球墨鑄鐵件作為重要的工程材料,在的很多的鑄件產(chǎn)量中有較大的比例并且生產(chǎn)技術(shù)也達(dá)到了一定的水平.但由于鑄造過程中的復(fù)雜性使得球墨鑄鐵件的質(zhì)量仍然存在著很多的問題.為了更好地控制其生產(chǎn)質(zhì)量,本文根據(jù)生產(chǎn)實際及當(dāng)前的關(guān)于球型石墨、晶體方面的形成、生長理論,結(jié)合先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù),對金屬凝固過程的觀組織進(jìn)行了計算機(jī)模擬仿真,也稱為凝固過程觀模擬,這個名稱是相對于凝固過程宏觀模擬而言的,具體是指在晶粒尺度上對金屬凝固過程進(jìn)行模擬仿真.本文根據(jù)熱力學(xué)、凝固原理等理論,建立了凝固過程中熱傳遞、溶質(zhì)傳遞和石墨球、奧氏體的形核、生長進(jìn)行模擬,以能量小原理為基礎(chǔ),考慮體積自由能和界面能的定量影響,建立了晶粒生長概率模型.根據(jù)所建立的模型,采用了Microsoft Visual C++ 6.0開發(fā)平臺開發(fā)了相應(yīng)的三維模擬計算程序和二維動態(tài)顯示程序.針對觀模擬計算量大的特點,本文采用了局部區(qū)域模擬法,并相應(yīng)地解決了整體區(qū)域和局部區(qū)域之間的數(shù)據(jù)映射、局部區(qū)域的邊界處理、局部區(qū)域模擬結(jié)果的放大顯示等問題.該方法通過僅對關(guān)鍵的局部區(qū)域模擬而有效地節(jié)省了計算量.針對球墨鑄鐵(成分為:碳含量為3.7﹪、硅含量為3.3﹪、錳含量小于0.4﹪)在砂型中的凝固過程,進(jìn)行了實驗對比研究.使用編寫的模擬仿真軟件對實驗過程中的觀組織進(jìn)行了模擬,并把模擬的計算結(jié)果與實驗結(jié)果進(jìn)行了對比,二二者基本吻合.

,對進(jìn)一步發(fā)揮鑄態(tài)球鐵的強(qiáng)韌性潛力,提高零件的使用壽命,擴(kuò)大鑄態(tài)球鐵的使用范圍是很有意義的. 在生鐵原料貨源穩(wěn)定,研究銅錳合金化對鑄態(tài)球（略）影響.在穩(wěn)定生產(chǎn)鑄態(tài)鐵素體球鐵的條件下,適當(dāng)控Si含量,強(qiáng)化孕育,添加少量Cu和Mn,成功生產(chǎn)出度、高塑性的鑄態(tài)球墨鑄鐵(塑性指標(biāo)δ比相應(yīng)牌號高出一個級別).用這種方法生產(chǎn)的鑄件,性能穩(wěn)定,成本降低.為了不使鑄件中出現(xiàn)碳化物并減少鑄件不同截面的硬度差,應(yīng)視力學(xué)性能和鑄件壁厚不同而適當(dāng)（略）n含量,本文重點研究了銅錳對合金化鑄態(tài)球墨鑄鐵性能的影響.
風(fēng)電配件用球墨鑄鐵是隨著風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的一類低溫高韌性球墨鑄鐵,是球墨鑄鐵近期（略）之由于普通球墨鑄鐵的低溫沖擊韌性較低,在寒冷的環(huán)境中易發(fā)生脆性斷裂,無法滿足風(fēng)電配件的性能要求,不適合用以生產(chǎn)風(fēng)電配件.因此在生產(chǎn)風(fēng)電球鐵配件（略）具有較高生產(chǎn)技術(shù)含量的低溫高韌性球墨鑄鐵,以此來保證風(fēng)電配件的使用. 本課題主要圍繞球墨鑄鐵的低溫沖擊韌性展開,研究了球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝、力學(xué)性能和金相組織之間的關(guān)系.通過對實驗試樣進(jìn)行化學(xué)、力學(xué)性能測試、金相組織（略）描分析,確定出了生產(chǎn)風(fēng)電配件用球墨鑄鐵的佳化學(xué)成分和生產(chǎn)工藝,提出了提高球墨鑄（略）性的有效途徑,對風(fēng)電配件用球墨鑄鐵的生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義. 通過研究發(fā)現(xiàn),在化學(xué)成分上硅、銅、鉍對球墨鑄鐵的低溫沖擊韌性有顯著影響.在生產(chǎn)工藝上選用球（略）育劑和高低溫兩階段石墨化退火,都是提高球墨鑄鐵低溫沖擊韌性的有效途徑.球墨鑄鐵的低溫沖擊韌性與金相組織有著密切聯(lián)系.石墨球的球化級別和大小級別越高,石墨球越圓整和細(xì)小,低溫沖擊韌性就越高.而隨著基體組織中珠光體量的增多,低溫沖擊韌性降低.為了保證球鐵的低溫...