铸态高韧性球墨铸铁q400-15飞轮壳生产工艺

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1、铸态高韧性球墨铸铁Q400-15飞轮壳生产工艺江苏松林汽车零部件有限公司刘芹摘要:采用优质废钢,铸态铁素体球化剂及合适的铸造工艺,生产出铸态高韧性铁素体球铁Q400-15飞轮壳获得成功,机体性能完全达到标准,铸件符合客户要求。关键词:铸态高韧性球墨延伸率飞轮壳我公司专业生产汽车零部件厂家,主要产品有飞轮壳、飞轮、曲轴、连杆等,与一汽、上柴、二汽、重汽、一拖等国内一流公司配套。材质由HT250到QT900-3,去年我公司刚接到重汽的一个定单,要求给其配套一种铁素体基体的球铁飞轮壳,抗拉强度≥400Mpa,延伸率≥15%,珠光体<10%,球化等级3级。1.生产条件采

2、用江阴三铸铸造流水线,1410造型机造型两台,树脂自硬砂制芯,1t中频感应电炉1台。外型采用粘土砂,泥芯采用树脂砂。2.生产原材料废钢采用优质碳素结构钢,生铁用济南庚辰Q12,铸态铁素体球化剂,及高效的BaCa孕育剂。3.化学成分的选择球铁的化学成分影响球铁的金相组织、力学性能和铸造性能。碳:碳能促进镁的吸收,改善球化效果,提高石墨球的圆整度;改善铁液的流动性,减少铸件缩松;促进石墨化、减少白口倾向,消除渗碳体,增加铁素体含量。因为飞轮壳属薄壁件,铸型冷却快,4在不产生石墨漂浮的情况下,尽量提高碳量。C>3.9%硅:硅可明显促进石墨化,减少白口倾向,消除渗碳体,

3、增加铁素体量,改善球铁塑性,提高孕育效果。但是当硅含量增加到一定量以后,基体的脆性会随硅含量的增加而明显增加。Si终:2.6-2.9%锰:锰在铸件中易产生偏析,锰量高易析出渗碳体,降低基体的塑性和韧性。Mn<0.3%磷:磷量高易形成磷共晶,会降低铸件的塑性、韧性、强度。P<0.05%硫:在球铁生产中,原铁水的硫量越低越好。S<0.025%1.熔炼工艺4.1配料我公司采用90%的庚辰Q12和10%的优质碳素结构钢。4.2熔炼按配料单加料后,在炉内加入0.5%左右的FeSi75,以调整原铁液中的Si量:1.6%左右,当铁液温度达到1540℃取样分析化学成分。C>3.

4、9%Si原:1.6%当铁液温度达到1550℃时静置5分钟,出炉。4.3球化处理采用铸态铁素体球化剂,加入量为1.4%,球化反应时间90-120秒。球化剂成分及含量见表14.3孕育处理为了铸态下获得高韧性4的铸件,提高生产的稳定性,采用特效BaCa孕育剂,加入量0.5-0.6%其成分及含量见表2,在扒清渣后准备浇注时一次性加入铁水包中覆盖铁液表面。4.4浇注温度提高铁液的流动性,增加补缩效果,适当提高浇注温度为1460-1430℃,结果证明在这一温度范围内浇注的铸件致密完好无缺陷。浇注时间从球化处理结束到浇注结束为10分钟内。4.5瞬时孕育为了延长孕育效果,防止孕

5、育衰退,在浇注同时在距包嘴200mm处进行0.1%瞬时孕育,孕育剂粒度为0.5-1mm的FeSi75。1.检验结果铸态QT400-15高韧性球铁飞轮壳的组织及性能,如表3生产过程中的化学成分见表42.结论根据我公司生产高铸态QT400-15高韧性球铁飞轮壳的生产实践表明,要得到机械性能符合QT400-15要求的铸件,必须做到以下几点:6.1采用优质原材料,如优质废钢、铸态铁素体合金、高效的BaCa孕育剂及杂质元素低的优质生铁。6.2严格控制炉前化学成分,锰、硫、磷含量尽量低。6.3出铁温度控制在1550℃4以上,以利于充分熔化合金,并使杂质上浮并除去。6.4严格

6、控制球化反应时间90-120秒。4

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