铸铁散热器内腔无砂型发展的几个关键问题
1、铸铁散热器内腔无砂标准的制定有利于铸铁散热器行业的发展。首先,一个新生的产品必需 有相应的标准,这有利于产品的市场规范和产品深入地完善和发展,内腔无砂从诞生发展到现在仍 然没有一个成形的标准和检测方法,至使内腔无粘砂一直处于一种鱼龙混杂的状态,良莠不齐、蒜 麦不辨,亟待有一个统一的标准来规范和约束。而且,标准制定的适当与否也直接影响产品的发展 方向和发展速度,标准过于严格或过于宽松都不利于内腔无砂的健康发展,过于严格会使整个铸铁 散热器内腔无砂的发展受到局限,而过于宽松又起不到拉动铸铁散热器技术进步、规范市场的积极 作用。
2、工艺装备的投入和进步,是铸铁散热器内腔无砂健康发展的根本保证。当年,面对铸铁散热器内腔无砂的课题,我们也经历了一个痛苦而反复的改良过程,从原材料、设备入手,投巨资自行 研制成功了的“自动射芯机”,并在公司所有制造部强制推广使用,在国内首1家实现了铸铁散热器 “全内腔无砂化”,产品全部采用“内腔无粘砂”生产工艺。先进的工艺、设备,提高了成品 率,保证了批量产品质量的稳定性和可靠性,节约了成本,使产品更具竞争力。圣春始终重视和加 强工艺装备的投入,我们认为:技术装备的投入是保证内腔无砂质量的基石,也必将促进整个内腔 无砂铸铁散热器的长远发展。
3、高品质的内腔无粘砂产品来自严格的材料和工艺控制:铸铁散热器是通过铁水填充砂箱与砂 芯之间的空隙形成的,砂芯的光洁度、紧实度、溃散性、芯砂的化学成份、粘结剂等直接影响散热 器的内腔质量,而形成砂芯质量的主要因素是芯砂的化学成份、制芯工艺和设备,所以,严格的材 料和工艺控制是生产过硬的内腔无砂产品的根本保证。
4、铸铁散热器内腔无砂的发展,以行业协会的支持和行内的共同努力为基础。铸铁散热器是一 种符合中国国情的优1秀的传统产品,有其独有的特色,所以,铸铁散热器仍有非常广阔的发展前 景,需要全行业共同努力,严格自律、加大工艺装备投入,提升工艺,充分依靠科技创新,整合优 势、打造特色化的铸铁产品,树立品牌和市场意识,走规范化运作的发展道路,共同推动行业的进 步。同时也需要行业协会从产品政策趋势上,从行业和规范和自律上,从技术推动上,从标准和规 范的制定上,给予更多的支持和关注,内腔无粘砂才能健康有序地发展
世界最1大射芯机进入最后调试阶段
2016年6月28日,四川南车共享铸造有限公司从西班牙洛拉门迪公司引进的世界最1大容量的射芯机安装调试进入尾声,预计7月中旬后开始试生产。
据了解,该设备主要应用切片组芯工艺,可实现柴油发动机机体的铸造生产。
运用该设备后,产品质量和工作效率能得到极大提升。以制造280砂芯为例,传统作业需1台/周,采用该设备后为1台/时,制芯操作工人也由以前的16人减少为8人左右。
铸件中材质性能的缺陷
纵观国内外发动机技术发展趋势;都在追求减薄铸件壁厚,从而减轻铸件乃至整机重量,达到降低油耗的目的。目前发动机单位功率的缸体缸盖重量达到1.8kg/kw左右,相应的铸件主要壁厚仅3.5mm左右,这就对铸件的材质性能提出了很高要求。概括起来说,主要为:
a、干型单铸试棒的抗拉强度σb≥250MPa,指定本体部位的抗拉强度σb≥200MPa;
b、铸件指定部位的硬度在180HB以上,铸件厚薄断面的硬度差在30HB以下;
c、铸件本体的主要部位珠光体含量在90%以上,石墨形态应大部分为A型,允许表面有少量B、D型,石墨最1大长度应在2501xm以下。尽管我国大多数专业发动机铸件生产厂家,通过技术改造和技术引进,达到了现代生产条件,但也经常出现达不到上述材质要求方面的缺陷。
6.1原因
6.1.1 铁液熔炼温度偏低,过冷度小,使得后续的孕育强化效果差。
6.1.2 炉料(金属炉料与非金属炉料)质量差,微量元素及非金属夹杂物含量高。
6.1.3 合金化措施不当(或合金元素选择不当,或合金加入量不当,或合金化方法不当)。
6.1.4 孕育措施不当(孕育剂成分、孕育剂形态、孕育量、孕育方法等)。 6.1.5 在保温炉内处置不当(如频繁且大幅度调整化学成分,使铁液在炉内保温时间过长,元素变化大),成分控制精度差。
6.2 对策
6.2.1 提高熔炼温度以提高铁液的稳定性,增加其过冷倾向,消除原材料的“遗传性”;并保证出铁温度大于1480℃,以确保初始浇注温度达到1450℃,而终了浇注温度达1400℃。
6.2.2 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(减少成份烧损的波动)。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。
6.2.3 保温电炉内不得已需要增C操作时,一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。
6.2.4 减少碳当量的波动,提高成份控制精度,要求求△GE≤0.05%,△ASi≤0.1%。
6.2.5 对于形状复杂、薄壁高强度的缸体、缸盖类铸件的铁液,既要有高强度,也要有良好的铸造性能。为此通常其成份设计为高碳当量(3.9-4,1%),使其具有良好的铸造性能,而为了达到较高的力学性能,则采用低合金化措施、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,改善石墨形态,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化倾向;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0.2-0.3%范围时,则能避害趋利。
同样,Cu也是促进并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0.4—0.5%。
由此,推荐Cr与Cu组合使用,会取得更好的效果,既保证了良好的铸造性能,又提高了铸铁的力学性能。
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,改善石墨形态(呈A型)、分布与大小,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高(即具有好的热稳定性)。
6.2.6 采取恰当的孕育处理,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