对铸铁型材的力学性能进行预测也一直是学者研究的重点和难点之一同时也是如今水平连铸CAE技术的热门研究方向。作为发动机类铸铁型材的发动机缸盖是极具代表性的铸铁型材产品对其硬度性能进行实验和模拟研究具有较大的实用价值和研究意义。  
以东风商用车公司水平连铸一厂生产的一款灰铸铁缸盖铸铁型材为研究对象重点对该铸铁型材的硬度场展开了实验研究和数值模拟两方面的工作。缸盖铸铁型材硬度场的实验研究工作主要有根据该灰铸铁缸盖铸铁型材的特征设计出了一套合理可行的铸铁型材切片和硬度测量方案。在该实验设计方案的基础之上全程追踪了该铸铁型材的生产过程并获取了铸铁型材的浇注温度、浇注时间和浇注铁水成分等浇注参数。后对两组成品缸盖铸铁型材进行了切片并对各切片上的试验点进行了硬度测量分别获得每个缸盖铸铁型材各85个实测的硬度试验数据值。 
 铸铁型材硬度场的数值模拟工作主要有在实验获得的铸铁型材各浇注参数的基础上使用华铸CAE软件对铸铁型材凝固过程的温度场进行了数值模拟通过对模拟结果进行分析计算获得了铸铁型材各硬度测量点处的凝固冷却速度。由此基于实验获得的铸铁型材实测硬度数据与模拟所得的铸铁型材冷却速度数据建立了适用于该灰铸铁缸盖铸铁型材硬度性能的数学计算模型该模型主要是考虑了冷却速度对灰铁铸铁型材硬度性能的影响。在此数学模型的基础之上对软件进行了二次开发终实现了该灰铸铁缸盖铸铁型材三维硬度数据的建立。

由于石墨结晶时体积膨胀，所以传送收缩率小，其铸造性能优于钢，因而通常采用铸造方法制成铸件使用，故称之为球墨铸铁。 
铸铁型材的推广应用对提高机械工业整体水平，专业生产铸铁型材 ，特别是提高基础件的质量，无疑具有十分重要的意义。国外众多工业发达在各个领域已广泛应用铸铁型材。主要应用在机床、液压及气动、纺织及印刷等通用机械、模具、汽车及动力、制冷等行业，并且，铸铁型材价格，这些在使用铸铁型材代替砂铸铸铁、钢、铜基合金等材料的过程中已经取得了良好的效果。
从加工性能上看来，提高Si/C比使加工性能严重恶化，随着合金化元素加入量增加，加工性能先提高后降低，在考察的孕育剂中，硅锆锰孕育剂提高加工性能和力学性能的效果也为佳。 通过分析拉伸过程以及切削加工过程中度灰铸铁的石墨变形规律，揭示出石墨对度灰铸铁抗拉强度与加工性能的影响机制。在拉伸过程中，石墨作为夹杂分布在集体组织中，石墨形态对度灰铸铁的抗拉强度有很大的影响。石墨越弯曲，石墨端部角度越钝，抗拉强度越好。

铸铁型材在铸造过程中经常产生气孔、渣孔、夹砂、缩孔、裂缝浇铸不足等缺陷.而在使用部门由于超负荷机械事故以及自然损坏等原因造成铸铁机件的损坏也很多对这些有缺陷件及损坏件应根据铸铁的特点采取相应的补焊工艺进行修复.在所有的铸铁中灰铸铁应用广泛(导轨、机床底座、工作台、气缸、阀门、齿轮等).由于补焊的要求及补焊对象不同灰铸铁有多种补焊方法但目前我国常用的方法是焊条电弧焊和气焊.由于电弧焊焊条比较昂贵一般用于补焊厚大的铸件;气焊缝的材质、性能、颜色等和母材相近、设备简单、取材容易适于补焊中、小型薄壁件.气焊火焰比电弧焊低加热和冷却速度比较缓慢加热程度和加热时间可以控制这些都有利于石墨化.因此气焊仍是一种某些场合下常用的方法.
球墨铸铁的球化处理和孕育处理方法从原材料质量、工艺操作、铁液包形状、出炉温度等方面分析了影响球化孕育效果的因素并给出相应的防止措施得出以下结论:(1)原铁液w(S)量高会导致球化剂的加入量增加不利于铁液质量的稳定;(2)w(RE)量高会引起大断面的轧辊内部产生碎块状石墨;(3)根据铸件大小适当控制球化处理温度和浇注温度有利于避免产生球化衰退和孕育衰退等现象;(4)采用复合孕育剂、多次孕育和随流孕育等方法强化孕育处理有利于增加石墨核心改善球化效果增加石墨数量。

利用数字图像处理技术对采集到的金相图像进行处理实现灰铸铁金相分析。并得到以下成果和结论: 对灰铸铁金相图像出现的亮度不均匀现象利用空域阴影校对金相图像进行亮度不均匀校正;利用小波变换与均值滤波相结合的算法对灰铸铁金相图像进行去噪处理并取得了较好的结果。 用常用的分割算法:阈值化法、FCM聚类法、遗传算法和小波变换对灰铸铁金相图像进行分割分析了分割效果和算法的性能。提出了一种适合于灰铸铁金相图像的分割算法:在小波域进行的基于二维大类间方差的遗传算法提高了分割效率并得到了较好的分割效果。

从小直径铸铁型材的凝固成型特点出发，分析研究了 其组织与性能之间的对应关系，得出了以下结论： (1)小直径铸铁型材的金相组织特点是：发达的初生奥氏体枝晶和枝晶闻分布的细小 的D型石墨。 度差仅为Hl≥±15。 (3)试验所得的小直径铸铁型材的抗拉强度均在320MPa以上，力学性能良好。 (4)从拉伸断嚣可以得出：奥氏体技晶在铸铁型誊孝的断裂过程中主要表现为阻止裂纹 扩展的作用，增加断裂所需的能量，提高铸铁型材的强度。 (5)对小直径铸铁型材的组织及断裂行为分析表明：发达的初尘奥氏体技晶呈框架结 构分布：枝晶间的D型石墨在高倍电镜下观察石墨的形状近似里蠕虫状或状。这是 小直径铸铁型材度的根本原因。

 

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