·262· 北京科技大学学报 1997年第3期 球铁铸态机械性能，如布氏硬度，抗拉强度，屈服强度和延伸率 浇注了3组球铁阶梯试块，测定了冷却曲线，石墨球大小、数量，珠光体数量和布氏硬 度，对阶梯试块进行了模拟计算，并与实测值进行了对比.表1为阶梯形试块的热能性值，表 2为模拟计算和实测结果比较，可以看出，两者基本符合， 表1阶梯形试块的热物性值 样品 /W·(m·K)p/kg·me/kJ·(kg·K)H/】Ti/KT/KT/K acM an 铸件 29.3 7100 0.84 2301423135314730.1∞ 铸型 1.05 1600 1.05 298 0.1 表2球铁阶梯试块微观组织模拟与实测结果对比 石墨球尺寸/×10m 石墨球数量/×10°m3 珠光体数量/% 布氏硬度值HB 壁厚/mm 模拟 实测 模拟 实测 模拟 实测 模拟 实测 8 20.8 22.6 1649 1804 52.0 55.2 205 191 12 21.9 22.7 1137 1189 48.6 51.7 200 197 20 33.2 31.7 782 790 36.7 51.0 180 193 30 39.2 37.5 660 700 30.0 42.2 160 181 图1为阶梯试块冷却曲线模拟和实测比较.图2为模拟预测的布氏硬度分布. 1400 一实测 1300k 1一1点 。一一计算 2-2点 1200 3-3点 220 1100 4一4点 165 190 200 180 185 1000 900 800 700 600l 图2 球铁阶梯试块布氏硬度模拟计算结果 0 10 203040 5060 t/min 图1球铁阶梯试块冷却曲线实测和计算结果 3结论 (1)建立了球铁从凝固至室温各阶段各转变相形核和长大的数学模型.(2)根据相变动力 学理论，建立了计算各相转变分数的方程，(3)用C语言编制了球铁微观组织形成模拟软件 FTStructure,该软件可以预测球铁铸态显微组织和机械性能.(4)对实际浇注的球铁阶梯形试 块进行了模拟计算，并与实测进行了对比，结果表明两者吻合良好. 参考文献 I Oldfield W.Quantitaive Approach to Casting Solidification Freezing of Cast Iron.Trans ASM,1966. 59,(6):945· · 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 球铁 铸态机械 性 能 ， 如 布 氏硬 度 ， 抗 拉 强 度 ， 屈 服 强 度 和 延 伸率 浇 注 了 组 球 铁 阶梯 试 块 ， 测 定 了冷却 曲线 ， 石 墨 球 大小 、 数量 ， 珠 光 体数量 和布 氏硬 度 对阶梯 试 块 进 行 了模 拟 计算 ， 并 与 实测 值 进 行 了 对 比 表 为 阶梯 形 试块 的热能性 值 ， 表 为模拟 计算 和实测 结果 比较 ， 可 以 看 出 ， 两者基 本符合 表 阶梯形试块的热物性值 样 品 刀 · · 一 ， 冰 · 一 州 · · 一 ， 耳 王… 双 天 几 铸件 名 二 铸型 表 球铁阶梯试块微观组织模拟与实测结果对 比 石墨球尺寸 · 肠 石墨球数量 一 珠光体数量 布 氏硬度值 壁 厚 ︸ ，‘二盈‘且且，入了︶ ，内︺且、且了 模拟 实测 模拟 实测 模拟 实测 图 为 阶梯 试块 冷却 曲线模 拟 和 实测 比较 图 为模拟 预测 的布氏硬度分布 妞叼亡 ， 二 耀 比 呱 墓 图 球铁阶梯试块布氏硬度模拟计算结果 图 球铁阶梯试块冷却曲线 实测和计算结果 结论 建 立 了球铁从凝 固至 室 温 各 阶段 各转变相 形 核和 长大 的数学模型 根 据相 变动力 学 理 论 ， 建 立 了 计 算 各 相 转 变 分 数 的方 程 用 语 言编 制 了球 铁微 观 组 织 形 成 模 拟 软件 ， 该 软件 可 以 预 测 球 铁 铸 态显微 组 织 和 机 械性 能 对实 际浇注 的球铁 阶梯 形 试 块进行 了模 拟 计算 ， 并 与实测 进行 了 对 比 ， 结果 表 明两 者吻合 良好 参 考 文 献 姗 比 ， ，