实践证明铸铁型材当含Mn量在1%左右时，若铸件成分分析含S量超过0.05%，铸件就开始产生缩孔缺陷，当含S量超过0.07%时就会发生批量缩孔，这种现象如何解释呢？
灰铸铁中的S有两种存在形式，一种是单质，另一种是化合状态的MnS，灰铁中起结晶核心作用的硫，主要是化合状态的MnS，我们现在的化验手段（无论是化学分析还是光谱分析），都只能分析出铸件和铁水中单质状态而以化合状态（MnS）存在的S是化验不出来的。当单质S含量超过0.05%时，化合态的S含量就比较高了，此时的铁水中： MnO+FeS=MnS+FeO，FeO+C=Fe+CO或2FeO+C=2Fe+CO这时铁水在凝固过程中就在析出CO或CO2的同时产生部分棕色的MnS粉沫，形成铁渣反应气缩孔。只要具备一定的条件，这种气缩孔，不仅在电炉铁水也在冲天炉铁水中发生。其实我们在电炉熔化过程中，已经增加了一部分硫，这些硫来自于：由回炉的浇注系统带来，浇注系统中的硫磷含量远高于铸件中的含量;生铁中的硫，一般生铁中的硫含量是不高的，而我们购买的普通生铁上面都携带不同程度的炉渣（拉圾），我们是不会化验的，但这些拉圾却含有较高的硫磷，会带入炉内;废钢和生铁等炉料的铁锈，氧化铁含量较高，进入铁水中会增加硫的吸收率。在这样的情况下，如果我们再补加硫化铁来就过分了。实际生产高牌号灰铸铁件时，铁水中的单质S控制在0.03-0.05%之间为妥

对异常灰斑的金相组织和区成分进行了分析.结果 表明:低于4.3％的碳当量、成分偏析和厚大且相对封闭的铸铁型材结构是形成这一缺陷的主要原因.在这些条件下易形成缓冷枝晶Si元素在缓慢冷却的奥氏体支晶内部偏析并富集促进形成铁素体;而Mn元素和Cu元素在枝晶附近及外部偏析并富集促进珠光体形成.两种基体组织的硬度差使加工后出现很大的色差形成宏观的灰斑形貌.
球墨铸铁由于其力学性能优良，成本低廉，在生产上得到了广泛的应用。
目前在主要工业机械构件中均得到广泛应用。这些机械构件被主要应用于一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求高的零件中，如柴油机、汽车及拖拉机的曲轴、凸轮轴、汽缸盖、中压阀门，汽车及拖拉机的某些齿轮以及农机、农具等零件，这就要求它们有高的强度、塑性、韧性、耐磨性、耐机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀性以及良好的尺寸稳定性等。球墨铸铁大量取代了可锻铸铁、铸钢和灰口铸铁，已经发展成为一种重要的工程材料。
由于球铁基体中存在不同形态的石墨，所以就导致球墨铸铁的性能差异很大。球墨铸铁的表面层，在冷却凝固过程中，铁液和树脂砂、涂料、冷铁等接触，其结晶条件与内部不同，导致石墨形态发生变化，从而影响了球墨铸铁中的石墨组织形态，使得铸铁型材的性能下降。本文结合公司实际生产中的一件球墨铸铁铸铁型材在顾客处发现裂纹的现象，对球墨铸铁型材的表层片状石墨组织缺陷进行了系统的研究。

普通灰铸铁耐热性差，只能在小于400℃左右的温度下工作。铸铁型材在高温下的损坏形式主要是在反复加热、冷却过程中发生相变和氧化，引起铸铁的体积膨胀（不可逆）和裂纹的形成。因此，提高铸铁耐热性能的途径可以采取以下措施。 合金化。在铸铁中加入硅、铝、铬等合金元素，使铸铁表面形成一层致密的SiOAl2OCr2O3氧化膜，保护内层不被氧化。 获得单相铁素体或奥氏体基体，使其不发生相变，减少因相变而引起的铸铁体积膨胀。 常用耐热铸铁有中硅耐热铸铁、中硅球墨铸铁、高铝耐热铸铁、高铝球墨铸铁、低铬耐热铸铁和高铬耐热铸铁等，主要用于制造板、换热器、坩埚炉、锅炉、高炉等工业用炉的耐热零件。 耐蚀铸铁。造成金属腐蚀的主要形式是电化学腐蚀，提高铸铁耐蚀性的主要途径是合金化。在铸铁中加入硅、铝、铬等元素能在铸铁表面形成一层连续致密的保护膜；加入铬、硅、钼、铜、镍等元素，可提高铁素体的电极电位；通过合金化还可获得单相金属基体，减少铸铁中的电池，这些措施均可有效地提高铸铁的耐蚀性。

通过炉前分析方法并结合JMatPro软件，得到了灰铸铁在凝固过程的材料密度变化曲线，实现了铸铁件水平连铸充型与凝固在一个计算模型中完成，准确预测了铸铁型材的缩孔位置。用上述方法对板状零件和叉状零件进行数值模拟，对比板状零件模拟和实验结果，表明充型模拟过程中的充型时间、充型形态、气隙等结果和实验记录的结果吻合；叉状零件成型过程在一个计算模型中完成，模拟结果表明模拟与试制的缩孔结果吻合，可以预测铸铁型材缩孔可能出现的位置，为工艺设计打下了基础。  
一种水平连铸工艺设计中浇冒结合的设计方法。工艺设计阶段对轴承座进行凝固分析，得出了铸铁型材各部分的模数后，使用截面比设计法、均衡凝固设计法来定量化设计浇冒口系统的尺寸。研究表明该铸铁型材应采用底注式浇注系统为宜，对铸铁型材中部区域采用浇冒系统处理热节，提取凝固模拟结果中热节处的平均模数和金属液体积，即可对浇冒口系统的尺寸进行定量化设计；充型结果表明浇注节奏应为“先慢后快再慢”；凝固结果表明浇冒口液态补缩明显，石墨化膨胀压力没有损失，铸铁型材设计良好。将该铸铁型材参数应用于生产，生产的灰铸铁轴承座质量良好，满足使用要求。  
采用连续形核模型和KGT模型模拟晶粒形核和生长。由合金的基本属性通过KGT模型算出α、β参数后，即可通过抽取灰铁件水平连铸成型模拟中的温度场结果，对金属凝固时晶粒生长进行模拟。

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