開(kāi)發(fā)新型高性能球墨鑄鐵中大型沖壓件模具材料來(lái)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(guò)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(guò)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(wú)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(kāi)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(wú)損探傷測(cè)試,模具鑄件無(wú)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

只有以科學(xué)技術(shù)為依托，才能生產(chǎn)高端產(chǎn)品，才能吸引用戶目光，才能被市場(chǎng)接納。特別是在形勢(shì)緊迫的今天，唯有進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)重組整合，實(shí)現(xiàn)技術(shù)裝備、生產(chǎn)能力和人力資源的進(jìn)一步優(yōu)化，才有資格有能力尋求或轉(zhuǎn)型的新路徑。這是一條充滿希望的發(fā)展之路。公司在創(chuàng)業(yè)的征途上，將繼續(xù)以不畏艱險(xiǎn)的精神和永不停歇的腳步，引領(lǐng)連鑄型材新技術(shù)新產(chǎn)品走向高端，開(kāi)創(chuàng)連鑄型材行業(yè)發(fā)展的新局面。
近年來(lái),耐熱球墨鑄鐵材料由于具有良好的力學(xué)性能、耐熱性能及高溫下抗氧化、抗疲勞性能等特點(diǎn),正逐步取代某些鋼來(lái)制造耐熱模具,獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本文研究了耐熱球墨鑄鐵模具材料的耐熱性能、抗高溫氧化性能、抗疲勞性能及耐磨性能,為其在代替?zhèn)鹘y(tǒng)鑄鍛鋼生產(chǎn)沖壓件模具等方面提供了重要的理論和實(shí)踐依據(jù)。 采用正交實(shí)驗(yàn)法優(yōu)化了材料中合金元素Si、Mn、Cr的佳配比;利用光學(xué)顯鏡觀察了球墨鑄鐵的金相組織;利用HB-3000型布氏硬度計(jì)測(cè)量了球墨鑄鐵的硬度;通過(guò)CSS-44000型電子試驗(yàn)機(jī)對(duì)材料的拉伸性能進(jìn)行了表征;采用氧化增重法衡量了材料的抗高溫氧化性能;觀察熱疲勞裂紋的SEM照片分析了材料的抗熱疲勞性能;使用MG-2000型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),考察了干摩擦條件下材料的摩擦磨損性能,綜合分析了合金元素的添加比例、施加載荷、磨損時(shí)間對(duì)材料摩擦磨損性能的影響,探討了其磨損失效機(jī)理。