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基本参数
- 名称
铸铁型材
- 工艺
水平连铸
- 产地
山东
- 优势
无气孔 砂眼
- 用途
机械加工/精密制造
- 价格
议价
凸轮轴是汽车发动机上的重要组成部件,专门负责控制进气门和排气门开启和关闭的时间,关系着进排气的大小及准确性,并直接影响燃烧比和节能降耗问题,因此只有凸轮轴高硬耐磨才能始终很好地保证发动机符合设计要求,并提高整个发动机的性能。在凸轮轴生产材质的选择上,由于球墨铸铁具有优良的减震性、良好的耐磨性以及不亚于钢的强度等众多优点而成为多数凸轮轴生产厂家的 。 FCD700球墨铸铁凸轮轴是哈尔滨东安汽车发动机公司为其4G6系列发动机生产的一款度球墨铸铁汽车铸件,长期以来该公司采用冲入法工艺进行球化孕育处理,虽然这种工艺条件也能达到凸轮轴性能指标要求,但一直存在着很多问题,如铸件球化率低,球化效果不稳定,有时铸件白口倾向较大;回炉料利用率低,生产成本高;球化剂消耗量大,浇注机内残镁量波动大,且镁的收得率低;工业现场弧光大,烟尘多,劳动环境恶劣,工人劳动强度大等。
球墨铸铁是工业上应用广泛的金属材料之球墨铸铁以其度、高塑韧性、良好的抗疲劳能力和铸造性能以及较低的生产成本而应用越来越广泛,并逐步替代铸钢件。孕育处理是球铁生产中不可缺少的一个环节,其目的在于增加石墨球的数量、提高其圆整度、细化石墨球、防止球化衰退、降低白口倾向、防止在共晶团间形成自由渗碳体等。 球墨铸铁在生产中普遍应用的孕育剂是75硅铁,但其孕育效果较差,为自由渗碳体,需要加入量较大,然而为了控制终硅量,则必须降低原铁水的含硅量,这就给回炉料的利用带来了一定难度。而孕育效果非常强的孕育剂,加入较少的量就能达到和普通孕育剂相同的孕育效果,而且增硅也少,这样就可以适当地提高原铁水的含硅量,进而提高了对回炉料的利用率,从而降低生产成本。
本论文通过反复试验研制出一种由Fe2OFeS、Bi2OCaSi四种物质组成的新型复合孕育剂,为了确定孕育剂中各种物质的佳成分配比,我们通过向牌号为QT500-7的球铁铁水中加入此种孕育剂进行了三因素三水平的正交试验。通过对正交试验结果进行极差分析确定出孕育剂中各成分的佳配比。然后继续探讨了这种新型孕育剂对球墨铸铁观组织和力学性能的影响。 研究结果表明,新型复合孕育剂的主要成分组成为：Bi%,余量为Ca,其加入量为铸件重量的0.1wt%,在向牌号为QT450-10的球铁铁水中加入此种新型孕育剂后球铁组织中的石墨球数明显增多,由264个/mmm2增加至325个/mm石墨球数的增多有助于铁素体含量的增加,另外球化级别也由添加前的4级提高到3级,从而使铸件达到较好的综合力学性能,尤其是伸长率得到了很大的提高可对铸铁型材表面进行玻璃、搪瓷涂层，铜、铬、钨电镀，渗碳、渗氮处理等，其性能远好于砂型铸铁件。铸铁型材因其独有的组织特点及优异的力学性能，已经广泛应用于机床、液压气动、汽车及动力、印刷及纺织机械、模具、制冷压缩机、冶金机械等行业。
连铸球铁型材还具有良好的热处理性能。一般在CE=4.8—5.0时，铸态性能可达到QT500-10牌号，正火性能可达到QT800-等温淬火可达到QT1200-4水平。在CE=4.3—4.7时，铸态性能可达到QT550-10牌号，正火性能可达到QT800-等温淬火可达到QT1200-6水平。特别是在加入铜、钼以后，其铸态性能可达到QT800-3的水平。可见，连铸型材优良的性能和质量的稳定性完全可以满足ADI的要求，能过ADI处理更易于得到品质优良的高档次铸件。
目前，著名公司如美国福特汽车、福特赛车、康明斯发动机，德国奔驰、德国载重汽车，瑞典斯凯孚、萨博、沃尔沃汽车等均已经成功应用了水平连铸ADI铸件。在欧洲和美国，水平连铸ADI已经广泛应用于工业的各个部门，成功地替代了多种碳钢和低合金钢铸件、锻钢件、表面淬火和氮化处理的铸钢件、铝合金铸件、铜合金铸件、普通球铁铸件，以及焊接件和组装件等，品种达数千种。国外著名的连铸型材生产制造商如美国的Dura—Bar公司和日本虹技株式会社等早已用球铁连铸型材批量制造各种齿轮、齿轮轴、轴套和联轴节等部件。蠕墨铸铁孕育的主要目的是防止基体组织中出现莱氏体和自由渗碳体,调整铁素体和珠光体在基体中的比例.本文论述了采用固体孕育剂进行孕育,将引起"孕育促球"现象,它敏感地影响蠕墨铸铁蠕化率的高低,从而造成蠕墨铸铁性能的不稳定;指出"孕育促球"现象在特定条件下可以用来调整蠕化率,但在缺乏炉前快速测定铁液状态的情况下缺乏可操作性;提出了减少或避免"孕育促球"的若干措施,并推荐采用液体孕育剂进行孕育处理.
球墨铸固过程中的体积变化模式,分析认为球墨铸铁是需要外部补缩的.提出球墨铸铁的补缩应充分考虑具体铸件及实际生产条件.详细阐述不同铸型条件下,不同模数的球墨铸铁件的通用冒口、控制压力冒口及全压力冒口的选择方法.重点讨论了球墨铸铁冒口补缩中的铸件模数、凝固顺序及冒口位置、补缩通道及温度梯度、孤立热节的补缩、冶金质量及孕育处理等若干关键问题.
孕育处理是提高铸铁性能的行之有效的手段.对激冷铸铁凸轮轴组织有非常重要的影响.通过在金属液中分别加入Si-Ba孕育剂和稀土La,研究了不同孕育剂对激冷铸铁凸轮轴的孕育情况.实验发现,Si-Ba孕育剂和稀土La都能减小白口层深度,并且随着孕育剂加入量的增加,凸轮轴莱氏体组织含量明显减小;为了获得质量合格的铸件.Si-Ba的加入量不能超过0.3%.而稀土La的加入量不能超过0.03%.
