汽車鑄鐵件 五類材質(zhì)各顯其能
發(fā)布時(shí)間：2017-08-08 21:28 來(lái)源：tommy 閱讀：
1. 汽車灰鑄鐵件
在汽車上有代表性的灰鑄鐵件是汽缸體，其發(fā)展方向是薄壁高強(qiáng)度，其實(shí)現(xiàn)方式主要有兩類：一是低碳當(dāng)量工藝：主要是通過(guò)降低灰鑄鐵的的C、Si含量，提高鑄鐵的強(qiáng)度。其主要優(yōu)點(diǎn)是：通過(guò)改變爐后配料，容易實(shí)現(xiàn)，可靠性較高；不用或少用合金元素，成本較低；對(duì)爐前處理及其操作要求較松。其缺點(diǎn)也較明顯：碳當(dāng)量低，鑄造性能不好，容易造成縮孔（松）廢品和增加鑄造應(yīng)力；鑄件的加工性能、斷面均勻性較差，鑄件導(dǎo)熱性受到影響。二是高碳當(dāng)量、合金化工藝：主要是保持灰鑄鐵的的C、Si含量在較高水平（wC>3.3%)的條件下，通過(guò)加入合金化元素如鉻、銅等，提高鑄鐵強(qiáng)度，目前，正在向多元微合金化提高強(qiáng)度的方向發(fā)展。。其優(yōu)點(diǎn)是，合金化工藝比較成熟，提高強(qiáng)度作用明顯；鑄造性能較好，形成縮孔（松）廢品的傾向?。昏T件的加工性能、導(dǎo)熱性能較好。缺點(diǎn)是，合金化元素加入較多，鑄件成本不僅較高，處理不好還可能影響鑄件的加工性和滲漏性；對(duì)爐前處理要求比較嚴(yán)格。
隨著發(fā)動(dòng)機(jī)功率的提高，對(duì)灰鑄鐵的性能要求進(jìn)一步提升，國(guó)內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)的一些缸體已采用HT300甚至HT350來(lái)制造。一汽鑄造公司已穩(wěn)定地采用HT300來(lái)生產(chǎn)6DL、道依茨發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，同時(shí)，也儲(chǔ)備了HT350的生產(chǎn)技術(shù)。為了滿足轎車缸體高速切削加工的需要，通過(guò)優(yōu)化熔煉工藝、材料及合金化工藝等措施，成功解決了缸體材質(zhì)高性能與高速切削問(wèn)題。
2. 球墨鑄鐵件
球墨鑄鐵在汽車上，有代表性的主要是曲軸、凸輪軸、中后橋殼、各類支架、殼體等零件。目前，正向鑄態(tài)高強(qiáng)度珠光體基體球墨鑄鐵（QT700-2、QT800-2、QT800-5)與鑄態(tài)高韌性鐵素體球墨鑄鐵（QT400-18、QT400-15、QT600-10)發(fā)展。主要通過(guò)優(yōu)化熔煉工藝，嚴(yán)控原鐵液中的S、P含量和微量元素含量，選取適宜的球化劑、孕育劑、合金元素及加入方式，嚴(yán)格隨流孕育工藝等措施獲得。
一汽鑄造有限公司具備各種牌號(hào)球墨鑄鐵的生產(chǎn)技術(shù)，為滿足載重車中后橋殼的需要，開(kāi)發(fā)了鑄態(tài)QT600-5工藝，為滿足轎車曲軸需要，開(kāi)發(fā)了鑄態(tài)QT800-2工藝，為滿足轎車轉(zhuǎn)向節(jié)的需要，開(kāi)發(fā)了鑄態(tài)QT400-18、QT400-15工藝，并在生產(chǎn)中獲得應(yīng)用。
近幾年，硅固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵逐漸引起國(guó)內(nèi)重視，其最早由瑞典開(kāi)發(fā)應(yīng)用，1998年成為瑞典國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（SS140725），隨后在2004年納入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO1083），2009年我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1348—2009）將其納入到規(guī)范性附錄。國(guó)際已發(fā)布固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵牌號(hào)QT 450- 18，QT 500-14，QT 600-10，在汽車上已成功應(yīng)用。一汽鑄造有限公司研究所已研制出底盤類鑄件，目前正在試車驗(yàn)證中。
