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1、浅谈近年来铸铁件的发展万仁芳(东风汽车公司商用车 铸造一厂,湖北 十堰 442048)摘要:介绍了近年来我国铸铁件的产量和新制订、修订的铸铁件国标:(1)灰铸铁的发展在产量增速上虽有所放缓,但质量上却有很大提高,体现在:新国标中牌号的细化,掌握了 HT300 和 HT350 的生产技术,专用灰铸铁的开发。(2)球墨铸铁不仅在产量上快速发展,而且更有质的飞跃,概括为:发展速度令人惊异,从无到有,从少量生产到占世界球铁产量的49.5%;球铁应用领域不断扩大;开发出各种球化处理方法;系列化生产了球化剂和孕育剂。重点介绍了 Si 固溶强化铁素体球铁、高强度高伸长率球铁、低温铁素体球铁、珠光体基体球铁、

2、ADI、奥氏体球铁、高强韧 TWIP 铸铁,并指出了生产高端球铁件的关键点优化石墨、净化晶界、强化基体。(3)蠕铁的进步体现在:新的国标替代了旧的部标,蠕铁缸体缸盖的生产渐入佳境,蠕铁制动盘的扩大应用正在稳妥推进。关键词:灰铸铁;球墨铸铁;蠕墨铸铁中图分类号:TG250文献标识号:A文章编号:10038345(2014)03001510 DOI:10.3969/j.issn.1003-8345.2014.03.001A Brief Talk on the Development of Iron Castings in Recent YearsWAN Ren-fang(No.1 Foundry,

3、Dongfeng Commercial Vehicle Co.,Ltd.,Shiyan 442048,China)Abstract:The production and national standard of formulation,revision of cast iron was introduced. The development of gray cast iron in the production growth is slowing down,but the quality is improved a lot. It is reflected in:(1)the detailed

4、 and mastered the production technology of HT300 and HT350 in new national standard and the development of special gray cast iron(.2)the development of ductile iron in the production growth is rising rapidly and the quality is also improved a lot. It can be summarized as follows:the pace of developm

5、ent is amazing. Ductile iron production took little time from scratch to a proportion of 49.5% of the world. The application fields of ductile iron continue to expand. Variety of ball handling methods were developed and the nodulizer and inoculant were serialized produced. The presentation is mainly

6、 focused on Si solid solution strengthening ferritic nodular cast iron,high strength and high elongation ductile iron,low-temperature ferritic ductile iron,pearlite matrix ductile iron,ADI,austenitic ductile iron and high toughness TWIP cast iron. The key point of producing high -end ductile iron ar

7、e optimization of graphite,purified grain boundaries,strengthening the matrix.(3)The progress of vermicular graphite iron reflected in the old ministry standard was replace by new national standard,vermicular graphite iron cylinder block and head production getting better,vermicular graphite iron br

8、ake discs application promoting steadily.Key words:gray cast iron;ductile iron;vermicular graphite iron上世纪 90 年代末,可持续发展已成为全球人们的共识。在汽车业,“轻量化”更是被奉为发展的重中之重,密度较低的 Al、Mg 合金取代密度较大的钢铁材质似乎成为必然。随着乘用车中Al、Mg 铸件所占比例的不断上升,在西欧引起了一场“Fe、Al 之争”1。有人撰文称:“铸铝件已攻入铸铁件的营盘,铸铁件只能在狭缝中求生存”。也正是在这时,蠕墨铸铁在乘用车缸体上应用获得成功,蠕铁有比 Al 合金更高

9、的比功率(即 kW/kg 之比),蠕铁缸体有比 A(l或 Mg)合金缸体更美好的应用前景,于是又有人撰文称:“铁质材料会重新夺回其应用市场,而 Al 质材料只不过是一时时尚而已”。这场“Fe、Mg 之争”在中国波澜不惊,因为直到 2001 年,我国汽车总产量还只有233.4 万辆,其中轿车产量不足 1/3,桑塔纳、捷达、富康“三大品牌”轿车的缸体都是铸铁材质。唯一受到影响的是高等院校和科研单位有关铸铁的课题已申请不到经费了,一些资深的研究铸铁的教授、专家转而去研究 Al 合金、Mg 合金铸件。十多年过去了,我国的汽车年产量已超过2 000 万辆(2013 年生产了 2 211.7 万辆),铸件

