摘要：为获得致密组织和良好性能、防止产生裂纹，设计了精密铸造车钩的正交试验，确定了最优参数，即浇注温度为1 570℃、型壳预热温度为425℃、浇注时间为29 s。通过铸造仿真分析了最优参数下铸件温度场、应力场对于缩孔缩松及裂纹形成的影响，同时通过KGT模型对铸件关键部位进行组织模拟。最后对试制车钩进行X射线探伤，未发现内部存在裂纹及孔隙，各部位金相组织与组织仿真结果基本一致，车钩经热处理后其平均抗拉强度可达1 020 MPa。结果表明，正交优化后获得了合理的车钩铸造工艺参数，晶粒较细，性能高于标准要求。

摘要：通过对某机车车钩及钩尾框进行疲劳强度计算,提出其疲劳寿命及破坏载荷(极限载荷),验证其是否符合设计指标,为以后车钩钩体及钩尾框的生产和研发提供必要的理论依据。

摘要：为解决机车车钩铸件在熔模铸造实际生产中裂纹、缩孔多发且成品率不高的难题,设计2种浇注系统方案A与B,利用ProCAST软件对2种浇注方案的充型-凝固过程的温度场、流场和缩孔缺陷等进行数值模拟,分析铸件凝固过程中的裂纹和缩孔位置及原因,确定了浇注系统方案B的可行性。经过对仿真结果的对比分析,在采用对称立式侧浇系统,浇注温度为1 580℃,充型时间30 s的条件下,铸件整体充型过程平稳,铸件裂纹、缩孔缺陷倾向小,最高充型速度相比于方案A减少0.23 m/s。对采用方案B的浇注系统试制的熔模铸件进行检测,发现易出现在方案A中钩头与钩舌连接重要部位的缩孔及裂纹消失,仅有细小缩孔出现在次要位置,对关键部位进行荧光磁粉检测未发现近表裂纹,X光探伤未发现裂纹和孔洞,与模拟结果一致;对铸件厚大部位取样进行金相组织和扫描电镜(SEM)观察,发现其组织均匀、晶粒细小,达到标准1~3级;在铸件大平面区切割取样进行力学性能测试,铸态下抗拉强度最高可达675 MPa,平均伸长率为2.14%。研究通过数值模拟分析优化了机车车钩浇注系统,试制和检测结果表明,裂纹和缩孔缺陷得到有效控制,成品率高,铸件质量满足使用要求。