球墨鑄鐵型材因其較高的強度、良好的塑性和韌性，以及便于生產，成本比鋼低廉等優良的性能而被廣泛應用在工業生產中的各個領域。為提高球墨鑄鐵材料的使用壽命，對其進行表面強化處理的研究顯得十分重要。本文通過對球墨鑄鐵材料進行激光表面多道淬火工藝的研究，得到一些有益的結論。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的，通過實施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現象得到有效。但由于在率次實驗過程中，剛開始生產鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，使鑄鐵型材在結晶器的停留時間過長，導致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當拉拔參數調整合適時，下凹及鼓肚現象基本消失。反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻，力學性能更為優良。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規定的指標。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。基于Matlab軟件建立以鑄造工藝參數為輸入，拉坯工藝參數為輸出的控制模型。仿真實驗表明本文建立的拉坯工藝參數GA-BP神經網絡控制模型可以用于拉坯工藝參數自適應整定，所獲得拉坯工藝參數能夠用于實際生產系統，實現高質量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產。結果顯示，在合理選擇數值模擬關鍵工藝參數的情況下，采用勻強圓形光斑激光束對球墨鑄鐵的數值模擬結果與試驗結果能夠比較好的吻合，數值模擬可以對球墨鑄鐵QT600-3激光表面淬火的工藝設計起到良好的指導意義。采用半導體激光器對球墨鑄鐵QT600-3材料進行激光表面淬火后的表面宏觀硬度值一般在49～60HRC。其中當試驗參數為功率1600W，光斑直徑14mm，速度180mm/min的時候所達到的硬化帶寬度和深度值比較好。



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通過實驗可知利用水渣鐵煉鐵生產的灰鐵消失模型材在金相組織和力學性能上完全達到標準灰鐵的要求。;3、使用ProCAST軟件對利用水渣鐵煉鐵直接生產（HT250）底架型材的試制方案進行模擬分析，模擬結果可知底注式澆注工藝方案易出現明顯的縮孔縮松缺陷、頂注式工藝方案有夾渣缺陷并通過試制對此進行了驗證。4、基于ProCAST的模擬和試制方案的對比對型材消失模生產工藝進行優化提出使用階梯式澆注工藝方案，通過試制表明階梯式澆注工藝方案近能有效減小型材內部縮孔縮松而且可以解決型材夾渣問題。 對出現在鑄鐵型材內部的夾雜缺陷，進行了地研究分析，明確了夾雜物的分布規律、元素組成、來源及形成原因，并就如何控制該缺陷的產生給出了相關的建議。對大斷面型材表面出現的疤皮缺陷，分析了形成原因，討論了影響其形成的因素，并提出了能有效疤皮缺陷的措施。優化設計后得到的鑄鐵型材新生產線，能夠滿足 尺寸為400mm的鑄鐵型材的生產，且生產鑄鐵型材的工序簡化，各設備的結構組成更為簡單合理.鑄鐵型材中的夾雜物主要聚集分布在其中心線上方約3/4半徑處，其中大尺寸的夾雜物主要來源于球化和孕育處理，因此解決鑄鐵型材內部夾雜問題的關鍵是控制球化和孕育處理的相關參數.對于鑄鐵型材表面存在的疤皮缺陷，適當提高拉拔速度、改進爐膛底部結構及阻斷結晶器兩段石墨套間橫向傳熱的舉措能夠有效地。 從水平連鑄工藝技術、熔煉處理技術等方面研究了軌道交通用QT400-18L(-40℃)球墨鑄鐵型材的成套制造技術.研究表明:采用小頸保溫冒口和保溫覆蓋劑以加強補縮效果可以有效鑄鐵型材的縮孔縮松缺陷.嚴格的成分設計、精選爐料、優化配料是熔煉高溫純凈鐵液的前提條件采用爐前熱分析在線檢測鐵液的球化效果是保證鑄鐵型材高質量和一致性的重要解決方案.采用新型蓋包法球化處理裝置、瞬時孕育技術和低鎂低稀土球化劑、高鈣鋇孕育劑、硫氧孕育劑等可以有效避免球化衰退改善球化效果增加石墨球數量和石墨化自膨脹效果.通過以上技術措施生產了-40℃低溫V型缺口沖擊值穩定在12 J以上的齒輪箱、抱軸承蓋等低溫高韌性球墨鑄鐵型材.

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