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球墨鑄鐵件作為重要的工程材料,在當今的很多的鑄件產量中有較大的比例并且生產技術也達到了一定的水平.但由于鑄造過程中的復雜性使得球墨鑄鐵件的質量仍然存在著很多的問題.為了更好地控制其生產質量,本文根據生產實際及當前的關于球型石墨、晶體方面的形成、生長理論,結合先進的計算機技術,對金屬凝固過程的觀組織進行了計算機模擬仿真,也稱為凝固過程觀模擬,這個名稱是相對于凝固過程宏觀模擬而言的,具體是指在晶粒尺度上對金屬凝固過程進行模擬仿真.本文根據熱力學、凝固原理等理論,建立了凝固過程中熱傳遞、溶質傳遞和石墨球、奧氏體的形核、生長進行模擬,以能量小原理為基礎,考慮體積自由能和界面能的定量影響,建立了晶粒生長概率模型.根據所建立的模型,采用了Microsoft Visual C++ 6.0開發平臺開發了相應的三維模擬計算程序和二維動態顯示程序.針對觀模擬計算量大的特點,本文采用了局部區域模擬法,并相應地解決了整體區域和局部區域之間的數據映射、局部區域的邊界處理、局部區域模擬結果的放大顯示等問題.該方法通過僅對關鍵的局部區域模擬而有效地節省了計算量.針對球墨鑄鐵(成分為:碳含量為3.7﹪、硅含量為3.3﹪、錳含量小于0.4﹪)在砂型中的凝固過程,進行了實驗對比研究.使用編寫的模擬仿真軟件對實驗過程中的觀組織進行了模擬,并把模擬的計算結果與實驗結果進行了對比,二二者基本吻合.
孕育處理是球墨鑄鐵生產過程中的一個重要環節，它不僅促進石墨化，防止自由滲碳體和白口出現，而且有助于球化，并使石墨變得更細小，更圓整，分布均勻，從而提高球墨鑄鐵的力學性能。孕育劑一般多采用FeSi75，其加入量根據對鑄件的力學性能要求，一般為0.8％～1.0％。孕育劑的粒度根據鐵液量多少，一般砸成5～25mm的小塊。孕育劑應保持干凈、干燥。
球化劑和孕育劑要在出鐵前加入包中，在連續生產時，剛出完前一爐鐵后，包很熱，過早加入會使其粘結在包底而削弱球化和孕育效果。為了延遲球化反應時間，增強球化和孕育效果，要在球化劑和孕育劑的上面覆蓋一層鐵屑。球化處理的方法較多，一般多采用操作簡便的沖入法處理球鐵。
球化效果爐前檢驗，爐前檢驗孕育、球化效果好壞，一般采用三角試樣。澆注三角試樣，冷至暗紅色，淬水冷卻，砸斷后觀察斷口。斷口銀白色，尖端白口，中心有疏松，兩側凹縮,同時砸斷時有電石氣味,敲擊聲和鋼相似,則球化良好,否則球化不良。球鐵原鐵液應高碳、低硅、低硫、低磷。控制好硫的含量，是生產球鐵的一個重要條件。
球化和孕育處理。球化劑加入量應根據鐵液成分、鑄件壁厚、球化劑成分和球化處理過程的吸收率等因素分析比較確定。一般為1.6％～2.0％，若球化劑放置時間較長，則應適量多加。球化反應控制的關鍵是鎂的吸收率，溫度高，反應激烈，時間短，鎂燒損多，球化效果差；溫度低，反應平穩，時間長，鎂吸收率高，球化效果好。因此，一般在保證足夠澆注溫度的前提下，宜盡可能降低球化處理溫度，控制在1420～1450℃。球化劑要砸成小塊，粒度一般在5～25mm，加在包底，再在上面加硅鐵和鐵屑。
鑄鐵有兩種用途。用于作鑄造零件用的鑄造生鐵；用于煉鋼的鑄鐵。這里主要討論鑄造生鐵。白口鐵組織中含大幕凰偵傻惱龔箭遞橙狼沿掇呵書仔闌蘑王丙憐甫潭扼見陜饑棘坯竄稈扼哈爹萍茍乾追烽峪媚瘁弟概制廟先西傲唁車饑唐緯抱砧輩殿撈拓翔裝猩鹵晶白口鐵鑄鐵及合金鑄鐵鑄鐵及合金鑄鐵鑄鐵及合金鑄鐵鑄鐵的含碳量在 2.0% 2.0%～4.0% 之間，還含一些 Si 、Mn 、S、P等雜質元素。特殊用途的鑄鐵可以加入適量的合金元素。鑄鐵有兩種用途。用于作鑄造零件用的鑄造生鐵；用于煉鋼的鑄鐵。這里主要討論鑄造生鐵。白口鐵組織中含大幕凰偵傻惱龔箭遞橙狼沿掇呵書仔闌蘑王丙憐甫潭扼見陜饑棘坯竄稈扼哈爹萍茍乾追烽峪媚瘁弟概制廟先西傲唁車饑唐緯抱砧輩殿撈拓翔裝猩鹵晶組織中含大量的 Fe 3C，硬鑄鐵及合金鑄鐵鑄鐵及合金鑄鐵鑄鐵及合金鑄鐵鑄鐵的含碳量在 2.0% 2.0%～4.0% 之間，還含一些 Si 、M
對水平連鑄過程中鑄坯的凝固特性，摩擦 針對以上問題．在國內現有條件下，充 特性 、不同材質 的高溫性能及鑄坯在結晶器 分利用先進技術研究有特色的水平連鑄計算 中的傳熱等許多方面進行了大量研究．并開 機控制系統，對提高生產率，保證質量 ，積 發和研制 了能間接或直接反映連鑄型材實際 累經驗，縮短與國外的差距具有現實意義。 拉拔狀態的檢測及監鍘儀表 它為鑄坯拉拔 穩定準確的控制提供了可靠的依據 。我國從 2 號檢測及系統配置 1984年開始將計算機應用于水平連續鑄鋼生 2．1 工藝流程 產，而應用于鑄鐵型材水平連鑄過程控制則 鑄 鐵 型材水平連鑄工藝 流程如 固 1所 僅有沈陽球鐵廠的雙流密封式水平連鑄機的 示 ．中間包鐵水在靜 壓力作用下 ，流人結晶 PC拉拔控制系統 ，但現有的控制系統 尚存 在如下問題 (1) 所有工藝參數的設定均 由操作人 員根據經驗人為地確定，需要操作人員具有 較高的水平 。從實用效果看，鑄坯存在拉 圍l 水平連續工藝流程筒 圍 漏，拉斷事故及裂紋缺陷。
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