包頭一機集團突破技術(shù)瓶頸試驗成功蠕墨鑄鐵

由中國稀土學(xué)會鑄造合金專業(yè)委員會和中國機械工程學(xué)會鑄造分會鑄鐵及熔煉技術(shù)委員會共同主辦,山東省淄博蠕墨鑄鐵股份有限公司承辦的"2012年全國蠕墨鑄鐵研討會暨機床鑄鐵件技術(shù)交流會"于9月10日～13日在山東省淄博市淄博飯店成功舉辦。會議收到論文28篇(2篇論文未來得及編入論文集),編印論文集1冊;78個單位114名代表參加了會議。

由中國稀土學(xué)會鑄造合金專業(yè)委員會和中國機械工程學(xué)會鑄造分會鑄鐵及熔煉技術(shù)委員會共同主辦,山東省淄博蠕墨鑄鐵股份有限公司承辦的＂2012年全國蠕墨鑄鐵研討會暨機床鑄鐵件技術(shù)交流會＂于9月10日～13日在山東省淄博市淄博飯店成功舉辦。會議收到論文28篇（2篇論文未來得及編入論文集）,編印論文集1冊;78個單位114名代表參加了會議。

2013年6月3日,中國一拖"大功率動力換擋拖拉機制造技術(shù)聯(lián)合研發(fā)"項目順利通過了科技部委托的驗收專家組驗收。驗收專家組認(rèn)為,該項目突破了高端拖拉機制造的技術(shù)瓶頸,使我國拖拉機制造工藝技術(shù)水平和國外發(fā)達(dá)國家相比縮短了

瑞典sintercast公司為進(jìn)一步推廣先進(jìn)的蠕墨鑄鐵生產(chǎn)技術(shù),提高蠕墨鑄鐵企業(yè)高品質(zhì)、大批量蠕墨鑄鐵件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)水平,于2011年5月13日在北京首都大酒店舉辦了蠕墨鑄鐵技術(shù)講座。講座邀請到了以柳百城院士為代表的蠕墨鑄鐵領(lǐng)域的專家、教授以及國內(nèi)柴油發(fā)動機缸體、缸蓋主要生產(chǎn)廠家的工程技術(shù)人員約50人參加。

今年1月，2016年度國家科技獎揭曉。廣東昭信集團股份有限公司連同華中科技大學(xué)、深圳市瑞豐光電子股份有限公司共同承擔(dān)的多界面光一熱耦合白光led封裝優(yōu)化技術(shù)，一舉奪得國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。作為技術(shù)的應(yīng)用企業(yè)，昭信集團是這項技術(shù)的牽頭推動者。

在蠕墨鑄鐵生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，欣特卡斯特處于全球領(lǐng)導(dǎo)地位，能提供質(zhì)量可靠、保證大批量生產(chǎn)蠕墨鑄鐵件的控制技術(shù)及設(shè)備。截止目前，欣特卡斯特在12個國家用10種語言幫助客戶生產(chǎn)蠕墨鑄鐵件，并在全球安裝了30多套用于大批量生產(chǎn)和樣件試制的系統(tǒng)，其中在中國已安裝了4套，它們是天津達(dá)祥精密工業(yè)有限公司、一汽鑄造有限公司鑄造研究所、無錫一汽鑄造有限公司和一拖（集團）鑄鍛有限公司。欣特卡斯特用戶還包括阿斯頓？

由于蠕墨鑄鐵零部件對于發(fā)動機具有減小尺寸和質(zhì)量、增加比強度以及滿足提高使用壽命和減少尾氣排放等方面的作用，隨著發(fā)動機技術(shù)及其相關(guān)立法的發(fā)展，蠕墨鑄鐵的應(yīng)用將不斷增長。瑞典sintercast致力于精確控制蠕化率和蠕墨鑄鐵的機加工技術(shù)，為推進(jìn)中國蠕墨鑄鐵件的產(chǎn)業(yè)化和擴大在中國的市場，

