MAGMAiron
如果温度超过亚共晶温度，渗碳体不会分解。
2.3.4固相转变
灰铸铁的固态相变，程序假设已全部生成珠光体结构。珠光体的增长速率根据亚稳相图和合金成分计算共析体的过冷度而得。珠光体的粗细程度依赖于晶核长大温度，因此非常依赖冷却速度（热性能和传热系数）。
2.3.5硬度和材料特性
灰铸铁的硬度值计算根据初生奥氏体的析出量和合金元素对珠光体片间距的影响而得。珠光体中其它合金元素对铁素体的固溶强化也被考虑其中。固相转变过程中的冷却速度对珠光体的硬度非常重要。因此，在模拟时，建议使用已知、最了解的模具和芯子材料的传热和材料数据。可以通过测试简单形状铸件的冷却速度，与模拟结果进行对比。
2.3.6弹性模量-杨氏模量
The result of the modulus calculation depends on the amount and shape of the graphite in the microstructure. As no ferrite is allowed to grow in gray iron mode of MAGMAiron, the modulus will be constant throughout the casting.
弹性模量或杨氏模量也可以计算出来。模量计算结果根据显微组织中石墨的形状和石墨的量所得。在MAGMAiron模块中灰铸铁中不允许有铁素体形核生长，因此铸件的模量都是常数。
2.4球墨铸铁仿真
2.4.1石墨核形核（Nucleation of Graphite Nodules）
The formation of defects and final mechanical properties of nodular cast irons depend on the process of graphite nodule nucleation. The number of nodules per unit volume is dependent on the nucleation practice, type of inoculant and fading time. You can adjust a nucleation factor in MAGMAiron to represent these processes and thereby modify the equations for the nucleation, depending on the inoculant and the inoculation practice used in the foundry. The basic equation has the same form as that for the nucleation of gray iron eutectics:
球墨铸铁的缺陷和最终的力学性能取决于石墨核的形核过程。单位体积形核的数量取
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决于形核、孕育方式和衰退时间。通过调整MAGMAiron模块中的形核因子，表示这些过程，从而修改了形核公式，取决于孕育和孕育工艺。基本方程与灰铸铁共晶体形核方程类似：
Nν=单位体积（mm3） 共晶核数 A= 形核常数 ΔT=过冷度 B=指数
你可以修改这个常量，是有可能的应用治疗产量高于100％（“窗口”铸铁“）。从数量和每平方毫米的结节数计算每立方毫米大小结节，考虑结节的大小。
在MAGMAiron模块中，A常数采用默认的值，'fail'，'good'和'very good'三种孕育方式获得对应的A该值。可以修改该参数，孕育处理利用率值能大于100%。单位面积的形核数用单位体积形核数和形核大小计算，将形核的尺寸考虑进去。
The function 'Real Reality Realizer' enables you to gain information about the microstructure morphology after solidification of nodular cast iron.
特别注意：通过'Real Reality Realizer'功能可以获得球墨铸铁凝固后的微观组织形态信息。
2.4.2球墨铸铁的固相变化（共析转变）
球墨铸铁铸件的组织中，铁素体/珠光体的含量是铁素体、珠光体分别形核、长大互相竞争的结果。原因是，有两个相转变图，稳定相转变图控制铁素体的形成，亚稳定相转变图控制珠光体的形成。
It is important at this point to emphasize the importance of having the right nodule count since the diffusional distance for carbon atoms
are strongly related to the nodule count for any cooling rate.
稳定和亚稳定共析平衡温度主要受硅、铜、锰、锡等元素的影响。这些元素的析出对稳定和亚稳定共析平衡温度的影响很大。
铁素体的生长在很大程度上受这些元素的影响。目前，对于固相转变我们建议下面的最大合金添加量：Si<4.5％，Cu<1.0％，Mn<1％和Ti<0.2％。重要的是强调的重要性因为碳原子的扩散距离的正确结节计数是密切相关的结节计数的任何冷却速度。
2.4.3球墨铸铁的珠光体分解Decomposition of Pearlite
The driving force for this decomposition and the final amount of decomposed pearlite depend on the silicon and carbon content, time
and temperature.
