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5類汽車材質(zhì)鑄鐵件,盤點鑄件市場變化新要求!

   2022-04-28 網(wǎng)絡330

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)展方向是薄壁高強度,其實現(xiàn)方式主要有兩類:一是低碳當量工藝:主要是通過降低灰鑄鐵的的C、Si含量,提高鑄鐵的強度。其主要優(yōu)點是:通過改變爐后配料,容易實現(xiàn),可靠性較高;不用或少用合金元素,成本較低;對爐前處理及其操作要求較松。其缺點也較明顯:碳當量低,鑄造性能不好,容易造成縮孔(松)廢品和增加鑄造應力;鑄件的加工性能、斷面均勻性較差,鑄件導熱性受到影響。二是高碳當量、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,通過加入合金化元素如鉻、銅等,提高鑄鐵強度,目前,正在向多元微合金化提高強度的方向發(fā)展。其優(yōu)點是,合金化工藝比較成熟,提高強度作用明顯;鑄造性能較好,形成縮孔(松)廢品的傾向小;鑄件的加工性能、導熱性能較好。缺點是,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;對爐前處理要求比較嚴格。


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  隨著發(fā)動機功率的提高,對灰鑄鐵的性能要求進一步提升,國內(nèi)外發(fā)動機的一些缸體已采用HT300甚至HT350來制造。一汽鑄造公司已穩(wěn)定地采用HT300來生產(chǎn)6DL、道依茨發(fā)動機缸體,同時,也儲備了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。主要通過優(yōu)化熔煉工藝,嚴控原鐵液中的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,開發(fā)了鑄態(tài)QT600-5工藝,為滿足轎車曲軸需要,開發(fā)了鑄態(tài)QT800-2工藝,為滿足轎車轉(zhuǎn)向節(jié)的需要,開發(fā)了鑄態(tài)QT400-18、QT400-15工藝,并在生產(chǎn)中獲得應用。


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  近幾年,硅固溶強化鐵素體球墨鑄鐵逐漸引起國內(nèi)重視,其最早由瑞典開發(fā)應用,1998年成為瑞典國家標準(SS140725),隨后在2004年納入國際標準(ISO1083),2009年我國國家標準GB/T 1348—2009)將其納入到規(guī)范性附錄。國際已發(fā)布固溶強化鐵素體球墨鑄鐵牌號QT 450- 18,QT 500-14,QT 600-10,在汽車上已成功應用。一汽鑄造有限公司研究所已研制出底盤類鑄件,目前正在試車驗證中。

3、蠕墨鑄鐵

  蠕墨鑄鐵在汽車排氣管、大馬力發(fā)動機缸蓋等汽車鑄件上獲得了廣泛應用。采用蠕墨鑄鐵制造中、大功率發(fā)動機缸蓋,一方面可以通過設計減輕缸蓋重量,另一方面也可以提高缸蓋的使用性能,提高發(fā)動機的功率。目前,蠕墨鑄鐵在大功率發(fā)動機缸體上的應用日益增多,可以減薄壁厚,取消加強筋,減重可達25%左右,在福特、奧迪等國外公司的大功率發(fā)動機缸體上已成功應用,國內(nèi)一汽、濟南重汽等也有成功應用的報道。

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  蠕墨鑄鐵應用主要受其生產(chǎn)過程難于穩(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))在世界三個大洲(美歐亞)均得到應用,向世界10個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2萬個缸體或缸蓋產(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度、塑性和韌性都很高的綜合機械性能,大體上分為兩類,即強度為1200 ~1600 N/mm2的高強度型和900~1200 N/mm2、伸長率為10%左右的高韌性型 。由于其材料性能優(yōu)異,在歐美發(fā)達國家取得迅速發(fā)展,在卡車底盤、發(fā)動機和轎車曲軸等都成功應用了ADI產(chǎn)品。近年來,在歐洲的市場上,ADI在小轎車上的應用量越來越多,占整個ADI市場32%。在美國市場上,重型和輕型卡車ADI件占整個ADI市場的比重達到51%。

  在國內(nèi)汽車領域,ADI零件也得到了初步的應用。湖北汽車齒輪廠為康明斯發(fā)動機生產(chǎn)ADI正時齒輪等。東風汽車有限公司開發(fā)了用于軍用越野車底盤懸架,17個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39.6%。一汽集團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,國內(nèi)在長春、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)動機性能的提高,排氣管等一些鑄件的耐熱性要求越來越高,高硅鉬球鐵、中硅鉬蠕鐵、高鎳球鐵相續(xù)出現(xiàn)。一汽集團合資的道依茨發(fā)動機已批量應用高硅鉬球鐵排氣管,一汽大眾的部分增壓發(fā)動機上已批量應用高鎳球鐵排氣管,在一汽部分自主品牌發(fā)動機中,這三類鑄鐵也已開始應用。


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