10、产量也连续 12 年雄踞全球之首,而铸铁业发展得怎么样呢?有赖于市场经济的推动,铸铁业不是“在狭缝中求生存”,反而是产量翻番,技术含量提高,铸铁件标准也全部刷新,甚至还有人欢呼“新的铁器时代已经来临”。表 1 为 20012011 年我国铸铁件产量。11年来铸件总产量增加了 1.79 倍,而铸铁件产量只增长了 1.52 倍,铸铁件占铸件总产量的比例下降了 7.7%,说明有色铸件或铸钢件发展得更快;但从铸铁件结构上看,同期球铁件产量增长了 2.85 倍,高于铸件总产量的增长,占铸件总产量的比例也增长了 7%,说明铸铁件中技术含量提高了。表 2 为近 5 年来部分新制订或修订的铸铁件国家标准,所有

11、标准均与国际标准(ISO)接轨,有些 ISO 标准中没有的,则也参照先进工业国家的相关标准制订,确保了国标的先进性。这些标准,展示了铸铁件的发展和旺盛的生命力。1 灰铸铁的发展灰铸铁在产量增速上虽有所放缓,但质量上却有很大提高。体现在:(1)新国标中牌号的细化,增加了 HT225 和HT275 两个牌号,以适应汽车铸件的需要;更强调铸件本体而不仅仅是单铸试棒达到标准要求的力学性能。新国标对 C 型石墨也作了更明确的定义,更正了以往常将亚共晶灰铸铁中因截面不同而出现的块状石墨误判为 C 型石墨的情况。(2)掌握了 HT300 和 HT350 的生产技术34,并已用于大量流水生产汽车缸体、缸盖,可

12、在较高 CE 情况下,不增加收缩倾向和白口倾向,获得高的力学性能和好的切削加工性能。汽车发动机的铸铁缸体、缸盖铸件生产已经国产化,而且HT250、HT300 仍是内燃机缸体、缸盖的主流材质。(3)专用灰铸铁的开发,如轿车制动盘,为了有良好的导热性,要求采用 CE 为 4.4%4.5%的过共晶铸铁5,A 型石墨长度 13 级6,允许有少量 C 型石墨,抗拉强度 175225 MPa。另外,Nb表 1 20012011 年我国铸铁件产量2铸铁也在一定范围内得到了应用。2 球铁的发展球铁件不仅在产量上快速发展,而且更有质的飞跃,以至业界惊叹“球铁、ADI、蠕铁的发展与应用,带来了新的铁器时代”。60

13、 年来球铁的进步,可概括为如下几点2:(1)发展速度令人惊异,从无到有,从少量生产到占世界球铁产量的 49.5%;(2)球铁应用领域不断扩大,如汽车、内燃机、铸管、大型机床、风电、高铁等;(3)开发出各种球化处理方法;(4)系列化生产了球化剂和孕育剂。2.1 Si固溶强化铁素体球铁众所周知,球铁的抗拉强度和伸长率是一对矛盾,在 GB/T 1348-2009 中,球铁基体中珠光体体积分数越高,则抗拉强度越高,伸长率越低;反之,若铁素体体积分数越高,则伸长率越高,抗拉强度越低。为了得到高珠光体体积分数,通常有 2 种方法:(1)正火处理;(2)加入一定量的 Cu、Sn、Cr、Sb 等合金元素。为了

14、得到高铁素体体积分数,通常也有 2 种方法:(1)退火处理;(2)尽可能降低 Cu、Sn、Cr、Sb等元素含量,同时进行多次孕育。多次孕育的结果就是提高铸件中 w(Si终)量,因此一般来说,在相同 CE 情况下,铁素体基体球铁的 w(Si)量(2.2%2.6%)要高于珠光体球铁的 w(Si)量(1.8%2.2%)。这就使人会以为在球铁中,Si 是一种提高伸长率而降低强度的元素。其实这是一个误读。研究表明7,在铁素体球铁中,w(Si)量的增加,会提高抗拉强度和屈服强度、降低伸长率。图 1图 4 是德国铸造学会与奥地利铸造学会对 Si 固溶强化铁素体球铁进行深入研究后得出的结果(Y2,Y4 均为单

