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(jié)晶器的工藝使型材表面質(zhì)量好，尺寸精度高，無(wú)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(shù)高，鑄鐵型材性模數(shù)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(xì)小片狀石墨（為一層細(xì)小的D型石墨，內(nèi)部為細(xì)小的A型石墨）和鐵素體 及珠光體基體。