球墨鑄鐵是一種 重要的工程合金材料，具有良好的力學(xué)性能和較好的鑄造性能，在整個鑄件以及機(jī)械產(chǎn)品中占有重要的地位。球墨鑄鐵件在鑄造產(chǎn)品中的比例逐年提高。對于一些要求較高的球墨鑄鐵件，縮孔、縮松尤其是縮松缺陷是嚴(yán)重影響生產(chǎn)質(zhì)量，甚至是導(dǎo)致報廢的原因。探究工藝因素對球墨鑄鐵件收縮缺陷的影響規(guī)律，對不同生產(chǎn)工藝的球墨鑄鐵件的縮孔、縮松缺陷的大小、位置進(jìn)行準(zhǔn)確、youxiao地預(yù)測并提出工藝改進(jìn)建議對縮短試制周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，增加企業(yè)競爭力具有重要意義。因此，建立一個youxiao的球墨鑄鐵件縮松預(yù)測模型具有現(xiàn)實的理論價值和應(yīng)用價值。

    我公司總結(jié)和分析了球墨凝固過程數(shù)值模擬及縮松、縮孔的預(yù)測的方法和理論模型。發(fā)現(xiàn)目前尚沒有youxiao預(yù)測球墨鑄鐵縮松缺陷的方法，提出了由宏-微觀凝固理論模型相結(jié)合預(yù)測球墨鑄鐵收縮缺陷的新思路。但是現(xiàn)有的形核率計算模型和潛熱數(shù)據(jù)并不能滿足對不同工藝因素下生產(chǎn)的球墨鑄鐵件進(jìn)行模擬計算的需要。進(jìn)行相關(guān)的試驗研究，建立適用于球墨鑄鐵的生產(chǎn)的準(zhǔn)確youxiao的數(shù)值計算模型。 用正交試驗的方法設(shè)計并澆注了一系列的球墨鑄鐵立板件，研究了碳當(dāng)量、孕育量和鑄件模數(shù)(冷卻速度)對球墨鑄鐵件縮松宏觀分布的影響規(guī)律，提出了不同工藝參數(shù)下的球墨鑄鐵縮松定量計算模型。分析了球墨鑄鐵件縮松的形成機(jī)理和形成過程。研究表明業(yè)共晶球墨鑄鐵中游離奧氏體的存在zengda了后凝固區(qū)域的凝固收縮量，發(fā)達(dá)的枝晶造成補(bǔ)縮通道的阻塞形成縮松。共晶和過共晶球墨鑄鐵的縮松是液態(tài)收縮和石墨化膨脹共同作用的結(jié)果。在鑄型強(qiáng)度足夠的條件下，共晶團(tuán)的體積膨脹以壓力的形式與液態(tài)靜壓力一起直接作用于液態(tài)金屬，有利于減小縮松體積。根據(jù)對球墨鑄鐵縮松形成機(jī)理和形成過程的分析，將石墨化膨脹對金屬液的壓力和金屬液自身靜壓力引入到球墨鑄鐵縮松預(yù)測判據(jù)中，建立了球墨鑄鐵壓力條件下的縮松預(yù)測模型P·G／R~(1/2)≤K。 采用定量金相分析技術(shù)和冷卻曲線熱分析法，定量的研究了不同碳當(dāng)量、孕育量和冷卻速度的球墨鑄鐵件的石墨球的形核率。針對不同類型的球墨鑄鐵的凝固過程，建立了亞共晶、共晶和過共晶球墨鑄鐵的形核率計算模型。同時給出了形核溫度的計算方法和計算模型。 分別用DHA法和DSC法測量并計算了球墨鑄鐵的潛熱數(shù)據(jù)。分析了碳當(dāng)量、孕育、冷卻速度以及石零球形貌對潛熱的影響規(guī)律。研究表明球墨鑄鐵的潛熱隨碳當(dāng)量和鑄件冷卻速度的zengda而zengda，孕育對潛熱影響較小。石墨球的組織形貌時鑄鐵的潛熱有重要影響。石墨球越圓整，潛熱越大。建立了球墨鑄鐵的潛熱計算模型。 基于Microsoft Visual Studio 6.0和Windows XP平臺用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言Visual C++設(shè)計并開發(fā)了球墨鑄鐵凝固過程模擬計算軟件TMCast-S.G iron。該軟件采用了ActiveX Data Objects(ADO)數(shù)據(jù)庫技術(shù)和DLL技術(shù)。可以完成不同工藝參數(shù)生產(chǎn)的球墨鑄鐵的凝固過程的溫度場、石墨球密度計算和縮孔、縮松預(yù)測。通過與實驗鑄件的驗證，表明TMCast-S.G iron計算模型合理，計算準(zhǔn)確，可以youxiao進(jìn)行球墨鑄鐵縮孔縮松缺陷的預(yù)測，實用性強(qiáng)。