15、铸试块)8。图 5图 6 是根据曾艺成教授提供的数据9而作成的曲线。从图 1图 3 中可以看出,只有当 w(Si)4.3%以后(对屈服强度是 4.7%),抗拉强度和伸长率才出现急剧下降的拐点。图 5图 6 说明对退火态铁素体球铁,同样是 w(Si)量高,强度也高,只有在-150 以下时有些异常,而伸长率随 w(Si)量升高而下降,但温度影响更为显著。图 1 w(Si)量对抗拉强度的影响以上数据表明了 Si 对铁素体的固溶强化作用。2004 年 ISO 标准推出了一个新牌号 QT500-10 (2009 年我国修订的 GB/T 1348 也在规范性附录 A 中采用,其性能见表 3),推荐 w(S

16、i)量为3.7%。2012 年 3 月,德国和欧盟标准 DINEN 1563在修订时又增加了 3 个牌号:EN-GIS450-18、EN-GIS500-14、EN-GIS600-10,推荐 w(Si)量为4.3%。Si 固溶强化铁素体球铁除了具有高强度、高韧性外,还具有硬度差小的特点(见表 3),因而加工性能优于混合基体球铁。国内率先公开报导采用高 Si 固溶强化铁素体成功生产 QT500-10 球铁件的是南车集团戚墅堰机车车辆研究所的唐中权等,他们在 2012年生产的高速列车用踏面清扫器本体铸件化学成分如表 4 所示,力学性能如表 5 所示,实际性能达到 QT550-14 的水平10。2.2

17、高强度高伸长率球铁近年来,由于球化处理和孕育处理技术的提高,以及高纯铸造生铁的推出和对感应电炉废钢增 C 熔炼技术的掌握,许多企业已经能够生产高于国标牌号的球铁件,并称之为高强韧性球铁或高强度高伸长率球铁,如一汽已开发出牌号为QT600-5 的汽车后桥壳(长 2 218 mm)11,东风汽车公司铸造二厂也开发出本体性能达到 QT550-10 的后桥壳(长 1 610 mm,重 150 kg)和 QT600-8的托臂梁支架(重 60 kg)等12。但生产这些“高强韧性”球铁件仍未突破低合金化和低 Si 的传统做法。东风公司虽已意识到用固溶处理来提高铁素体的强度,但也只利用了 Ni 的固溶作用,w

18、(Si终)量仍控制在 2.2%2.6%范围内。表 6、表 7 分别列出了一汽整体桥壳和东风小速比桥壳的化学成分和力学性能、金相组织的数值。为了比较,把戚墅堰机车车辆研究所生产的清扫器本体的有关数值也一并列入。比较了表 6、表 7 的数据,似乎 Si 固溶强化铁素体球铁更适合作为汽车驱动桥壳体。目前不明确的是这 3 种牌号的室温和负温的冲击功是多少。w(Si)量由 2.5%左右提高到 4.0%,冲击功肯定会降低,但珠光体体积分数由5%提高到50%甚至到85%,冲击功也会急剧下降,况且珠光体球铁的抗拉强度在负温下随着温度的降低而降低(这一点是与铁素体球铁不一样的)。汽车经常在高寒地区行驶,其负温冲

19、击功应该引起足够重视,对表 6 所列的 3 种球铁的负温性能有必要做进一步的试验。2.3低温铁素体球铁低温铁素体球铁首先是为了满足风力发电机组铸件的需求而开发出来的,这类铸件采用了国标 GB/T 1348-2009 中的 QT350-22A (L)和QT400-18A(L)的材质,分别提出了-20 、-40时的冲击性能要求。随着高铁的发展,由于工作条件更为恶劣,工件需在高寒地区承受振动载荷,因此进一步要求在-50 、-60 时也有足够高的冲击性能。国内几家生产高铁铸件的企业,已在执行力学性能达到 400-18 或 350-22 前提下,其-60 时冲击功也要求达到 12 J 以上的标准,这一标

