硅固溶强化铁素体球墨铸铁在汽车轮毂铸件中的应用.pdf

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1、铸造工程材料与工艺FoundryEngineering硅固溶强化铁素体球墨铸铁在汽车轮毂铸件中的应用朱　昊（合肥江淮铸造有限责任公司，安徽合肥231137）摘要：针对传统球墨铸铁工艺生产的汽车轮毂铸件硬度不均匀的问题，分析了形成铸件硬度不均匀的原因。利用硅固溶强化铁素体球墨铸铁工艺解决了这一技术问题，同一铸件不同部位的硬度差从原先的30～40HBW降低到≤15HBW。关键词：硅；固溶强化；球墨铸铁；硬度中图分类号：TG255+.1文献标识码：B文章编号：1673-3320（2016）01-0033-03ApplicationofSiliconSolidSolutio

2、nStrengtheningFerriteNodularCastIroninAutomobileWheelHubCastingZHUHao(HefeiJACCastingCo.,Ltd.,Hefei231137,Anhui,China)Abstract:Accordingtotheproblemthatthehardnessoftheautomobilewheelhubcastingsproducedbythetraditionalnodularcastironisnotuniform,thereasonsfortheunevenhardnessofthecasti

3、ngshavebeenanalyzed.Thistechnologyproblemhasbeensolvedbyusingsiliconsolidsolutionstrengtheningferritenodularcastiron,thehardnessdifferenceofdifferentpartsofthesamecastingisreducedfrom30~40HBWtolessthan15HBW.Keywords:silicon;solutionstrengthening;nodularcastiron;hardness普通的球墨铸铁按硬度由低到高可以

4、分为全体球墨铸铁，结合了中等强度和中等延展性的特珠光体基体球墨铸铁、铁素体+珠光体混合基体点，其铁素体和珠光体的比例对最初奥氏体基体球墨铸铁和全铁素体基体球墨铸铁。由于纯珠光局部冷却速度十分敏感，也随Mn和Cu这类珠光体基体球墨铸铁的硬度能达到160～260HBW，体稳定元素的含量而变化。球墨铸铁铸件在冷却铁素体基体球墨铸铁的硬度为80～100HBW，过程中，通常是邻近石墨球的奥氏体最先转变成两种球墨铸铁存在较大的硬度差异，这也会导致铁素体，因为铁素体含碳量比奥氏体低很多，迫在同一件球墨铸铁铸件的不同部位会存在一定的使碳原子通过生长中的铁素体，扩散到石墨球，硬度差，

5、这将影响到球墨铸铁铸件的性能和加由于距离增加，扩散速度急剧减小。然而，一旦工。珠光体开始形核，生长特别快，因为珠光体的组本文主要分析汽车轮毂铸件的硬度不均匀分铁素体和渗碳体之间的碳扩散距离短，接下来性，以及如何采用硅固溶强化铁素体球墨铸铁的的转变以形成珠光体为主。这样的转变常常导致生产工艺，来解决的这一技术问题。“牛眼”结构的形成，即石墨球被铁素体包围，分布在连续珠光体基体上。1传统球墨铸铁工艺生产汽车轮毂这种对冷却速度和化学成分的敏感性使球墨铸件铸铁铸件硬度范围波动很容易达到30～40HBW，传统球墨铸铁工艺生产的汽车轮毂铸件时采相应的强度和延伸率也随之变化。这种

6、性能波动用的材料是QT500-7。QT500-7属于铁素体+珠光收稿日期：2015-11-10作者简介：朱昊（1987—），男，助理工程师，主要从事铸铁熔炼工艺2016年第1期33铸造工程FoundryEngineering不但产生于铸件的不同壁厚处，也会产生在同批次不同铸件的相同部位，不同批次的铸件差异就24更大了。1图1为汽车轮毂铸件检测部位（图中数字标记部位为检测金相组织及硬度检测点），表1为按图1进行的汽车轮毂铸件硬度及显微组织检测结果，图2为按图1进行的汽车轮毂铸件金相图片。表1汽车轮毂铸件硬度及显微组织检测结果3取样位置1234布氏硬度/HBW15819

7、2161181图1汽车轮毂铸件检测部位珠光体（%）1545153512×100×10034×100×100图2传统球墨铸铁工艺生产的汽车轮毂铸件显微图片（1、2、3、4珠光体含量分别为15%、45%、15%、35%）从表1的检测结果可以看出，同一铸件不同进行了多次的的工艺实验，最终采用硅固溶强化部位的硬度差最高达到34HBW，这不但导致减铁素体球墨铸铁工艺解决了这一技术难题。小加工参数设置和增加刀具磨损，还直接导致硬GB/T1348-2009标准中的QT500-7属于硅固度较高的区域比硬度较低的区域减小加工深度溶强化铁素体球墨铸铁，硬度允许范围170～23010