開發(fā)適合于大型鋼錠模的蠕鐵材質及生產工藝。對比研究了REMg、YSBM-YSBM-YSBM-A四種蠕化劑對厚大斷面蠕鐵組織和性能的影響。研究結果表明,重稀土蠕化劑(YSBM的具有良好的蠕化效果和抗衰退能力,采用該蠕化劑處理400mm×400mm×450mm模擬試塊中心部位的蠕化率達到85%,試塊的組織均勻性較好,抗拉性能達到315MPa,延伸率達到3.3%,滿足鋼錠模材質的要求。冷鐵可顯著縮短厚大斷面蠕鐵的凝固時間、提高試塊中心的蠕化率,在相同蠕化處理條件下模擬試塊中心部位的蠕化率由未加冷鐵的35%提高到55%,破碎石墨的數量明顯減少,獲得了均勻分布的蠕墨和晶粒細小的基體組織。蠕鐵72小時的平均氧化增重為3.14g/(m2,顯著低于灰鐵的4.76g/(m2;700℃至室溫的水淬試驗中,蠕鐵的平均熱疲勞壽命為42次,高于灰鐵的30次。 利用華鑄CAE模擬優(yōu)化的結果,采用雨淋式工藝,成功生產出48t鋼錠模。鋼錠模附鑄塊的蠕化率達到85%,抗拉強度為350MPa,延伸率為7.5%,達到了RuT300的水平。420t鋼錠模的優(yōu)化工藝為上、下雙澆注系統,上澆注系統為雨淋式,下澆注系統為二級底注式,澆注溫度1300℃～1320℃。
選取由石墨和不同基體組織組成的灰鑄鐵作為研究材料,根據定量檢測標準選取放大倍數為100×、200×和500×進行金相圖像的采集。利用數字圖像處理技術對采集到的金相圖像進行處理,實現灰鑄鐵金相分析。并得到以下成果和結論: 對灰鑄鐵金相圖像出現的亮度不均勻現象,利用空域陰影校對金相圖像進行亮度不均勻校正;利用小波變換與均值濾波相結合的算法對灰鑄鐵金相圖像進行去噪處理,并取得了較好的結果。

為了滿足這些特殊使用，研制了一組奧氏體球鐵，通常叫傲Ni一Resis亡球鐵。這些奧氏體球鐵，主要用鋅、鉻和錳合金化，并且列入標準.
對幾種具有不同石墨形態(tài)、不同基體組織的鑄鐵材料的高溫拉伸性能進行了試驗研究.通過大量的試驗,得出以下結論:HT2RuT4QT400-15的抗拉強度均隨溫度升高而下降,且變化趨勢一致,拐點均在400℃左右,石墨形態(tài)和基體組織共同交互作用影響抗拉強度的下降幅度;HT2RuT4QT400-15的性模量隨溫度升高降低,QT400-15材料的性模量隨溫度的升高而逐漸下降,在450℃以后顯著降低,逐漸低于珠光體基體為主的蠕墨鑄鐵,但高于灰鑄鐵;在基體組織相同的情況下,蠕蟲狀石墨的鑄鐵比片狀石墨的灰鑄鐵具有更高的高溫抗拉強度,且蠕墨鑄鐵隨蠕化率的降低,高溫力學性能升高.
球墨鑄鐵鑄造生產中難免產生鑄造缺陷，根據鑄件技術要求可以采用焊補修復。然而，球墨鑄鐵含碳量高，焊接性能差，焊補過程中易產生白口組織和裂紋。通過對QT400-18球墨鑄鐵焊補工藝進行研究，制定嚴格的焊補工藝，通過與母材對比結果表明，選用Z408焊補后的硬度稍高，不適合用于加工面的焊補處理，Z308焊條焊補后的硬度與母材接近，可以用于加工面的焊補處理，Z308焊條和Z408焊條焊補后的抗拉強度和屈服強度基本與母材一致，不影響鑄件的使用性能

球墨鑄鐵各種化學元素的作用和成分的控制范圍,詳細介紹了球墨鑄鐵的球化與孕育處理工藝.分析了單加純Mg或RE合金作為球化劑的缺點,說明球化劑應以Mg為主、以RE為輔的原因;對沖入去、蓋包法、喂絲法等球化處理工藝的優(yōu)缺點進行了比較.指出了孕育處理對球墨鑄鐵生產的重要性,列舉了球墨鑄鐵常用孕育劑的成分范圍,并介紹了爐前一次孕育和多次孕育、瞬時孕育、隨流孕育的特點.
合金元素對球墨鑄鐵抗高溫氧化性能的影響.結果表明:(1)抗高溫氧化性佳的耐熱球墨鑄鐵模具材料的成分為:w(Si)5.0%、w(Mn)0.8%、w(Mo)0.5%、w(Cr)1.4%.Si、Mo、Cr元素的質量分數越高,抗氧化性越好,但Mn元素的質量分數應該適中.(2)Si對抗高溫氧化性有重要影響,Mo的影響程度僅次于Si,Mn的影響小,Cr的影響與Mn相近,但比Mn稍強.由于玻璃模具應具有良好的抗氧化性和熱疲勞性,通過對RQTSi4Cu2Al2,RQTSi4Cu4Al4和RQTSi5Mo 三種耐熱鑄鐵的抗氧化性和熱疲勞性模擬實驗結果的分析,找出了一種比較適合玻璃模具的材料,并且初步研究了幾種耐熱鑄鐵的氧化組織變化規(guī)律.發(fā)現硅鋁銅球鐵和硅鉬球鐵在高溫長時間氧化時,在氧化皮下形成了一層無石墨的鐵素體層,且溫度越高,時間越長,鐵素體層越厚