20、准已远远高于 GB/T 1384 要求了。表 8 是 w(Si)量为 1.5%、2.0%、2.5%的退火铁素体球铁在不同温度下的抗拉强度、屈服强度和伸长率的值8,图 7 和图 8 则是根据表 8 数据作出的相应的图。由图 8 可以看出,w(Si)量对脆性-塑性转变温度有显著影响,而且无论何种 w(Si)量,其转变都有一个急剧下降的拐点,但即使 w(Si)量为 2.5%,其拐点也出现在-70 以下,而冲击性能对低温的变化更为敏感。因此,对低温铁素体球铁,更为关注的是低温冲击性能,尤其是出现拐点的温度。表 9 和图 9 是常州华德机械有限公司提供的数据,他们还绘出了低温冲击功-温度关系图8。表 1

21、0 和图 10 则为莱州新忠耀公司提供的数据,这些数据是在为生产要求-60 冲击功12 J 铸件时的一组检测数据,对这组数据进行统计分析,证明生产过程是稳定的。以上两家企业的生产数据表明,目前我国已经能够稳定生产符合要求(即-60 下抗拉强度在 350 MPa 以上而冲击功12 J) 的低温铁素体球铁,同时两家提供的数据都表明,-50 以下,冲击功下降更为明显。由于没有做更低温度下的冲击试验,还不能判断-50 就是拐点。除温度外,w(Si)量对冲击功影响也十分大。至于 Si 对低温冲击韧性的影响,南车集团戚墅堰机车车辆工艺研究所的喻光远等对 Si 与 C 对铸态无Ni 低温球铁冲击韧性的影响进

22、行了研究,得出结果如图 11 所示,试验所选成分范围则图 8 w(Si)量和温度对伸长率的影响w(P)量 0.02%的退火球铁由图 11 可以看出,只有 Si/C 比在 0.460.52时,才能得到最佳的冲击性能。可以推算出,在铸态下,当 CE 为 4.35%4.55%时,得到最佳冲击性能的 w(C)量为 3.7%3.95%,w(Si)量为 1.8%2.0%。2.4珠光体基体球铁不论哪个牌号,基本上都能在铸态下达到其力学性能。很多曲轴生产厂采用铁型覆砂工艺,通过良好的球化和孕育处理,在不加 Cu 的情况下,仅加 0.02%0.03%的 Sb,曲轴性能即可稳定达到QT900-4 的水平。玉柴机器

23、配件制造公司采用铁型覆砂工艺生产牌号为 QT800-6 的 YC6C 曲轴,总长 2 200 mm,重 540 kg。冷激球铁凸轮轴是近十年开发的一种新产品。内燃机中的凸轮轴目前有铸铁材质和钢质两类,铸铁类又有 3 种材质:冷激铸铁、可淬硬铸铁和氩弧重熔铸铁。钢质凸轮轴抗擦伤性能差,用量越来越少;而铸铁轴中冷激铸铁有最好的抗擦伤性能和最低的成本,故用量占总量的 60%以上。冷激灰铁凸轮轴最大缺点是抗疲劳性能差。为了既保持有最好的抗擦伤性能,又提高抗疲劳性能,于是开发了冷激球铁凸轮轴。东风汽车公司铸造一厂于 2001 年立项,开发康明斯 6CT 柴油机(功率 220 kW 以上)冷激球铁凸轮轴,

24、2002年完成课题并大量生产。冷激球铁凸轮轴生产难点在于既要冷激面游离石墨小于 5%,不允许出现游离铁素体,硬度达到 45 HRC 以上,又要保证非冷激区碳化物15%,本体 Rm550 MPa。由于冷激球铁在保证非冷激区碳化物15%的前提下,在冷激区很难获得初生渗碳体,因此冷激区硬度往往低于灰铁冷激区的硬度。2.5 ADI我国是世界上最早研发 ADI 且取得成功的国家之一,但产量的增长不如预期,原因早期是因为国内没有现代化的热处理设备,现在主要是设计师们对此工程材料的性价比还缺乏足够的认识,以及大量流水生产过程中的稳定性尚存在一些问题。由于热处理工艺限制,ADI 较适宜生产中小铸件,在汽车行业

