有關(guān)蠕墨鑄鐵和碳含量對(duì)鑄鐵的影響

1、一、蠕墨鑄鐵的組織和性能一、蠕墨鑄鐵的組織和性能[組織組織]：組織中具有蠕蟲(chóng)狀石墨。鑄鐵液經(jīng)蠕化處理后可得到具有蠕蟲(chóng)狀石墨的蠕墨鑄鐵，方法為澆注前向鐵液中加入蠕化劑，促使石墨呈蠕蟲(chóng)狀。[性能性能]：蠕蟲(chóng)狀石墨的形態(tài)介于片狀與球狀之間，所以蠕墨鑄鐵的力學(xué)性能介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間，其鑄造性能、減振性和導(dǎo)熱性都優(yōu)于球墨鑄鐵，與灰鑄鐵相近。蠕蟲(chóng)狀石墨蠕蟲(chóng)狀石墨蠕墨鑄鐵的顯微組織蠕墨鑄鐵的顯微組織二、蠕墨鑄鐵的牌號(hào)及用途二、蠕墨鑄鐵的牌號(hào)及用

2、途[牌號(hào)表示方法牌號(hào)表示方法]：蠕墨鑄鐵的牌號(hào)是由“RuT”（“蠕鐵”兩字漢語(yǔ)拼音字首）后附最低抗拉強(qiáng)度值（MPa）表示。例如牌號(hào)RuT300表示最低抗拉強(qiáng)度為300MPa的蠕墨鑄鐵。[應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍]：蠕墨鑄鐵主要用于承受熱循環(huán)載荷、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、要求組織致密、強(qiáng)度高的鑄件，如大馬力柴油機(jī)的汽缸蓋、汽缸套、進(jìn)（排）氣管、鋼錠模、閥體等鑄件。六米焦?fàn)t爐門(mén)焦?fàn)t保護(hù)板4.3米焦?fàn)t爐門(mén)人，使用2條迪砂造型線，每年生產(chǎn)3萬(wàn)6千噸蠕墨鑄鐵件，主要供

3、奧迪、奔馳、大眾、寶馬、司高達(dá)等汽車(chē)公司的排氣管與增壓器殼體。美國(guó)福特（Fd）公司與辛特（Sinter）合作，在1999年就在巴西已生產(chǎn)出10萬(wàn)個(gè)蠕墨鑄鐵V6缸體。瑞典達(dá)勞斯（Daros）活賽環(huán)廠開(kāi)發(fā)了蠕墨鑄鐵活塞環(huán)。蠕墨鑄鐵得到廣泛應(yīng)用的背景蠕墨鑄鐵之所以能得到廣泛應(yīng)用，其原因還在于汽車(chē)工業(yè)對(duì)總成與零部件的要求。汽車(chē)發(fā)展方向上的永久課題是減少排放、降低油耗、提高功率和增加舒適性。在這四個(gè)主題下，汽車(chē)開(kāi)發(fā)的二級(jí)目標(biāo)是：◆減少摩擦，例如優(yōu)

4、化曲軸傳動(dòng)方案（滑動(dòng)面、軸承）◆減輕重量（結(jié)構(gòu)輕化、材料）◆提高發(fā)動(dòng)機(jī)剛度（柴油機(jī)尖峰壓力）◆減小發(fā)動(dòng)機(jī)體積（構(gòu)造型式、使用更好的材料）◆更有效的尾氣處理系統(tǒng)◆改進(jìn)燃燒方法（汽油直噴、柴油調(diào)勻，使用天然氣）◆提高變更性（閥動(dòng)裝置、壓縮比）◆減小尺寸，尤其是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)（使用更好的材料）從這些目標(biāo)可以看出，在未來(lái)的8項(xiàng)發(fā)展中，有五項(xiàng)和材料及鑄造有關(guān)。在過(guò)去人們選擇鋁合金來(lái)替代灰鑄鐵，使汽車(chē)、發(fā)動(dòng)機(jī)的重量有所下降，這在過(guò)去的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)下是可以

