蠕化率对铸件内部疏松缺陷的影响

杨永来

辛集市辛缸汽缸盖有限公司 河北石家庄 052360

1 序言

柴油机应用广泛，工作环境差，工作时间长。由于柴油机汽缸盖长时间承受高压和高温燃气的作用，所以要求汽缸盖不能变形和开裂，同时出于对成本的考虑，汽缸盖重量需要控制，这就对汽缸盖的材质要求越来越高，尤其是大功率段转速高的柴油机汽缸盖，灰铸铁材质已不能适应使用要求。在这种情况下，我公司着手试制蠕墨铸铁材质的汽缸盖，首先选定的品种为ZC170汽缸盖。

ZC170汽缸盖广泛用于船用大功率发动机、发电机组等，其长时间运行条件下不允许开裂。灰铸铁达到HT300牌号后力学性能很难再有所提升，且灰铸铁没有韧性，易开裂，而蠕墨铸铁具有良好的塑韧性、导热性和耐疲劳性。我公司经过几次的试制，开始并不理想，但经过调整，最后终于能够批量生产蠕墨铸铁汽缸盖，满足了客户要求。

2 汽缸盖特点及试验条件

Z C170汽缸盖原材质为H T300，技术要求wCu＝0.5%～0.8%、wCr＝0.2%～0.4%、wMo＝0.2%～0.35%，本体硬度要求190HBW以上。汽缸盖外形尺寸为355mm×230mm×209mm，毛坯重65kg，主要壁厚8～10mm，最大热节直径60mm左右。

试制的蠕墨铸铁牌号为RuT300，基体以铁素体为主，蠕化率＞50%，伸长率＞2%，抗拉强度＞300MPa，硬度＞140HBW。

主要设备及试验条件：7t感应电炉。炉前快速分析设备主要有光谱仪、碳硫分析仪、拉力实验机、布氏硬度计及显微镜等。

3 第一次试制

3.1 前期准备

主要原材料：Q12生铁、工业废钢、蠕化剂（wRe＝9%～11%，wMg＝4%～6%）、硅钙孕育剂。蠕化剂粒度为5～25mm，硅钙及孕育剂粒度为3～8mm，提前称重并烘干。

缸盖的铸造工艺是一模两件，在灰铸铁造型工艺的基础上增加了部分冒口（ 浇注工艺见图1）。……