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

現(xiàn)在通過觀察試塊來判斷球化情況是普遍采用的一種方法。各廠所用試塊形狀很多、尺寸各異，多數(shù)工廠采用三角形試塊。根據(jù)我廠生產(chǎn)特點(diǎn)、鑄件大小和厚薄，選用三角試塊截面積尺寸為12.5mm（底）×50mm((高）。還有些工廠采用圓形試塊，例如Ф15mm、Ф25mm、Ф30mm不等。鐵液理畢后用取樣勺由鐵液表面以下200mm處出液并澆成試塊并冷至暗紅色方可水淬冷卻球良的塊外圓比灰鑄鐵大得多外觀清潔光亮很有砂通常立澆的三角試塊兩側(cè)有縮陷臥澆塊頂面或兩側(cè)有縮陷試塊冷卻敲斷后球化良好試，呈銀白色或銀灰色瓷狀斷口 白口清晰中間有疏松若斷口呈銀白色并有放射狀花紋則表球劑加入量偏高產(chǎn)生的碳化物較多此時(shí)試塊入時(shí)發(fā)出“”的脆裂聲試片輕擊即斷且新?lián)舻目诤軡獾碾娛瘹馕兑虼撕脻沧r(shí)進(jìn)行浮硅育若口呈銀灰色并有均勻分布的小黑點(diǎn)若斷呈色晶。
本公司為客戶制作優(yōu)質(zhì)高性能的水平連鑄、鑄鐵型材產(chǎn)品。在生產(chǎn)鑄鐵型材的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)鑄鐵的石墨化現(xiàn)象。為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的情況呢，我們一起來了解一下。鐵結(jié)晶的冷速對(duì)其石墨化的影響一般來講，鑄件的冷速越緩慢就越有利于其充分驚醒石墨化，反之可能會(huì)形成白口鑄鐵。鑄鐵的冷速跟其傳型材料的熱導(dǎo)能力，澆注溫度（挺高澆注溫度能是鑄件的冷速得以延緩）及鑄件的壁厚等等因素均有關(guān)。鑄鐵材料中的化學(xué)成分對(duì)其石墨化有影響，我們知道在鑄鐵中含Si、MnP等元素，其中碳元素和硅元素可以促進(jìn)鑄鐵的石墨化，但是硫元素會(huì)阻礙鑄鐵的石墨化，其影響力和其在鑄鐵中的含量有很大的關(guān)系，同時(shí)不同元素之間可能會(huì)產(chǎn)生一定發(fā)的聯(lián)系，這都會(huì)對(duì)鑄鐵的石墨化造成影響，整個(gè)過程是極為復(fù)雜的。當(dāng)然對(duì)于鑄鐵中的鈦、鎬、鈰等元素，它們會(huì)根據(jù)自身的含量而對(duì)鑄鐵的石墨化起促進(jìn)或抑制作用。