冷冻砂型对铸铁合金凝固行为及组织性能影响规律研究

采用冷冻砂型铸造铸铁合金，界面换热系数是反映冷冻砂型与铸铁合金换热程度的重要参数，对于分析铸铁合金组织性能具有重要意义。研究测定了合金的界面接触温度随时间的变化规律，在此基础上分析了界面换热特征，获得了界面换热系数随初始界面温度变化的函数式，同时分析了冷冻砂型中铸件凝固的铸态微观组织及力学性能。结果表明：界面换热系数随着冷冻砂型初始温度的增加而降低，随含水率的减少而升高。当含水率为6%（质量分数，下同）时，在-35℃、-30℃、-25℃初始冷冻温度条件下，铸型铸件界面换热系数峰值分别是195663W/（m²·K）、147933W/（m²·K）、120836W/（m²·K）；当含水率为5%时，在-35℃、-30℃、-25℃初始冷冻温度条件下，铸型铸件界面换热系数峰值分别是209257W/（m2·K）、176878W/（m²·K）、134472W/（m²·K）。相同含水率下初始冷冻温度越低，珠光体晶粒越细，石墨化程度越高，抗拉强度也越高。