球墨鑄鐵件作為重要的工程材料,在的很多的鑄件產(chǎn)量中有較大的比例并且生產(chǎn)技術(shù)也達(dá)到了一定的水平.但由于鑄造過程中的復(fù)雜性使得球墨鑄鐵件的質(zhì)量仍然存在著很多的問題.為了更好地控制其生產(chǎn)質(zhì)量,本文根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際及當(dāng)前的關(guān)于球型石墨、晶體方面的形成、生長(zhǎng)理論,結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),對(duì)金屬凝固過程的觀組織進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬仿真,也稱為凝固過程觀模擬,這個(gè)名稱是相對(duì)于凝固過程宏觀模擬而言的,具體是指在晶粒尺度上對(duì)金屬凝固過程進(jìn)行模擬仿真.本文根據(jù)熱力學(xué)、凝固原理等理論,建立了凝固過程中熱傳遞、溶質(zhì)傳遞和石墨球、奧氏體的形核、生長(zhǎng)進(jìn)行模擬,以能量小原理為基礎(chǔ),考慮體積自由能和界面能的定量影響,建立了晶粒生長(zhǎng)概率模型.根據(jù)所建立的模型,采用了Microsoft Visual C++ 6.0開發(fā)平臺(tái)開發(fā)了相應(yīng)的三維模擬計(jì)算程序和二維動(dòng)態(tài)顯示程序.針對(duì)觀模擬計(jì)算量大的特點(diǎn),本文采用了局部區(qū)域模擬法,并相應(yīng)地解決了整體區(qū)域和局部區(qū)域之間的數(shù)據(jù)映射、局部區(qū)域的邊界處理、局部區(qū)域模擬結(jié)果的放大顯示等問題.該方法通過僅對(duì)關(guān)鍵的局部區(qū)域模擬而有效地節(jié)省了計(jì)算量.針對(duì)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(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究.使用編寫的模擬仿真軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的觀組織進(jìn)行了模擬,并把模擬的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,二二者基本吻合.

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(duì)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(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(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(cè)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(guó)外產(chǎn)品

說道球墨鑄鐵，爐前檢驗(yàn)球鑄鐵在其生產(chǎn)過程中是不可缺少的一環(huán)，直接關(guān)系到球墨鑄鐵件的質(zhì)量。而及時(shí)、準(zhǔn)確判斷鐵液的球化情況，可以迅速采取措施控制球墨鑄鐵質(zhì)量。安徽球墨鑄鐵鑄造廠，鑄鐵型材生產(chǎn)商，灰口鑄鐵哪家好，公司歡迎廣大消費(fèi)者前來咨詢和選購(gòu)。爐前誤判將會(huì)造成大量鑄件報(bào)廢，浪費(fèi)造型工時(shí)，因此爐前的及時(shí)、準(zhǔn)確判斷球化情況比爐后檢驗(yàn)重要得多。小編就實(shí)際生產(chǎn)中常用的爐前檢驗(yàn)鐵液球化情況來總結(jié)的一些經(jīng)驗(yàn)有以下方法。
常見的有表面結(jié)皮及火苗判斷法。稀土鎂球墨鑄鐵含鎂量較低，又有稀土元素，鐵液表面和純鎂球墨鑄鐵不一樣，表面沒有那么多氧化皮，火苗也沒有那么多而有力。注意的是，當(dāng)補(bǔ)加1/3鐵液時(shí)液面會(huì)逸出鎂光及白**火苗，形如燭火。根據(jù)火苗數(shù)量、高度判斷球化情況及鎂殘余量，火苗越高、越有力，說明球化良好。尤其是在澆注時(shí)，從鐵液流中可以看到**火，如高度達(dá)25~ffice:smarttags" />50mm，即球化良好；若火苗低于15mm，則球化較差。從處理后的球墨鑄鐵鐵液表面看，形成氧化膜，并有銀白色滾動(dòng)的亮點(diǎn)，即為球化良好。但氧化膜太厚，則表示鐵液溫度低。三角試樣球化質(zhì)量的兩種鑒別方法。需要注意的是，球化良好的三角試塊經(jīng)淬水打斷后立即會(huì)有電石氣味逸出。2)白口深度與球墨鑄鐵種類、類型和鐵液成分有關(guān)，因此表中沒有給出數(shù)據(jù)，稀土鎂球墨鑄鐵白口深度不十分明顯。