由于球墨铸铁铸铁型材水平连铸过程中糊状凝固的凝固特点，使得铸铁型材必然存在缩松缩孔。如何从工艺上有效地抑制缩松缩孔缺陷问题一直是人们研究的重点。大型球墨铸铁型材往往由于其体积大、结构较复杂，铸型膨胀较难控制等原因，导致其缩松缩孔更难控制，因此对工艺设计提出了更高的要求。铸铁型材在重工业中需求量大，被广泛应用于交通运输、机床、印刷、农业机械等支柱行业。拉坯工艺参数设置是铸铁型材生产中的关键环节，设置不合理会导致拉漏、拉断等生产事故和产生表面裂纹等铸造缺陷。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，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。 (1)根据铸铁型材结构特点并结合数值模拟的的结果，分析导致大面积缩松缩孔缺陷的原因:此类外形尺寸长而大，内部空腔结构复杂热节较多的大型铸铁型材，要实现同时凝固很困难，利用球墨铸铁自补缩来解决缩松不可行，必须加强补缩作用，合理设置冒口和冷铁，确保补缩通道顺畅。 (2)建立铸铁型材的有限元模型，运用ProCAST软件对各个方案进行了水平连铸过程模拟仿真，对缩松缩孔进行了预测，并对仿真结果进行对比分析，结合理论分析和模拟仿真的情况对铸铁型材工艺进行了优化。(3)针对优化后的工艺，确定了一套实验方案，并对优化后的工艺方案进行了实验验证，实验结果一致表明，工艺优化后铸铁型材缩松缩孔缺陷情况得到有效改善，成功解决了此类大型球铁件的水平连铸生产难题。 亿锦天泽钢铁有限公司

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。
目前在主要工业机械构件中均得到广泛应用。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。 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。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。 结合公司实际生产中的一件球墨铸铁铸铁型材在顾客处发现裂纹的现象，对球墨铸铁型材的表层片状石墨组织缺陷进行了系统的研究。通过对裂纹区域进行显金相分析，发现在此断裂区域存在一些变形石墨。同时经过追溯质量记录和实验，发现在树脂砂造型工艺下生产的球墨铸铁型材表层均存在此问题。对普通固化剂和低S固化剂的树脂砂所生产的铸铁型材进行了跟踪实验，实验结果表明表面层厚度主要与表面铁水的Mg含量和S含量相关。



球墨铸铁型材因其较高的强度、良好的塑性和韧性，以及便于生产，成本比钢低廉等优良的性能而被广泛应用在工业生产中的各个领域。为提高球墨铸铁材料的使用寿命，对其进行表面强化处理的研究显得十分重要。本文通过对球墨铸铁材料进行激光表面多道淬火工艺的研究，得到一些有益的结论。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。反弧度法工艺制各的铸铁型材组织更为均匀，力学性能更为优良。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。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。结果显示，在合理选择数值模拟关键工艺参数的情况下，采用匀强圆形光斑激光束对球墨铸铁的数值模拟结果与试验结果能够比较好的吻合，数值模拟可以对球墨铸铁QT600-3激光表面淬火的工艺设计起到良好的指导意义。采用半导体激光器对球墨铸铁QT600-3材料进行激光表面淬火后的表面宏观硬度值一般在49～60HRC。其中当试验参数为功率1600W，光斑直径14mm，速度180mm/min的时候所达到的硬化带宽度和深度值比较好。

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