含有蠕蟲狀石墨的鑄鐵作為正式的工程材料來研究和應(yīng)用,我國與國外同期開始,而投入工業(yè)應(yīng)用則早于國外。早在20世紀(jì)60～80年代,我國對它就作了廣泛深入的試驗研究。據(jù)不完全了解,迄今,我國在不同場合已發(fā)表了600多篇文獻(xiàn);其中研究過十種生產(chǎn)方法,并研究了三十余種蠕化劑,提出了獲得蠕蟲狀石墨的蠕化劑臨界加入量計算式和蠕化處理后的“浮渣”形成機理;在鑄造性能、金相組織、機械-物理性能和某些使用性能、鑄件加工的工藝特性以及它們之間相互關(guān)系等方面的研究趨于基本完善,并制訂了蠕鐵金相和牌號的部級標(biāo)準(zhǔn);在蠕鐵一次結(jié)晶理論方面的研究仍處于百花齊放狀態(tài);蠕鐵通過各種熱處理和合金化可進(jìn)一步提高性能,擴大其應(yīng)用范圍;在交通運輸及內(nèi)燃機零件、礦山和冶金用品以及在交變熱載荷下工作的鑄件、機械制造及液壓件類鑄件、輕工及紡織機械鑄件、軍工產(chǎn)品等等領(lǐng)域內(nèi)生產(chǎn)或試生產(chǎn)著數(shù)百種蠕鐵件,單件重量最大達(dá)38t,最小約1kg,年產(chǎn)量約有20萬t,其中絕大多數(shù)采用沖天爐熔煉的不經(jīng)預(yù)處理的鐵液來制取,少數(shù)采用電爐、沖天爐-電爐或高爐-電爐雙聯(lián)熔煉;列舉了蠕鐵的典型應(yīng)用實例;但在蠕鐵爐前快速檢驗和蠕鐵件顯微組織無損檢驗的較精確的手段方面仍是薄弱環(huán)節(jié);提出了今后應(yīng)加強的工作;總的看來,我國蠕鐵的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用水平不亞于國外,一些方面還處于領(lǐng)先地位。正文共約43000字,參考文獻(xiàn)329篇,表5個。

中國蠕墨鑄鐵40年(三)

介紹了蠕墨鑄鐵制動盤鑄件的結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求,從蠕化劑的選用、加入量以及蠕化處理工藝要點入手,探討了穩(wěn)定獲得合格蠕化率的方法,得出以下結(jié)論:(1)鐵液中穩(wěn)定的低s含量是穩(wěn)定控制蠕化率的核心,選擇優(yōu)質(zhì)的低s爐料至關(guān)重要；(2)要獲得適合的蠕化率,須嚴(yán)格控制好鐵液的化學(xué)成分、穩(wěn)定的鐵液處理溫度,根據(jù)鐵液中w(s)量,微調(diào)蠕化劑加入量,將蠕化率穩(wěn)定控制在設(shè)定的范圍內(nèi)；(3)使用直讀光譜儀與c-s分析儀相結(jié)合的方法精確地測定鐵液w(s)量以及采用殘mg成分測定法與快速金相法相結(jié)合的方法測定爐前蠕化率,為精確控制蠕化率提供了保證。

通過嚴(yán)格控制鐵液溫度、化學(xué)成分及熔煉過程,生產(chǎn)的合成蠕墨鑄鐵氣缸蓋的各項技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于普通蠕墨鑄鐵氣缸蓋,而且合成蠕墨鑄鐵氣缸蓋的每噸原材料成本比普通蠕墨鑄鐵的低500～650元。

介紹了出口巴基斯坦的rt380制動盤的技術(shù)要求:殘余動不平衡值≤32g.m;鑄件的抗拉強度≥380mpa,伸長率≥1.0%。通過采用熱芯盒覆膜砂芯,magma軟件模擬分析,試制了該制動盤;其同爐試棒力學(xué)性能和金相組織滿足技術(shù)要求;無損檢測表明,制動盤縮孔、縮松缺陷少,內(nèi)部質(zhì)量優(yōu)良;動平衡試驗表明,殘余動不平衡值<16g.m。

綜述了用作發(fā)動機缸體缸蓋的低合金高強度灰鑄鐵和蠕墨鑄鐵的鐵液處理技術(shù)。分析了合金灰鑄鐵的化學(xué)成分、金相組織和金屬爐料對力學(xué)性能的影響,對熔煉溫度和過熱溫度控制要點提出建議,并詳細(xì)討論了鐵液過濾和各種孕育合金的優(yōu)缺點;介紹用于蠕墨鑄鐵生產(chǎn)的亞球化和反球化蠕化處理方法,以及孕育方法、蠕化處理包的控制措施。

介紹了超聲波聲速法的適用范圍,試驗研究了利用超聲波聲速法進(jìn)行蠕鐵缸蓋蠕化率的在線檢測和產(chǎn)品檢驗的方法。通過試驗得到了蠕化率與聲速間的對應(yīng)關(guān)系,回歸性可達(dá)90%以上。采用穿透法可實現(xiàn)對蠕鐵生產(chǎn)過程的在線檢測,采用脈沖反射法可實現(xiàn)進(jìn)行鑄件本體材料的判斷。

