通过优化工艺,减少N、H气体来源,加强排气,合理选择浇注温度,适当放置冷铁等。加强过程控制,严格按照工艺也是不可缺的有效途径。 水平连铸作为一种精密近净成型技术,以其诸多优点,被誉为“21世纪的绿色水平连铸技术”,具有广阔的应用前景。 在消失模水平连铸充型过程中,由于模样分解产生的气体对液态金属流动前沿的影响作用,使液态金属充型过程中的速度场和自由表面、凝固过程中的温度场以及充型和凝固中所产生的缺陷与普通砂型水平连铸有很大的不同。 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。与实施反弧度法之前的铸铁型材相比,实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高,组织更为均匀,并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时,伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似,反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。
通过实验获得板形灰铸铁型材较为合理的工艺参数为:浇注温度1400℃,设计衬铁铸铁型材的消失模水平连铸工艺,模拟了其充型和凝固过程,预测了水平连铸缺陷,并进行了相应的工艺优化。按照优化后的工艺参数进行实际生产,得到了合格的铸铁型材,验证了数值模拟的可靠性。
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化学成分对铸铁型材观组织的影响。结果表明Si是影响D型石墨形成的主要因素,Ti、Cr、Cu有利于促进D型石墨的形成;D型石墨铸铁玻璃模具适宜的化学成分范围为:3.2~3.52.2~3.0%Si、0.2%Ti、0.54~0.89%Mn、<0.05<0.10.49~0.54%Cr、0.35~0.65%Cu;当含Ti量在0.1~0.3%之间变化时,随着含Ti量的增加,D型石墨增多。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。与拉伸性能结果类似,反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。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。 对不同成分的D型石墨铸铁的高温抗热疲劳性进行实验研究。在800℃下,将不同成分的D型石墨铸铁加热到800℃,保温5分钟取出后,立即在冷水中激冷5秒,如此反复循环直至出现肉眼可见的裂纹为止。


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