本文關(guān)鍵詞：水渣鐵生產(chǎn)鑄鐵件的消失模鑄造工藝及模擬

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【摘要】：消失模鑄造作為一種近凈型清潔生產(chǎn)技術(shù),具有很好的發(fā)展前景。近年來(lái)消失模鑄造技術(shù)在鑄鋼和鎂鋁合金方面的應(yīng)用比較廣泛,但在鑄鐵方面的應(yīng)用和研究較少。為研究消失模鑄造模擬技術(shù)在鑄鐵方面的應(yīng)用,促進(jìn)消失模鑄造技術(shù)的發(fā)展,本文介紹了一種利用水渣鐵煉鐵直接生產(chǎn)灰鐵鑄件的消失模鑄造工藝方法,并對(duì)采用此法生產(chǎn)的消失�；诣F鑄件進(jìn)行了金相分析和力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)。然后使用Pro_E軟件對(duì)鑄件、澆注系統(tǒng)及冒口等進(jìn)行了三維建模,利用ProCAST和Visual Environment軟件作為鑄造過(guò)程數(shù)值模擬仿真工具對(duì)水渣鐵生產(chǎn)灰鐵鑄件過(guò)程中的金屬液充型及凝固進(jìn)行仿真分析。探討了水渣鐵煉鐵生產(chǎn)灰鐵消失模鑄件頂注式和底注式澆注系統(tǒng)下的數(shù)值模擬,模擬結(jié)果和試制結(jié)果表明鑄件存在縮孔縮松和夾渣缺陷。針對(duì)此問(wèn)題本文提出階梯式的改進(jìn)方案,通過(guò)模擬可知鑄件縮孔縮松和夾渣基本上得到了解決,而且完全能滿足鑄件的使用性能要求。并得出以下結(jié)論:1、開(kāi)發(fā)一種利用水渣鐵煉鐵生產(chǎn)灰鐵鑄件的新工藝方法,通過(guò)此方法利用水渣鐵生產(chǎn)消失模鑄件可縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率。2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知利用水渣鐵煉鐵生產(chǎn)的灰鐵消失模鑄件在金相組織和力學(xué)性能上完全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)灰鐵的要求。3、使用ProCAST軟件對(duì)利用水渣鐵煉鐵直接生產(chǎn)(HT150)底架鑄件的試制方案進(jìn)行模擬分析,模擬結(jié)果可知底注式澆注工藝方案易出現(xiàn)明顯的縮孔縮松缺陷、頂注式工藝方案有夾渣缺陷并通過(guò)試制對(duì)此進(jìn)行了驗(yàn)證。4、基于ProCAST的模擬和試制方案的對(duì)比對(duì)鑄件消失模生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化提出使用階梯式澆注工藝方案,通過(guò)試制表明階梯式澆注工藝方案近能有效減小鑄件內(nèi)部縮孔縮松而且可以解決鑄件夾渣問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】：消失模鑄造 水渣鐵 鑄鐵件 ProCAST 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG249.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-24
• 1.1 課題的背景與意義9-12
• 1.1.1 消失模鑄造工藝特點(diǎn)9-12
• 1.2 消失模鑄造的歷史發(fā)展進(jìn)程以及國(guó)內(nèi)、國(guó)外發(fā)展概況12-16
• 1.2.1 消失模鑄造歷史發(fā)展進(jìn)程12-13
• 1.2.2 國(guó)外消失模鑄造發(fā)展概況13-15
• 1.2.3 消失模鑄造在國(guó)內(nèi)發(fā)展概況15-16
• 1.3 水渣鐵及灰鑄鐵消失模鑄造概況16-20
• 1.3.1 水渣鐵煉鐵生產(chǎn)消失模鑄件的簡(jiǎn)介16-17
• 1.3.2 灰鐵消失模鑄件的概述17-20
• 1.4 鑄造模擬仿真技術(shù)研究的發(fā)展進(jìn)程20-22
• 1.5 論文的主要研究?jī)?nèi)容22-23
• 1.6 本章小結(jié)23-24
• 第2章 消失模鑄造模擬理論及軟件應(yīng)用24-40
• 2.1 消失模鑄造法理論24
• 2.2 消失模充型特性概述24-30
• 2.2.1 消失模鑄造充型過(guò)程的影響因素25-27
• 2.2.2 消失模鑄造充型過(guò)程的數(shù)值模型的建立及求解27-30
• 2.2.3 消失模鑄造充型的數(shù)值模擬方法介紹30
• 2.3 消失模凝固模擬基本理論30-34
• 2.3.1 消失模凝固特性概述30-31
• 2.3.2 消失模凝固過(guò)程熱量的傳輸31-32
• 2.3.3 潛熱的處理32-33
• 2.3.4 消失模鑄造凝固過(guò)程數(shù)值模型的求解方法33-34
• 2.4 消失模鑄造模擬軟件簡(jiǎn)介(PROCAST及VISUAL ENVIRONM ENT簡(jiǎn)介)34-35
• 2.5 基于PROCAST的消失模模擬的前處理35-39
• 2.6 本章小結(jié)39-40
• 第3章 利用水渣鐵煉鐵生產(chǎn)消失模鑄鐵件的方法40-55
• 3.1 利用水渣鐵煉鐵生產(chǎn)灰鐵消失模鑄件的工藝40-41
• 3.2 利用水渣鐵煉鐵生產(chǎn)灰鐵消失模鑄件的步驟41-42
• 3.3 利用水渣鐵煉鐵生產(chǎn)灰鐵鑄件的優(yōu)點(diǎn)42-43
• 3.4 利用水渣鐵煉鐵生產(chǎn)灰鐵鑄件的實(shí)際應(yīng)用及性能分析43-54
• 3.4.1 利用水渣鐵煉鐵生產(chǎn)灰鐵鑄件的實(shí)例43-44
• 3.4.2 利用水渣鐵煉鐵直接生產(chǎn)的HT150鑄件金相分析44-45
• 3.4.3 利用水渣鐵煉鐵直接生產(chǎn)的HT150鑄件力學(xué)性能分析45-54
• 3.5 本章小結(jié)54-55
• 第4章 利用水渣鐵煉鐵生產(chǎn)灰鐵鑄件的消失模鑄造工藝及模擬55-70
• 4.1 灰鐵承壓件鑄造工藝性能分析55
• 4.2 灰鐵底架試制工藝方案的確定及生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)值模擬55-58
• 4.2.1 試制工藝方案的確定55-57
• 4.2.2 幾何模型的建立57
• 4.2.3 網(wǎng)格模型的建立57-58
• 4.2.4 熱物理模型的建立58
• 4.3 試制工藝模擬結(jié)果及分析58-65
• 4.3.1 底注式試制工藝的充型、凝固模擬58-62
• 4.3.2 頂注式試制工藝的充型、凝固模擬62-65
• 4.4 灰鐵底架試制改進(jìn)工藝方案及模擬65-69
• 4.4.1 底注式改進(jìn)工藝的方案的確定65
• 4.4.2 改進(jìn)工藝的方案的模擬及結(jié)果分析65-68
• 4.4.3 階梯式澆注方案的實(shí)際生產(chǎn)結(jié)果68-69
• 4.5 本章小結(jié)69-70
• 第5章 總結(jié)和展望70-72
• 5.1 總結(jié)70
• 5.2 展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 致謝75-76
• 附錄A 科研成果及參與項(xiàng)目情況76

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