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消失模水平連鑄工藝，模擬了其充型和凝固過程，預測了水平連鑄缺陷，并進行了相應的工藝優(yōu)化。按照優(yōu)化后的工藝參數(shù)進行實際生產，得到了合格的鑄鐵型材，驗證了數(shù)值模擬的可靠性。近年來隨著計算機技術的飛速發(fā)展水平連鑄CAE技術已被大量應用于實際生產當中如鑄鐵型材充型凝固過程的數(shù)值模擬、應力場數(shù)值模擬、鑄鐵型材觀組織的數(shù)值模擬等。而在此基礎上對鑄鐵型材的力學性能進行預測也一直是學者研究的重點和難點之一同時也是如今水平連鑄CAE技術的熱門研究方向。對鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現(xiàn)的，通過實施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻，力學性能更為優(yōu)良。與實施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，實施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強度指標高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規(guī)定的指標。與拉伸性能結果類似，反弧度法試樣的抗壓強度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。由于鑄鐵型材拉坯工藝參數(shù)控制系統(tǒng)具有非線性和強耦合的特點，而且無法建立數(shù)學模型，采用BP、GA-BP神經網(wǎng)絡算法進行拉坯工藝參數(shù)自適應整定研究。基于Matlab軟件建立以鑄造工藝參數(shù)為輸入，拉坯工藝參數(shù)為輸出的控制模型。仿真實驗表明本文建立的拉坯工藝參數(shù)GA-BP神經網(wǎng)絡控制模型可以用于拉坯工藝參數(shù)自適應整定，所獲得拉坯工藝參數(shù)能夠用于實際生產系統(tǒng)，實現(xiàn)高質量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產。缸蓋鑄鐵型材硬度場的實驗研究工作主要有根據(jù)該灰鑄鐵缸蓋鑄鐵型材的特征設計出了一套合理可行的鑄鐵型材切片和硬度測量方案。

由于球鐵基體中存在不同形態(tài)的石墨，所以就導致球墨鑄鐵的性能差異很大。球墨鑄鐵的表面層，在冷卻凝固過程中，鐵液和樹脂砂、涂料、冷鐵等接觸，其結晶條件與內部不同，導致石墨形態(tài)發(fā)生變化，從而影響了球墨鑄鐵中的石墨組織形態(tài)，使得鑄鐵型材的性能下降。本文結合公司實際生產中的一件球墨鑄鐵鑄鐵型材在顧客處發(fā)現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，對球墨鑄鐵型材的表層片狀石墨組織缺陷進行了系統(tǒng)的研究。鑄鐵型材在重工業(yè)中需求量大，被廣泛應用于交通運輸、機床、印刷、農業(yè)機械等支柱行業(yè)。對鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現(xiàn)的，通過實施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實驗過程中，導致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當拉拔參數(shù)調整合適時，下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻，力學性能更為優(yōu)良。與實施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，實施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強度指標高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規(guī)定的指標。與拉伸性能結果類似，反弧度法試樣的抗壓強度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。實現(xiàn)高質量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產。減少型砂中的S含量和增加鐵水邊緣Mg含量有助于降低表面層厚度。同時，我們從樹脂、固化劑優(yōu)配比，低S固化劑，涂料以及水平連鑄工藝等方面提出了減少表面層的措施。減少這樣的表面層是否直接影響鑄鐵型材的使用性能尚在進一步研究中，但是如何減少這種變異的石墨形態(tài)，是我們亟待解決的問題。