房冉冉 嵇 琛 张 可 王 维

（中国石油大学胜利学院机械与控制工程学院，山东 东营257061）

1 概述

渣孔是砂型铸造常见的铸造缺陷之一，会增加缺口敏感性，产生缩减及切割效应，对铸件的力学性能有很大危害。在汽车零配件生产过程中，降低渣孔率是关系产品合格率的重要方面。李首锋等人[1]通过改善炉料的纯净度、采用废钢加增碳剂等方式改善了曲轴铸件壳型铸造工艺中的渣孔率。何宗南等人[2]通过改善铁液纯净度、优化顶面溢流冒口以及改善浇注系统等方式解决了发动机缸体顶面渣孔缺陷问题。王彬伍等人[3]在基于FLOW-3D 仿真的横浇道集渣效果研究发现平直横浇道有利于集渣，而横浇道截面的变化或弯曲不利于集渣，建议在设计横浇道时应尽量避免横浇道变化，采用平直单一的横浇道。任现伟等人[4]探讨了砂孔和渣孔出现的原因，并指出选用合适的球化剂以及浇注系统中金属液以层流状态流动等措施可改善渣孔。本文以工业建设和汽车零配件中重要的基础材料- 球墨铸铁为研究对象，以汽车零配件的砂型铸造过程为例，结合实际生产实际工艺和Anycasting 数值模拟，通过提高铁水纯净度和浇注系统优化两方面，探讨球墨铸铁渣孔改善工艺。

2 试验过程

2.1 试验材料

本课题选用的铁水原料为生铁、废钢和返材，加入不同元素进行调节，最终得到球墨铸铁铁水成分，其化学成分见表1。球墨铸铁的孕育剂采用主要成分是硅铁，其中还含有钙、钡、锶、锰和锆等金属元素，球墨铸铁的球化剂以镁和稀土元素为主。……