论文以柴油发动机高强度灰铸件飞轮为研究对象,从灰铸铁的铸态组织形成机理以及影响灰铸铁组织和性能的主要因素等基础研究方面开始,并基于正交实验理论,通过系统性的实验研究,利用方差分析获得了多元低合金复合作用对发动机灰铸件力学性能的影响规律,具有较好的实用价值。论文通过对高强度灰铸件飞轮的炉料特征、化学成分、铁液熔炼温度、铁液纯净程度、孕育处理、冷却速度等影响铸铁组织和性能的主要因素的研究,探索了灰铸铁铸态组织形成的机理,获得了上述各因素对铸件组织和性能的影响规律,为柴油发动机灰铸铁件的铸造生产和产品质量改进具有一定的指导作用。论文应用铸铁多元低合金化技术和正交实验理论,系统地确定了整体实验研究方案,采用生产实验和铸件材质检测分析相结合的方法,通过分析研究高强度灰铸件飞轮的铸造及结晶凝固过程,研究了Cu、Mo、Cr等合金元素对灰铸件飞轮力学性能的影响作用,总结了Cu、Mo、Cr三种合金复合作用对柴油发动机灰铸件力学性能的影响规律。为柴油发动机高强度灰铸件生产工作提供了一套有效的技术方法。论文实验研究基于公司现有的生产实验条件,研究了合金元素Cu、Mo、Cr对高强度灰铸铁飞轮金相组织和力学性能的影响。通过实验研究获得了Cu、Mo、Cr三种合金元素之间的适宜匹配用量。实验结果表明,在加入的三种合金元素中,Mo对改善金相组织、提高力学性能的效果最大,Cu次之,Cr的影响不明显。本次实验研究的成果已经应用到我公司高强度灰铸铁飞轮的生产过程中,并得到了良好的实际效果,在合理添加Cu、Mo、Cr三种合金元素的情况下可以生产出HT350材质的飞轮铸件,填补了公司铸件生产的空白,另外在不加入昂贵合金元素Mo,只加入Cu、Cr的情况下,可以保证飞轮铸件的抗拉强度达到300MPa的技术要求。这样就可以大幅度降低飞轮铸件的生产成本,促进公司经济效益的提高。