高性能灰铸铁发动机缸盖生产实践与研究

（亚新科国际铸造（山西）有限公司，山西 绛县 043605）

目前本公司承接的一般国内合资发动机工厂的缸体、缸盖对铸件本体力学性能的要求基本在280 MPa 以上。发动机缸盖因为其功能和使用工况更为复杂，产品结构也比发动机缸体复杂，因此缸盖的性能保证更为重要。随着发动机动力的不断提升和使用要求的提高，使得客户对缸盖的本体力学性能要求也大幅提高，有些客户已经将缸盖的本体力学性能提升到320 MPa.本文重点围绕高性能缸盖材质展开研究，并进行了生产应用。

1 化学成分选择

1.1 基本化学成分选择

C 和Si 是影响灰铸铁显微组织及最终性能的主要元素，生产中一般是通过调整和控制C 和Si 的含量，调整碳当量（CE）范围来确定初步的材料牌号和性能。采用低CE，适当增加合金，使灰铸铁的共晶点向左偏移，凝固范围变宽，在共晶反应前析出更多的初生奥氏体，奥氏体枝晶越多，奥氏体骨架得到强化，同时因为铸铁的凝固一般是亚稳定状态，因此可以提高灰铸铁中珠光体的比例，使灰铸铁的强度提高。发动机缸盖铸件结构复杂，不同位置的壁厚差距很大，薄壁位置只有5 mm，而进、排气道阀座中间位置壁厚达到40 mm 左右，如图1 所示。

图1 发动机缸盖结构剖面图

采用低CE 加合金的方法可以提高材料的性能，但随之带来的喷油孔加工后的缩松导致的泄漏问题导致铸件报废率上升。因此高CE、合金化及微量元素的使用才是高强度灰铸铁的正确研究方向。结……