25、有很大的发展前景。在欧美等发达国家的 ADI 应用中,汽车零件占了ADI 总量的 50%以上,其中又以底盘零件(尤其是中、重型卡车底盘零件)应用最多14。国内一汽在上世纪 90 年代开发 ADI,先后已有 CA141 后拖钩支承座、16 t 重卡后钢板弹簧支架、越野车前桥驱动转向节等零件采用 ADI 材质,东风汽车公司更是在某军用越野车上用 ADI 替代铸钢,用于前悬架上、下横梁臂、中后悬架上、下横梁臂、弹簧支架等十几种零件上,使这些零件的总重由630.6 kg 减少至 380.7 kg,减重率达 39.6%。东风汽车公司还早在上世纪 90 年代末期就完成了康明斯 B 系列柴油机 ADI 齿轮

26、国产化工作15,后因价格问题和大量生产中的稳定性问题,ADI 齿轮21商用车铸造二厂用 ADI代替普通球铁生产某重型工程车的导向座,减重9.5%,使用寿命延长 56 倍,但生产成本增加65%16。ADI 在耐磨件上已得到广泛应用,尤其是CADI,年用量已有数万吨之多。2.6 奥氏体球铁奥氏体铸铁是以 Fe、C、Ni 为主,添加 Si、Mn、Cu 和 Cr 等元素经熔炼而成,室温下具有稳定性的以奥氏体基体为主的铸铁。在 2011 年我国制定的第一个奥氏体铸铁国标中,12 个牌号有 10 个是球铁,只有 2 个是灰铁。由于奥氏体球铁件具有良好的耐热性、耐腐蚀性、无磁性、耐低温性等,又有较高的强度,

27、因此被广泛应用于汽车、核电、海洋工程等领域,用于制造汽车排气歧管、涡轮增压器壳体、海水泵阀、涡轮发电机端盖、无磁性电工铸件及-196 的制冷工程用铸件。尤其是随着汽车发动机比功率要求的不断提高,涡轮增压技术越来越多被采用。据称,涡轮增压器能够减小发动机体积,提高20%40%的燃油效率,减小排放,以及加大功率和扭矩,提高驾驶性。不仅商用车普遍采用涡轮增压器,汽油乘用车发动机也将广泛采用涡轮增压器,以达到节能减排的目的17。汽车做功后排出的废气温度往往高达 1 000 以上,因此排气歧管和涡轮增压器壳须经受 1 000 高温的冲击,一般的铁素体球铁、蠕铁和中 Si-Mo 球铁、蠕铁都经受不了如此高

28、温,唯有高 Ni 奥氏体球铁可在此工况下使用。因此,对奥氏体球铁件的需求量将会剧烈增加。如同 ADI 一样,奥氏体球铁件生产也有一定技术难度,而且材料成本高,铸件收得率较低,因此适宜专业厂大批量生产。目前国内已有几家生产奥氏体球铁件的“小巨人”型企业。2.7高强韧TWIP铸铁1819奥氏体球铁的抗拉强度一般都在 450 MPa 以下,普通球铁珠光体型的可达 700 MPa 以上,但伸长率只有 2%左右。福州大学朱定一教授等人研制出一种高强韧性球铁,性能可达到 QT700-20 的水平,见表 12。该球铁是将 TWIP 钢的技术引用到奥氏体球铁中来。“TWIP”(Twinning Induced

29、 Plasticity)效应是“孪晶诱发塑性”效应,其做法是:通过添加 Ni、Mn、Cu 等元素得到室温下具有稳定奥氏体基体的组织(铸态组织为球状石墨+奥氏体+碳化物),然后通过高温固溶处理,消除碳化物,使组织成为球状石墨+奥氏体+少量退火孪晶,这些孪晶在外力作用下(如轧制),产生“TWIP 效应”,退火孪晶成为形变孪晶,使材料的强度和塑性得到大幅度提高。高温固溶处理的工艺是:加热到 1 000 左右,保温一定时间然后水淬。尽管这种材料还远未到工程应用阶段,但还是提供了一个提高球铁强韧性的思路。2.8 生产高端球铁件的关键点近年来,随着球铁件应用范围的扩大和品种的不断增多,理论研究逐步深入,生

