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高铬铸铁在矿山、建材、冶金、火力发电等行业得到了广泛的应用,是国内外公认的、较好的抗磨材料。高铬铸铁中的碳化物在高铬铸铁出色的耐磨性能上起着重要的作用。而合金化是高铬铸铁生产过程中最常用的一种改善组织及性能的方法之一,通过向铸铁中加入微量的合金元素,达到细化基体组织,改善碳化物形貌,提高铸铁性能的目的。因此,研究合金化对高铬铸铁凝固过程的影响是很有必要的。相对于亚共晶高铬铸铁,过共晶高铬铸铁的含碳量和含铬量均较高,碳化物数量有很大增加,材料的硬度也有相当大的提高,所以本研究设计了合理的过共晶高铬铸铁成分,并在此成分基础上加入一定含量的钛,高温下钛和碳反应生成的TiC,于是钛元素在铸铁中以钛的碳化物形式均匀分布在即将结晶的液态铁水中,以起到外来晶核的作用,细化奥氏体晶粒,控制共晶碳化物长大的作用。本研究使用热电偶和数据采集系统综合测温,测定铸型的冷却速率;使用WinROOF软件测定碳化物的体积分数;使用X Pert Pro MPD射线衍射仪进行物相分析。本研究使用FORTRAN语言编写计算程序,根据实验测得的高铬铸铁凝固过程中的温降曲线,调整对流换热系数和导热系数,采用二维导热方程求出网格点焓值,并即时与多元合金微观偏析规律模型耦合(本文采用偏平衡模型和杠杆定律模型),求解全场温度分布,得到各析出相的体积分数及相成分。根据模拟结果分析铸锭内不同位置温度差异对对凝固路径的影响,并与三种不同的合金微观偏析模型(杠杆定律,Guliver-Scheil模型和偏平衡模型)进行了比较;根据模拟得到的析出相的体积分数和相成分,分析碳化物析出的数量及浓度变化,并与实验结果进行了比较。