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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Si、Mn含量對球墨鑄鐵型材組織與性能的影響。結果表明:隨著Si含量的增加，調質態球墨鑄鐵的抗彎強度與硬度逐漸增大，這是因為Si能改善石墨球形態、促進碳化物的析出以及對基體有固溶強化等作用。但Si含量過高時(＞3.0％)，石墨球形態變差、碳化物聚集長大，導致強度降低。Mn對石墨球形態影響較小。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，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。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水平連續鑄造鑄鐵型材) 性能要求。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。在淬火溫度不變時，隨回火溫度的升高，碳化物顆粒的析出更均勻（由馬氏體邊界析出演變到在基體中彌散析出），但顆粒也同時發生粗化，導致球墨鑄鐵的抗彎強度逐漸減小而撓度逐漸增大。

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