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.

在官方?jīng)]有統(tǒng)計(jì)出確切數(shù)據(jù)前，我們粗略預(yù)估2017年國(guó)內(nèi)連續(xù)鑄造鑄鐵型材產(chǎn)量8萬噸，其中出口約5千噸，內(nèi)銷7萬5千噸。國(guó)內(nèi)前三廠家市場(chǎng)占有率達(dá)到80%以上。2017年鑄鐵棒料生產(chǎn)廠家主動(dòng)或被動(dòng)關(guān)閉3家，起昌鑄造增加產(chǎn)能5000噸，恒工大幅擴(kuò)大機(jī)械深加工業(yè)務(wù)規(guī)模，鑄鐵型材行業(yè)逐步進(jìn)入寡頭壟斷階段。在2018年，德心企業(yè)除了繼續(xù)保持外延式增長(zhǎng)外，將挖掘內(nèi)涵式增長(zhǎng)潛力，即不但不斷擴(kuò)大完善銷售服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，在合肥、武漢、重慶和南昌建設(shè)銷售服務(wù)公司，提高服務(wù)響應(yīng)及時(shí)性，降低客戶采購(gòu)成本，而且我們將在2018年至2020年間保持鑄鐵棒料加工業(yè)務(wù)的投入，同時(shí)我們要盡力推介球墨鑄鐵型材棒料對(duì)傳統(tǒng)砂型鑄件和灰口鑄鐵的替代。