3. 蠕墨鑄鐵件
蠕墨鑄鐵在汽車排氣管、大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋等汽車鑄件上獲得了廣泛應(yīng)用。采用蠕墨鑄鐵制造中、大功率發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋，一方面可以通過(guò)設(shè)計(jì)減輕缸蓋重量，另一方面也可以提高缸蓋的使用性能，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。目前，蠕墨鑄鐵在大功率發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上的應(yīng)用日益增多，可以減薄壁厚，取消加強(qiáng)筋，減重可達(dá)25%左右，在福特、奧迪等國(guó)外公司的大功率發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上已成功應(yīng)用，國(guó)內(nèi)一汽、濟(jì)南重汽等也有成功應(yīng)用的報(bào)道。
蠕墨鑄鐵應(yīng)用主要受其生產(chǎn)過(guò)程難于穩(wěn)定控制的限制。SinterCast公司是瑞典一家專業(yè)從事蠕墨鑄鐵技術(shù)研究與生產(chǎn)設(shè)備制造的股份制公司，其產(chǎn)品（SinterCast蠕鐵生產(chǎn)控制系統(tǒng)）在世界三個(gè)大洲（美歐亞）均得到應(yīng)用，向世界10個(gè)最大的汽車制造廠中的8家提供蠕墨鑄鐵生產(chǎn)技術(shù)支持，全球每月約有2萬(wàn)個(gè)缸體或缸蓋產(chǎn)品采用蠕墨鑄鐵制造。SinterCast公司宣稱全球有95%以上的蠕墨鑄鐵產(chǎn)品是由其公司提供的控制系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)的 。
4. 等溫淬火球墨鑄鐵（ADI ）
等溫淬火球墨鑄鐵具有強(qiáng)度、塑性和韌性都很高的綜合機(jī)械性能，大體上分為兩類，即強(qiáng)度為1200 ～1600 N/mm2的高強(qiáng)度型和900～1200 N/mm2、伸長(zhǎng)率為10%左右的高韌性型 。由于其材料性能優(yōu)異，在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家取得迅速發(fā)展，在卡車底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)和轎車曲軸等都成功應(yīng)用了ADI產(chǎn)品。近年來(lái)，在歐洲的市場(chǎng)上，ADI在小轎車上的應(yīng)用量越來(lái)越多，占整個(gè)ADI市場(chǎng)32%。在美國(guó)市場(chǎng)上，重型和輕型卡車ADI件占整個(gè)ADI市場(chǎng)的比重達(dá)到51％。
在國(guó)內(nèi)汽車領(lǐng)域，ADI零件也得到了初步的應(yīng)用。湖北汽車齒輪廠為康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)ADI正時(shí)齒輪等。東風(fēng)汽車有限公司開(kāi)發(fā)了用于軍用越野車底盤懸架，17個(gè)懸架類零件由鑄鋼改成ADI，該系列零件總重量由630.62Kg，減少到380.66kg，減重率達(dá)39.6%。一汽集團(tuán)載重汽車的后鋼板彈簧支架和軍車齒輪殼罩蓋（羊角）和齒輪殼等已用ADI代替。目前，國(guó)內(nèi)在長(zhǎng)春、蘇州等地已建造了等溫淬火的熱處理基地。
5. 特殊鑄鐵的發(fā)展
隨著發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提高，排氣管等一些鑄件的耐熱性要求越來(lái)越高，高硅鉬球鐵、中硅鉬蠕鐵、高鎳球鐵相續(xù)出現(xiàn)。一汽集團(tuán)合資的道依茨發(fā)動(dòng)機(jī)已批量應(yīng)用高硅鉬球鐵排氣管，一汽大眾的部分增壓發(fā)動(dòng)機(jī)上已批量應(yīng)用高鎳球鐵排氣管，在一汽部分自主品牌發(fā)動(dòng)機(jī)中，這三類鑄鐵也已開(kāi)始應(yīng)用。