蠕墨鑄鐵在國外高性能發(fā)動機缸體缸蓋上的應(yīng)用日益普遍。本文主要介紹采用蠕墨鑄鐵進(jìn)行6dl發(fā)動機缸體缸蓋的樣件技術(shù)開發(fā),在蠕化率、抗拉強度、基體組織、蠕化衰退以及鑄造工藝等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗研究,并成功開發(fā)出具有國際同類產(chǎn)品水平的批量產(chǎn)品樣件。

試驗研究了整形后的激光熱沖擊蠕墨鑄鐵氣缸蓋。通過紅外測溫儀監(jiān)測特征點溫度波動;采用ccd攝像頭監(jiān)控試樣的表面狀態(tài)。通過掃描電鏡(sem)、光學(xué)顯微鏡(om)和硬度儀表征了熱沖擊試驗后試樣的組織和硬度變化。結(jié)果表明:蠕墨鑄鐵氣缸蓋通過2000次熱沖擊;熱沖擊試驗后蠕墨鑄鐵氣缸蓋的組織和硬度沒有明顯變化,說明在熱沖擊試驗溫度范圍蠕墨鑄鐵氣缸蓋的性能穩(wěn)定。

介紹了蠕墨鑄鐵排氣管生產(chǎn)過程中關(guān)于原材料選擇、蠕化工藝控制、爐前檢驗等方面的控制方法和經(jīng)驗。重點介紹了爐前蠕化過程裝包、澆注、試片檢驗的控制方法。

為使蠕墨鑄鐵件能夠穩(wěn)定地生產(chǎn),采用微分熱分析法進(jìn)行快速爐前檢測。根據(jù)測定的微分熱分析曲線特征,制定了相應(yīng)的判斷圖,確定石墨形態(tài)。并采取相應(yīng)的爐前補救措施,提高了蠕墨鑄鐵件的合格率,獲得了較好的經(jīng)濟效益。并為其它種類合金鑄鐵的質(zhì)量控制提供了檢測思路。

對喂線法批量生產(chǎn)蠕墨鑄鐵氣缸蓋進(jìn)行了試驗研究,結(jié)果表明用喂線法生產(chǎn)是可取、可行的。

研究了不同錫含量蠕墨鑄鐵的沖擊韌性及沖擊斷口形貌。結(jié)果表明:錫主要以固溶的形式均勻分布在基體組織中,在石墨中的分布相對較少;隨著錫含量增多,蠕墨鑄鐵的沖擊韌性先增大后減小,錫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.057%時,沖擊功最高,為9.11j;錫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.003%和0.121%蠕墨鑄鐵的沖擊斷口為典型的解理斷裂,斷口上存在扇形河流花樣,游離滲碳體和粗大的蠕蟲狀石墨易成為裂紋源;錫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.028%和0.057%蠕墨鑄鐵的沖擊斷口上無解理面,為準(zhǔn)解理斷裂;適量的錫可提高蠕墨鑄鐵的沖擊韌性,但過量后會使沖擊韌性迅速惡化。

介紹了蠕墨鑄鐵缸體、缸蓋的化學(xué)成分控制、鐵液熔煉以及蠕化處理工藝。說明確保蠕化處理質(zhì)量的主要措施是:(1)在蠕化的過程中應(yīng)防止出鐵斷流,以減少蠕化劑蒸發(fā)損耗;(2)要經(jīng)常更換蠕化處理包,或者處理后及時對包底蠕化劑安放坑吹風(fēng)冷卻;(3)蠕化劑頂面的孕育劑或者鐵屑覆蓋量要根據(jù)鐵液反應(yīng)的劇烈程度來控制;(4)蠕化處理前要對resife合金進(jìn)行過篩處理,將粉末去除,保證粒度均勻。最后指出:為防止氣、縮孔缺陷,砂芯應(yīng)留有足夠的排氣通道,并使用表面光潔的芯骨或者冷鐵。

一家韓國鑄造企業(yè)———解決方案和動力有限公司(totalsolutionsandpowercompanyltd,tsp)已經(jīng)開始使用欣特卡斯特過程控制技術(shù)為工業(yè)發(fā)動機批量生產(chǎn)蠕墨鑄鐵活塞環(huán)。這些活塞環(huán)是在位于梁山市的工廠生產(chǎn),用于汽缸直徑為300~700mm的發(fā)動機。"在2011年tsp公司首次安裝欣特卡斯特小型系統(tǒng)3000后,我們很高興tsp已通過了曼公司(mandiesel&turbose)的認(rèn)證,作為供應(yīng)商提供工業(yè)發(fā)動