高硅固溶强化铁素体球墨铸铁在汽车铸件上的应用实践

唐 辉 ， 邹 卫 ， 郭之萍 ， 陈 凯 ， 张永斌

（江铃汽车股份有限公司铸造厂，江西 南昌 330100）

球墨铸铁广泛应用在汽车的零部件，如轮毂、差速器壳、支架、转向节、主盖等，为了提高球墨铸铁的强度或韧性，以往通过调整球墨铸铁的基体组织来实现。近几年，国内有多篇文章介绍：通过高硅固溶强化的方法，获得高强度、高韧性、全铁素体基体的球墨铸铁，解决了铜或锰等合金化珠光体加铁素体混合基体球墨铸铁存在的低延伸率、硬度梯度较大等问题[1-2]。江铃汽车股份有限公司铸造厂为解决PUMA主盖和V348差壳球铁件强度和硬度不均匀的问题，将硅强化铁素体球墨铸铁工艺技术应用到该产品的实践中，取得了不错的效果。

1 铸件外形与原材质工艺介绍

PUMA主盖外形尺寸182mm×130mm×63.5mm，质量5.4kg，材质牌号要求为QT500-7，本体要求硬度HB170-241。V348差速器壳外形尺寸φ200mm×115mm，质量5.3kg，材质牌号要求为QT550-6，本体要求硬度HB197-255，铸件形状与检测部位如图1、图2所示。

图1 PUMA主盖Fig.1 PUMA main cap casting

图2 V348差速器壳Fig.2 V348 differential case casting

原工艺的数据状况如表1所示。

表1 工艺的数据Tab.2 Process data

由于本体硬度波动过大，造成铸件加工性能差，PUMA主盖和V348差速器壳本体硬度过程能力Cpk分别为0.51、0.74，硬度分布如图3、图4所示。

图3 原工艺PUMA主盖硬度分布与过程能力Fig.3 Process capability and distribution for hardness of PUMA main cap casting for original process

图4 原工艺V348差速器壳硬度分布与过程能力Fig.4 Process capability and distribution for hardness of V348 differential case casting for original process

2 试验结果与分析

1）通过调整原铁水硅的含量，按冲入法球化工艺（球化剂1.4%，孕育剂1%）进行球化，同时浇注产品和Y块，所获得的化学成分及Y块性能如表2、表3所示。

表2 硅强化球墨铸铁试验化学成分数据Tab.2 Chemical composition data for Si solution strengthening test

表3 Y1～Y4的Y块性能数据Tab.3 Performance data of Y type test blocks for Y1-Y4