冷激铸铁凸轮轴铸造内在质量的控制

卢 杉 苗祥利 朱幸幸

（1.焦作大学机电工程学院，河南 焦作 454000；2.河南中轴中汇汽车零部件有限公司，河南 焦作 454000）

冷激铸铁凸轮轴是利用成形冷铁对高温铁水的激冷作用，使凸轮升程段表面至心部获得一定厚度的白口层、过渡区，其余部位保持灰铸铁组织。由于冷激铸铁凸轮轴具有凸轮表面耐磨性好、轴颈和心部保持灰铸铁的机械强度、凸轮经铸造成形后直接磨削、生产效率高、成本低等优势，所以，国内外大多数轿车发动机凸轮轴多采用这种材质[1]。

冷激铸铁凸轮轴铸造内在质量技术指标主要包括：化学成分、基体硬度、凸轮桃尖硬度、冷激层深度(以下简称冷深)、金相组织、抗拉强度等。控制好冷激铸铁凸轮轴铸造的内在质量，是保证成品凸轮轴产品质量和使用性能的基础。

1. 化学成分的控制

化学成分的控制是保证冷激铸铁凸轮轴铸造内在质量的基础。对于冷激铸铁凸轮轴,《汽车发动机凸轮轴技术条件》(QC/T 544—2000)中推荐了主要成分参考值，见表1[2]。

表1 汽车发动机凸轮轴主要成分

具体到客户和产品，化学成分又有更明确的要求，除C、Si、Mn、P、S指标外，合金元素也有具体要求。

目前，随着熔炼用原材料质量的稳定、熔炼炉的进步、光谱仪及热分析仪的使用，冷激铸铁凸轮轴在实际铸造生产过程中，达到上述化学成分技术指标要求并不难，但要实现铸造内在质量稳定、可控，特别是硬度、冷深、金相组织、抗拉强度合格率接近100%，并不容易。为此，各生产厂家要结合各自的生产工艺条件，制定各产品化学成分技术指标的适宜范围，这个范围尽量收窄。……