5、的。如圖1所示在未來(lái)幾年中鋁合金的氣缸體在歐洲預(yù)計(jì)還會(huì)有所增加。但發(fā)動(dòng)機(jī)的比功率（KW排量升）越來(lái)越大，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體與氣缸蓋的工作溫度越來(lái)越高（見(jiàn)圖2和圖3），兩零件的很多部位，其溫度已超過(guò)200℃，這時(shí)鋁合金的強(qiáng)度迅速下降，已不足以承受所受機(jī)械負(fù)荷（見(jiàn)圖4），而鑄鐵則毫無(wú)影響。此外，隨著比功率的提高，常溫下的鋁合金也存在機(jī)械強(qiáng)度不夠的問(wèn)題?，F(xiàn)在解決的辦法是在缸體與缸蓋、軸承蓋與缸體的連接螺栓處鑲鑄螺紋件，甚至連接板（見(jiàn)圖5）。這無(wú)

6、疑又會(huì)增加重量，同時(shí)除成本提高外，增加了鑄造的技術(shù)難度。因?yàn)闊崤蛎浵禂?shù)的差別，尤其是鑲鑄件有一些小缺陷時(shí)，就保證不了與鋁合金本體連接的理想間隙（見(jiàn)圖6），從而在使用中易引起松動(dòng)和疲勞裂紋。實(shí)際上從礦石到成品，鋁合金的耗能要高于鑄鐵件。眾所周知，鑄鐵件的防振能力遠(yuǎn)大于鋁合金。也只有鑄鐵件的力學(xué)性能與高溫性能才能滿足汽車(chē)，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)的未來(lái)發(fā)展要求。因此，只要生產(chǎn)2～5mm薄壁鑄鐵件的技術(shù)提高，就完全有可能再次奪回鋁合金占領(lǐng)的部份市場(chǎng)。蠕墨

7、鑄鐵具有球墨鑄鐵的強(qiáng)度，和灰鑄鐵相比又有類(lèi)似的防振、導(dǎo)熱能力及鑄造性能，而又比灰鑄鐵有更好的塑性和疲勞性能。現(xiàn)代的鐵液處理工藝已能確保得到必須的蠕狀石墨，因此在缸體上的應(yīng)用已無(wú)技術(shù)障礙，而用蠕墨鑄鐵生產(chǎn)的缸體，其發(fā)動(dòng)機(jī)單位重量所獲得的功率可低于鋁合金（見(jiàn)圖7），這就促使了蠕墨鑄鐵的應(yīng)用與發(fā)展。蠕墨鑄鐵的歐洲標(biāo)準(zhǔn)蠕墨鑄鐵的歐洲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于蠕墨鑄鐵早在1984和1987年，我國(guó)就制訂了蠕墨鑄鐵－金相與蠕墨鑄鐵件行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并在1999年進(jìn)行了修訂

8、，但至今還沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，盡管我國(guó)應(yīng)用歷史要早于國(guó)外，例如蠕墨鑄鐵排氣管（二汽）、蠕墨鑄鐵缸蓋（無(wú)柴）。德國(guó)在2002年5月，由德國(guó)鑄造協(xié)會(huì)制訂了蠕墨鑄鐵的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，編號(hào)為W50?，F(xiàn)在正作為歐洲蠕墨鑄鐵標(biāo)準(zhǔn)草案在各鑄造企業(yè)征求意見(jiàn)。在此標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，石墨主要以蠕墨存在就算蠕墨鑄鐵，但規(guī)定在鑄件的主要壁厚，蠕墨數(shù)量要大于80%。由于壁厚影響到蠕墨數(shù)量，故進(jìn)一步規(guī)定，在整個(gè)鑄件上不允許出現(xiàn)片狀石墨外，在鑄件其它次要部位的蠕墨數(shù)量可以有變動(dòng)，也即