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

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(wàn)噸，其中出口約5千噸，內(nèi)銷7萬(wàn)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。