影响珠光体分解程度最重要的冶金参数是凝固过程得到的形核数量和铁氧体含量。由铁素体和渗碳体片层组成的珠光体结构是亚稳态，可分解为铁素体和石墨。分解的驱
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动力和已分解的最终珠光体含量取决于Si和C含量、时间和温度。渗碳体的分解伴随着C在铁素体相界的扩散而进行。
2.4.4机械性能
在MAGMAiron模块，机械性能的计算取决于微观结构和化学成分。合金元素固溶于铁素体晶粒和珠光体中的铁素体从而产生强化作用。机械性能是单相和多相的组合，如珠光体。对于亚共晶铸铁（hypoeutectic iron），更长的平均的扩散距离也应考虑，这是由于凝固显微组织中有奥氏体树枝晶。
整体硬度由显微组织中实际存在的每个相的硬度值计算而得。公式如下：
表2-2所示元素影响硬度的预测。 元素 C Mg Si P S Cr Mn Ni Cu Mo Sn Ce Sb N ?1）最小断裂强度 ?2）最小抗拉强度 ?3）最小断裂延伸率
铁素体的固溶强化 X X X X X X X X 珠光体强化 X X 下面的性能与微观组织和硬度有关，也计算出：
2.4.5弹性模量 -杨氏模量
杨氏模量取决于存在石墨的形态和数量。由于大多数球墨铸铁中都存在铁素体，模量取决于铸铁中铁素体的含量。 2.5蠕墨铸铁仿真
在蠕墨铸铁的模拟中，计算了球状石墨和蠕虫状石墨的生长。
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2.6铸铁缩孔和疏松的形成
铸铁（包括灰铸铁和球墨铸铁）的缩孔和疏松的形成取决于一些重要因素： Metallurgy冶金原因: ? raw materials原材料
? chemical composition化学成分
? melt treatment, inoculation熔体处理、孕育 Process conditions工艺条件: casting temperature浇注温度
? filling behavior充型过程 ? pattern layout 工艺设计 ? molding materials 模型材料 ? mold wall dilatations 模型壁刚度 ? repeatability 重复性
人为因素对工艺过程也有很大的影响。上述因素证明，在使用MAGMAiron模拟预测铸件的关键区域时必须选择与实际铸造过程相同的参数。模型/芯子影响液体补缩金属的压力。目前对该影响的理解还不充分，大部分都是实验所得。
2.6.1凝固收缩Solidification Shrinkage
当铸铁冷却凝固，体积收缩非常复杂：每个相的收缩和密实度都是总收缩的一部分，在熔体的凝固过程中连续计算得到。随着熔体的凝固，初生奥氏体的析出、共晶过程石墨和二次奥氏体的析出造成的体积变化，导致铸件的收缩或膨胀。能否通过糊状体进行液体补缩，取决于当时的膨胀或收缩压力。计算的体积变化也考虑到可能形成的白色莱氏体共晶过程。（white eutectic ledeburite）
凝固结果显示疏松预测的区域可能比铸件实际的区域更大或更小。这是由于未知因素，如气体含量、疏松形核的程度（the degree of porosity nucleation）。
2.6.2模型/芯子壁的移动
In MAGMAiron the mold/core wall behavior can be treated by a time-dependent dilatation curve (Fig. 3-11). Note that the mold/core movement will influence the need for feeding, but not the microporosities formed at the end of solidification. The porosity formation is taken into consideration by the graphite precipitation factor (Window 'iron casting'). MAGMAiron offers you the following three standard options for the wall movement:
模型/芯子的作用取决于型砂、晶粒分布、模型/芯子紧实度、粘结剂和热膨胀。在MAGMAiron模块中，模型/芯子壁的作用可以用时间-膨胀量曲线进行处理（图3-11）。注意模型/芯子的移动将影响补缩，但对凝固后期的显微疏松的形成作用不大。疏松的形成取决于'iron casting'窗口的石墨析出因子。MAGMAiron提供如下三个标准选项用于选择模型/芯子壁的移动：
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? No movement possible, 'die'
? Stable sand mold and stable cores, 'stable mold' ? Weak sand mold and stable cores, 'weak mold'
必须在前处理中设置模型材料为material group 3，芯子必须设置为material group 2.
2.6.3疏松形成和压力Pressure Dependence
在共晶凝固中，石墨共晶体的体积膨胀要比残余相析出的凝固收缩大，导致熔体的压力增大。如果空隙已经形成，压力作用下液体无法对空隙实施补缩，仅仅减小空隙的尺寸。另一种可能是模型壁变形，因此释放了石墨膨胀造成的多余压力。
铸件凝固过程，模型和芯子的变形或者熔体的收缩，结合重力，也能导致剩余液体向低压力的区域补缩。
2.6.4石墨析出因子Graphite Precipitation Factor
In MAGMAiron kinetic growth laws calculate the formation of primary austenite and the eutectic reaction. However, the last liquid fraction to solidify can grow in an uncoupled manner, thereby decreasing the expansion contribution from the graphite. This effect is influenced by the alloying and trace element levels and inoculation practice. MAGMAiron allows you to adjust the tendency for porosity formation by this mechanism by changing the degree of graphite precipitation at the end of solidification in a scale from 1 to 10 (Window 'iron casting'). '10' means that the graphite expansion potential is fully considered in the simulation and that the last solidifying metal has a relatively low tendency to shrink. '1' means that the graphite expansion occurs to only a minor degree and thereby compensates to only a minor degree for the shrinkage of the liquid metal on solidification.
在MAGMAiron动力学生长规律形成的主要计算奥氏体和共晶反应。然而，在过去的液体部分巩固，可以生长在一个耦合的方式，从而减少从石墨膨胀的贡献。这种效应的影响合金元素和微量元素水平和接种实践。MAGMAiron允许您调整孔隙形成的趋势这一机制在改变石墨降水的程度规模在年底从1到10（窗口“铁凝固铸造'）。 '10'意味着石墨扩张潜力是完全考虑在模拟和最后凝固的金属有
相对较低的萎缩的趋势。 '1'是指石墨扩张时只有轻微的程度，从而补偿只有轻微的液态金属的收缩程度凝固。
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