目前国内广泛使用的普通灰铸铁玻璃模具材料普遍存在着表面光洁差，使用寿命短的缺点。 本文的目的是通过化学成分的控制和对工艺的调整，获得D型石墨，并对观组织、力学性能、耐高温性能进行研究，以提高玻璃模具的使用寿命。 对鼓肚缺陷，在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺，即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的，通过实施反弧度法工艺，铸铁型材的鼓肚现象得到有效。但由于在率次实验过程中，刚开始生产铸铁型材时的拉拔速度比较慢、拉拔周期较长，使铸铁型材在结晶器的停留时间过长，导致在扁平方向上铸铁型材顶部略微向下凹，当拉拔参数调整合适时，下凹及鼓肚现象基本消失。 由于铸铁型材拉坯工艺参数控制系统具有非线性和强耦合的特点，而且无法建立数学模型，采用BP、GA-BP神经网络算法进行拉坯工艺参数自适应整定研究。基于Matlab软件建立以铸造工艺参数为输入，拉坯工艺参数为输出的控制模型。仿真实验表明本文建立的拉坯工艺参数GA-BP神经网络控制模型可以用于拉坯工艺参数自适应整定，所获得拉坯工艺参数能够用于实际生产系统，实现高质量、率的铸铁型材水平连铸拉坯生产。在此成分范围内获得的D型石墨铸铁的力学性能为：硬度HB范围为217～2抗拉强度MPa，范围为246～285。 通过采用浇注阶梯型试样和放置冷铁方法，使铸铁获得不同的冷却速度，研究冷却速度对D型石墨铸铁观组织的影响。
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球墨铸铁型材厚大部位在特定情况下易产生一种条带状灰斑缺陷该缺陷会显著降低材料的硬度.通过扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等方法对异常灰斑的金相组织和区成分进行了分析.结果 表明:低于4.3％的碳当量、成分偏析和厚大且相对封闭的铸铁型材结构是形成这一缺陷的主要原因.在这些条件下易形成缓冷枝晶Si元素在缓慢冷却的奥氏体支晶内部偏析并富集促进形成铁素体;而Mn元素和Cu元素在枝晶附近及外部偏析并富集促进珠光体形成.两种基体组织的硬度差使加工后出现很大的色差形成宏观的灰斑形貌.球墨铸铁由于其力学性能优良，成本低廉，在生产上得到了广泛的应用。 对出现在铸铁型材内部的夹杂缺陷，进行了地研究分析，明确了夹杂物的分布规律、元素组成、来源及形成原因，并就如何控制该缺陷的产生给出了相关的建议。对大断面型材表面出现的疤皮缺陷，分析了形成原因，讨论了影响其形成的因素，并提出了能有效疤皮缺陷的措施。优化设计后得到的铸铁型材新生产线，能够满足 尺寸为400mm的铸铁型材的生产，且生产铸铁型材的工序简化，各设备的结构组成更为简单合理.铸铁型材中的夹杂物主要聚集分布在其中心线上方约3/4半径处，对于铸铁型材表面存在的疤皮缺陷，生产实践证明，采取提高铁水温度、保证铁水纯净度、适当提高拉拔速度、改进炉膛底部结构及阻断结晶器两段石墨套间横向传热的举措能够有效地。 所获得拉坯工艺参数能够用于实际生产系统，实现高质量、率的铸铁型材水平连铸拉坯生产。这些机械构件被主要应用于一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求高的零件中，如柴油机、汽车及拖拉机的曲轴、凸轮轴、汽缸盖、中压阀门，汽车及拖拉机的某些齿轮以及农机、农具等零件，这就要求它们有高的强度、塑性、韧性、耐磨性、耐机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀性以及良好的尺寸稳定性等。球墨铸铁大量取代了可锻铸铁、铸钢和灰口铸铁，已经发展成为一种重要的工程材料。
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