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。

鐵型材的應用：水平連鑄鑄鐵型材經過幾十年的應用實踐，現在已經廣泛使用于液壓、機床、模具、機車、冶金以及壓縮機和般通用零部件行業(yè)。鑄鐵型材內部無缺陷，密度大于砂鑄件，具有細密的組織，耐壓致密性優(yōu)良，35Mpa的壓力下，壁厚1mm的試樣無點滲和周滲現象，加之其優(yōu)良的機加性能，非常適用于液壓件。滾動活塞式空調壓縮機機芯中，滾動活塞環(huán)為關鍵部件。通過淬火，連鑄灰鑄鐵棒材加工的活塞環(huán)(叉稱滾套)很容易達到Hf=IC50以上的硬度，且熱變形小，尺寸精度高。美國Potorex，Fedders公司，日本Hitachi,上海日立，韓國LG，中國等廠商已經批量采購在機床制造業(yè)中,使用鑄鐵型材制造車床、銑床、磨床、鉆床等的工作臺及機床導軌、軸。

隨著鑄鐵水平連鑄技術的不斷推廣，鑄鐵型材正在被越來越廣泛的應用到工業(yè)行韭中 的各個領域。本文通過對連鑄設備、控制系統的改進和相關工藝參數的優(yōu)化，制備了幾種 不同截面尺寸的小直徑鑄鐵型材，并從小直徑鑄鐵型材的凝固成型特點出發(fā)，分析研究了 其組織與性能之間的對應關系，得出了以下結論： (1)小直徑鑄鐵型材的金相組織特點是：發(fā)達的初生奧氏體枝晶和枝晶聞分布的細小 的D型石墨。 度差僅為Hl≥±15。 (3)試驗所得的小直徑鑄鐵型材的抗拉強度均在320MPa以上，力學性能良好。 (4)從拉伸斷囂可以得出：奧氏體技晶在鑄鐵型謄孝的斷裂過程中主要表現為阻止裂紋 擴展的作用，增加斷裂所需的能量，提高鑄鐵型材的強度。 (5)對小直徑鑄鐵型材的組織及斷裂行為分析表明：發(fā)達的初塵奧氏體技晶呈框架結 構分布：枝晶間的D型石墨在高倍電鏡下觀察石墨的形狀近似里蠕蟲狀或狀。這是 小直徑鑄鐵型材度的根本原因。