气缸体和汽缸盖常见损伤( 五 )


622加强冲天炉控制,使之炉况稳定,从而保证进入保温电炉的铁液成分稳定(减少成分烧损的波动)这样可减少电炉内成分调整所需的时间, 以免增加铁液的收缩倾向和白口倾向
623保温电炉内不得已需要增C操作时,一定要选择吸收率高的增碳剂,二要保证有充分电磁搅拌和充分吸收的时间,否则所取铁水样不能反应整个熔体真实含C量,导致实际碳当量发生偏差
624减少碳当量的波动,提高成分控制精度,要求△CE≤005%,△Si≤01% 。
625对于形状复杂,薄壁高强度的缸体,缸盖类铸件的铁液,即要有高强度,也要有良好的铸造性能,为此通常其成分设计为高强当量(39-41%)使其具有良好的铸造性能,而为了达到较高力学性能则采用低合金化措施
a根据我国资源情况以及多数企业的经验与习惯,多采用Cr,Cu等合金元素有利于增加并细化和稳定珠光体,改善石墨状态,从而得到较高的力学性能
b合金的加入量必须加以控制Cr是一种促进形成并稳定珠光体的元素,且能细化珠光体,因而能显著提高灰铸铁的强度,然而Cr与C又有较强的亲和力,是一种强碳化物元素,这就会增加铁液的白口倾向同时Cr元素还会降低铸铁的共晶凝固温度,使铁液的凝固温度范围扩大,因此加大了灰铸铁的缩松,缩孔倾向,降低铸件的致密性,这就可能影响Cr对灰铁的强化作用当Cr是在02-03%范围时,则能避害趣利
同样,CU也是促进稳定和细化珠光体的元素,Cu又是促进石墨化的元素,这就可以抵消Cr增大白口倾向的不利影响CU的适宜加入量为04-05%
由此,推荐Cr与Cu组合使用,会取得更好的效果,即保证了良好的铸造性能,又提高了铸件的力学性能
这里需要指出的是由于Cr,CU元素的作用,增加珠光体并稳定和细化珠光体成片间距很小的层片状组织,改善石墨状态(呈A型),分布于大小,因此缸体,缸盖在热交变应力作用下抵抗热疲劳产生裂 纹的能力也得到提出高(即具有好的热稳定性)[3]
626采用恰当的孕育处理,可以提高缸体,缸盖铸件的材质强度,特别是提出高其硬度和显微组织的均匀性,改善厚薄截面的敏感性,使得硬度差在30HB以内,并具有良好的切削加工性,这里恰当的孕育处理包括:
a选用合适的孕育剂,在众多孕育剂中,含BaCaSr(锶)等元素的孕育剂 ,不仅有很好的抗孕育衰退作用,且具有强烈的石墨化作用,可显著改善铸件截面敏感性,避免铸件在最小壁厚处的白口倾向,且显微组织也更加均匀 。
b合适的孕育 方法 。在包内孕育,喂丝孕育,型 内孕育,随流孕育等方法中,以随流孕育为简便,最适宜于大批量流水生产,效果也最好 。推荐粒度为05-10mm,加入量为01-02%
c,需要指出的是,BaSi孕育剂会使铸 件硬度偏低,可加入微量Sn(004-006%)或Sb(锑)(002%),可称补硬度偏低的不足
627严格控制炉料,标准是(1)微量元素低(2)洁净(3)严禁混入合金元素
7收缩
汽缸体(汽缸盖)铸件结构复杂,壁厚差别较大园弧曲面凸起的厚大部位,大批量水生产时,工艺上又不便采取冒口补缩之类的措施,当其它工艺处置不当时,这些厚大热节处往往会产生集中收缩,严重时会产生较深的缩裂缺陷
71原因
711上述部位的根部,时有造型 充填不紧实,该部位铸型 硬度/钢度不足的情形当铁液凝固石墨化膨胀时,发生型 壁位移
712浇注温度偏高
713铸液收缩倾向较大
72对策
721提高型砂的流动性,控制合适的型砂紧实率,对气冲造型 或气流预紧实的造型方法,模型相应部位增加排气塞,采取这些措施后,可提高缺陷发生部位的铸型硬度∕刚度,使高碳当量铁液凝固时不会因为石墨化膨胀产生型 壁位移,从而能实现无冒口自补缩
722在满足充型要求,不得产生气孔等缺陷的情况下,切勿盲目提高浇注温度,(浇注温度太高,还会引起跑火漏箱和粒砂 等到缺陷)
723保证铁液有良好的铸造成性能,尤其要防止铁液的白口倾向收缩倾向
a)要精确控制碳当量(39-41%),低于下限时,则铁液的收缩倾向加大,在前述部位出现缩孔缺陷的可能性就越大
b)对高碳当量铁液低合金化处理时,要控制可能由此引起收缩增大的倾向,一些增大灰铁白口倾向,收缩倾向的合金元素,要严格用量如前述Cr,会降低共晶温度扩大凝固温度区间,其用量不得超过0035%等
c)电炉内采用增碳剂调整碳当量(碳量)时,一定要有充分吸收增c的时间,否则会出现增碳假象这样的铁水浇注的产品往往会出现收缩
d)要控制原铁水中非合金化带来的一些有害元素的含量,如P,Ti,V等到也会增加铁液的收缩倾向
8加工性能
切削加工性能差是我国发动机铸件普遍存在一个问题,也是与国外铸件质量最在的差距所在即使国产铸件与进口KD件的化学成份,基体金相组织乃至硬度值相近,但国产铸件的切削加工性能仍远不及进口KD件,有时刀具消耗相差一倍以上