為開發(fā)度易切削加工度灰鑄鐵提供理論依據(jù)，獲得度易切削加工灰鑄鐵的組織形貌為短細的石墨及細小片間距的珠光體組織。
  研究灰鑄鐵消失模鑄造法金屬液充型過程的規(guī)律，對于消失模鑄造工藝設計、鑄件質量控制及流場和溫度場的數(shù)值模擬具有重要意義。 本文利用自行研制的32通道開關量／32通道溫度模擬量計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用正交試驗設計方法研究了工藝參數(shù)對灰鑄鐵消失模鑄造充型速度的影響。通過線性回歸，建立了線性回歸方程，對影響充型速度的諸多因素——負壓度、模樣密度、涂料透氣性、澆注溫度、金屬液靜壓頭、內澆道尺寸、模樣厚度進行了篩選。在正交試驗的基礎上，對所確定的主要工藝因素對于充型速度的影響進行了系統(tǒng)的測試，通過改變負壓度、模型密度、澆注溫度、金屬液靜壓頭、涂料透氣性、澆注方案、模型幾何形狀等參數(shù)，研究了各工藝因素對充型過程的影響，獲得了在各種條件下金屬液充型的等時曲線圖，通過對其進行分析，找出了金屬液充型形態(tài)的規(guī)律，定量地確立了主要工藝因素對充型速度影響的規(guī)律。
另外，研究了消失模鑄造法鑄型表面硬度、界面換熱系數(shù)的變化規(guī)律。后，對比分析了開關量采集到的流場數(shù)據(jù)與熱電偶測溫技術所獲得的流場數(shù)據(jù)。結果表明： 1灰鑄鐵消失模鑄造充型過程中流動金屬前沿呈放射弧線狀向前充填。 2試驗條件下，工藝因素對充型速度影響作用由大到小的順序為：負壓度、模樣 西安理工大學碩士學位論文 密度、澆注溫度、金屬液靜壓頭、模樣厚度、涂層透氣性、內澆道面積。 3 負壓度是影響充型形態(tài)和充型速度的關鍵因素。用消失模鑄造法得到健全灰 鑄鐵件的基本條件是在－200mmhg～400nunhg的負壓度范圍內澆注。

在選擇鑄鐵生產熔煉設備時可以以小代大，使用較小容量的中頻感應爐代替較大容量的工頻感應爐創(chuàng)造條件，中頻爐取代工頻爐既減少了用地，又降低了投資，也保證了鐵液的連續(xù)供應，對于連續(xù)作業(yè)、生產能力較大的鑄鐵生產均十分有利。將中頻感應爐用于連續(xù)鑄造或離心鑄造球墨鑄鐵管生產的鐵液熔煉，用它取代沖天爐，或與高爐、沖天爐進行雙聯(lián)，其生產能力將可得到充分發(fā)揮。例如，國內有1個離心球墨鑄鐵管生產廠家，就是采用了10t中頻感應爐與高爐雙聯(lián)工藝，對鐵液進行升溫和調整成分，將貯存的高爐鐵液從1300℃升溫到1520℃，大約需要27min。該爐頻率100～200Hz，功率為2500kW。
應該提到的是，配有雙供電電源與控制系統(tǒng)的中頻感應爐，即使在1臺爐子烘爐時，也能保證另1臺爐子正常生產，從而實現(xiàn)鐵液的及時連續(xù)供應，這也是工頻感應爐無法比擬的。首鋼鑄造廠1變2爐實踐證明，2臺10t工頻感應爐使用1套電源供電，在1臺爐子烘爐時，另1臺爐子也不能生產。如果1次烘爐約需3天時間，則1年當中約1個月不能生產，影響極大。為了實現(xiàn)能夠連續(xù)生產的目的，1是增加工頻感應爐數(shù)量，2是增加1套烘爐電源設備。首鋼鑄造廠在建設離心球墨鑄鐵管車間時，就是在原有1變2爐基礎上增加1臺工頻感應爐及相應的電源設備；國內另1個離心球墨鑄鐵管生產廠家則在原有1變2爐基礎上，擬增加1套烘爐電源設備。無論采用如上所說的哪種措施，都要增加相應的設備與設施，也就增加了占地與投資。中頻感應爐雙供電電源與控制系統(tǒng)的應用，不但同時保證了熔煉和保溫，也同時實現(xiàn)了烘爐不停產。