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軟件對中大型沖壓件模具充型過程進行模擬。系統(tǒng)研究了Cu、Sb元素對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Cu含量一定時,隨著Sb含量的增加,珠光體含量進一步增加。機械性能測試表明,Cu、Sb合金化元素能夠明顯地提高球墨鑄鐵的強度和硬度等機械性能,但導致延伸率略有下降。 采用該種新材料結合消失模鑄造技術開發(fā)研制了大型球墨鑄鐵沖壓件模具毛坯,實現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,開創(chuàng)了消失模鑄造工藝新的應用領域。 在消失模工藝條件下,采用BP神經元網絡建立了Cu、Sb合金化球墨鑄鐵合金成分與觀組織及性能之間關系的數學模型,預測值與實驗結果吻合良好,該模型具有正確性和一定的實用性。 采用Procast軟件對轎車頂蓋模具在消失模工藝下充型過程進行數值模擬,結果表明:該材料在消失模工藝條件下,采用雙側澆注系統(tǒng)時,當真空負壓值為0.07MPa,澆注溫度為1450℃,可以獲得優(yōu)質無缺陷的模具鑄件,模擬結果與實際結果相吻合。 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,經試驗驗證具有良好的機械性能,抗拉強度大于710MPa,硬度可達230-280HB,延伸率可達3-5%,基體中珠光體含量大于90%,經無損探傷測試,模具鑄件無縮孔,符合中大型沖壓件模具的性能要求,完全能夠代替國外產品

現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，多數工廠采用三角形試塊。根據我廠生產特點、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有縮陷臥澆塊頂面或兩側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生的碳化物較多此時試塊入時發(fā)出“”的脆裂聲試片輕擊即斷且新擊的口很濃的電石氣味因此好澆注時進行浮硅育若口呈銀灰色并有均勻分布的小黑點若斷呈色晶。
本公司為客戶制作優(yōu)質高性能的水平連鑄、鑄鐵型材產品。在生產鑄鐵型材的時候會出現鑄鐵的石墨化現象。為什么會出現這樣的情況呢，我們一起來了解一下。鐵結晶的冷速對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，反之可能會形成白口鑄鐵。鑄鐵的冷速跟其傳型材料的熱導能力，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。鑄鐵材料中的化學成分對其石墨化有影響，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鑄鐵的石墨化，但是硫元素會阻礙鑄鐵的石墨化，其影響力和其在鑄鐵中的含量有很大的關系，同時不同元素之間可能會產生一定發(fā)的聯系，這都會對鑄鐵的石墨化造成影響，整個過程是極為復雜的。當然對于鑄鐵中的鈦、鎬、鈰等元素，它們會根據自身的含量而對鑄鐵的石墨化起促進或抑制作用。

在官方沒有統(tǒng)計出確切數據前，我們粗略預估2017年國內連續(xù)鑄造鑄鐵型材產量8萬噸，其中出口約5千噸，內銷7萬5千噸。國內前三廠家市場占有率達到80%以上。2017年鑄鐵棒料生產廠家主動或被動關閉3家，起昌鑄造增加產能5000噸，恒工大幅擴大機械深加工業(yè)務規(guī)模，鑄鐵型材行業(yè)逐步進入寡頭壟斷階段。在2018年，德心企業(yè)除了繼續(xù)保持外延式增長外，將挖掘內涵式增長潛力，即不但不斷擴大完善銷售服務網絡，在合肥、武漢、重慶和南昌建設銷售服務公司，提高服務響應及時性，降低客戶采購成本，而且我們將在2018年至2020年間保持鑄鐵棒料加工業(yè)務的投入，同時我們要盡力推介球墨鑄鐵型材棒料對傳統(tǒng)砂型鑄件和灰口鑄鐵的替代。