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球墨铸铁件用于汽车构件生产跟处理工艺<一>、球墨铸铁用于汽车构件生产
白口铁经长时间退火，其碳化铁转变为团絮状石墨，获得可锻铸铁。在球墨铸铁未发明以前，可锻铸铁是广为应用的一种材料，因此白口铸铁的生产也盛极一时。1997年美国可锻铁件的2/3属汽车工业所用，其中包括发动机连杆。
由于铁素体球铁的基体金相与可锻铸铁相同，而球铁件可以获得圆整度更高的石墨，并且强度比可锻铸件高，因此二汽在1965年筹建期，便大胆设想以稀土镁铁素体球铁取代可锻铸铁。这在我国当时的汽车业中并无实践先例，曾引起很大疑虑和争论。当时产品的设计图纸采取了灵活措施，许多种零件的材料定为KT35一10可锻铸铁或QT40一10球墨铸铁，在工艺设备选用上只略减退火炉台数，而保留增加炉数的车间面积。二汽铸造二厂经多年技术开发，到1985年每车近半吨的零件，已采用铁素体球铁制造。经汽车长期行驶考验，证明其中大部分还可以铸态应用，完全省去了退火工序。只有占6%总重的薄壁小铸件，由于浇泪括冷却速度快，难以完全避免白口的生成，仍保留可锻铸铁牌号。
二汽20世纪60年代中期在汽车上开发铁素体球铁件是与世界趋势一致的。例如，我国川汽20世纪60年代初从法国引进技术的贝利埃重型车系列时其后桥壳采用铸钢件，但当1980年二汽组团去法国访问时，发现该系列车后桥壳已成为铁素体球铁件。20世纪80年代初，德国奔驰厂与MAN厂宣传其共同开发的后桥壳是锻造的半壳，采用电子束焊成一体，但德国MAN厂在总装配线上发现其多品种重型卡车的各种后桥壳都为球墨铸件。由此可见，国际汽车业的汽车底盘承受力大的后桥壳已纷纷以铁素体球铁件取代了铸钢件或锻钢件。20世纪90年代二汽从法国雪铁龙公司引进富康轿车时发现，最重要的保安件前轮转向节是铁素体球铁件。对该铸件有极严格的质量要求，包括设专用无损探伤自动化检测线对球墨铸铁件进行100%的三项检测：电涡流测定硬度、磁力探查表面无裂纹和声波测球化率。日本本田雅阁轿车转向节也有采用球铁材质的报导。
曾为我国可锻铸铁较大产家的第一汽车集团公司在20世纪80年代进行产品换型升级时，毅然将年产数万吨的可锻铸铁车间改造为铁素体球铁生产线，放弃了可锻铸铁件的生产。
<二>、球墨铸铁处理工艺
1、熔炼
目前较多使用的是冲天炉、电炉双联熔炼和中频感应电炉熔炼两种方式。两种方式各有其优点和不足。冲天炉熔炼效率较高、铁液纯净度高、流动性好，但熔炼过程中使用的焦炭具有增硫作用，而且冲天炉铁液出炉温度相对较低，需使用电炉对其铁液进行加温和吹氮脱硫，使得熔炼成本增加；单独使用中频感应电炉熔炼，对原材料提出较高要求。一方面，使用高纯生铁和碳素结构钢熔炼；另一方面，使用碳素结构钢加增碳剂熔炼。电炉熔炼不管采用哪种原材料的方式，铁液的流动性都不如冲天炉电炉双联熔炼的好。而且浇注后的产品容易出现缩松等铸造缺陷。必须采用在铸件厚大面增设外冷铁或良好的补缩手段才能生产出合格的产品(也有的厂家采用高刚性铸型实现产品的自补缩)。
原材料在加入炉内之前，要除锈烘干，避免铁液内含气量超标。原铁液出炉前不要做除气处理，以免带入杂质(如果用Al脱氧，产生高熔点Al2O3随脏物排除的同时，部分的Al溶解入铁液，不但破坏石墨球的生长，还偏析到奥氏体的周界；如果用1号稀土脱氧，将使铁液中稀土含量增加，球墨铸铁件有变脆的倾向)。铁液出炉温度1480~1500℃左右，不要超过1520℃或在1520℃左右长时间停留，否则会使铸件的致密度和力学性能明显降低。因为较高的过热度会造成近程有序结构不可逆的松弛，即使采用优良的孕育手段也很难奏效。
2、采用适量的球化剂和球化处理方法
采用稀土含量较低的球化剂。加入量适当控制。因原铁液含S量较低，球化剂的加入量一般情况下不应该超过1.5%。如果铸件中Mg或者RE的含量超过0.03%时，其离子有向晶界集中的倾向，使产品的脆性急剧增加。不管采用何种类型球化剂只要能保证球化效果，其加入量越少越好。球化时采用包内冲入法，球化剂和孕育剂上要覆盖同类的铁屑，覆盖量应在5~8mm厚为宜。参与球化的铁液不应少于300kg。1~2t的铁液，两次倒入铁水包为好，其他情况下应一次孕育，直接倒入，避免中间环节时间过长。
3、合理孕育
采用75Si-Fe，二次孕育，合理分配。依据铁液重量多少确定孕育剂块度大小。1t以下铁液，孕育剂尺寸为15mm；1~2t铁液，孕育剂尺寸为20mm；2t以上为30~40mm。孕育剂要纯净，不得有氧化层和其他赃物，表面要新鲜，使用前要烘干。有条件的生产厂家可以采用随流孕育或者在浇注系统中放置大块孕育剂，保证良好、长效孕育效果。
4、浇注
铁液出炉到浇注成型整个过程要紧凑、协调，任何环节不得出现故障停止现象。整个过程宜在15min内完成，时间越短越好。
5、热处理
为了消除可能存在的碳化物和磷共晶；增加基体中铁素体含量，提高韧、塑性；消除或减少铸造应力吼采用退火工艺、二次保温方法。
泊头市艺兴铸造厂(http://www.btyxzz.com)主要产品有搅拌机配件、灰铁铸件、减速机齿轮、机械加工、龙门铣床加工等业务。