30、产技术也得到很大提升。生产高端球铁件的关键点可以概述为“优化石墨、净化晶界、强化基体”。(1) 优化石墨。指石墨形状、大小、数量、分布均匀程度均符合要求,包括石墨球圆整,球化率高(85%,甚至90%),石墨球数100 个/mm2,厚大断面石墨球分布宜均匀。为此要求采用高纯生铁熔制低球化干扰元素且高温的铁液;采用良好的球化剂和良好的球化处理技术(喂丝法或盖包法),控制好合适的残留 Mg 量和残留 RE 量;采用良好的孕育剂和恰当的孕育技术;进行预处理等。(2)净化晶界。晶界上容易出现以下 3 类物质:共晶物,包括硫共晶和磷共晶。现在由于脱 S 技术容易,铁液中 w(S)量一般都在 0.025%以

31、下,球化处理后还多形成渣子被扒除,因此球铁件硫共晶很少见到。但脱 P 困难,w(P)量很难控制在 0.02%以下,因此时有磷共晶存在于晶界上,严重影响球铁的塑韧性。金属碳化物,包括金属间化合物,是 C 与铸铁中的一种或多种金属元素(如 Mn、Cr、Ti、Mo等)形成的化合物,也包括一些金属间化合物(如Fe-Ti、Fe-Cr、Fex-B 等),常常分布于晶界,影响强度和塑韧性。非金属夹杂物,是铸铁熔炼时冶金反应所形成的化合物,包括氧化物、硫化物、硅酸盐、氮化物及其组成的多元素复合化合物,多沿晶界分布,影响球铁强度和塑韧性以及铁液流动性。为净化晶界,应尽量采用高纯生铁,保持炉料洁净少渣,熔制高温且

32、少氧化的铁液,必要时采用吹 Ar 或 N 净化技术。高纯生铁的推出为优化石墨、净化晶界提供了良好的物质条件。2013 年 5 月审定通过的 JB/T铸造用高纯生铁规定了两种牌号供选用,C1(纯 1)w(Ti)0.01%、w(Mn)0.05%、w(P)0.02%、w(S)0.015%,C2(纯 2)w(Ti)0.03%、w(Mn)0.15%、w(P)0.03%、w(S)0.02%。而 11 种微量元素最大值为:w(Cr)0.015%,w(V)0.015%,w(Mo)0.01%,w(Sn)0.003%,w(Sb)0.0008%,w(Pb)0.001%,w(Bi)0.001%,w(Te)0.003%

33、,w(As)0.002%,w(B)0.001%,w(Al)0.01%。高纯生铁获取方法有两种:一是精料法,即精选原料,特别注意对 P、Ti 含量的控制,采用一定措施,既大幅度提高铁精粉品位,又显著降低铁精粉中 TiO2、P2O5等有害杂质元素的含量,采用精料法可生产出 C2 级高纯生铁;二是氧化法,一般是采用高炉外“三脱”工艺,将炼钢生产中的一些工艺引用到生铁冶炼中来,采用氧化法可生产出 C1 级高纯生铁。(3)强化基体:根据不同的要求强化不同的基体。通常采用合金化的方法或通过热处理的方法来达到。“第一代球铁”中已经通过添加 Cu、Cr、Mo、Sn 等方法提高或强化珠光体,或通过正火处理方法强

34、化珠光体,提高球铁件的强度和硬度,也采用退火的方法获得全铁素体以提高塑韧性,而现在强化基体可获得综合性能更为优良的球铁件,如通过等温淬火处理获得奥铁体,使综合性能达到 QT800-10QT1400-1 的水平;通过Si 固溶强化铁素体,得到 QT450-18QT600-10且硬度均匀加工性能好的铁素体球铁;通过高温固溶处理加轧制、利用“TWIP”效应得到 QT700-20 的高强韧性球铁等。可以相信,通过“优化石墨、净化晶界、强化基体”等一系列措施,球铁的应用范围还将扩大,“新的铁器时代来临”并非虚言。3 蠕铁的进步3.1 新的国标替代了旧的部标2011 年,新的 GB/T 26655蠕墨铸铁

35、件替代了执行了 25 年的 JB/T 4403-87。新的国标中,把蠕铁分为 RuT300、RuT350、RuT400、RuT450、RuT500 五个牌号,并采用了 ISO 标准中对蠕墨铸铁的定义。鉴于冷却速度对蠕化率的影响,允许蠕墨铸铁件上不同壁厚处有不同的蠕化率,使得新标准既先进又合理,这对推动蠕铁的应用是有益的。3.2 蠕铁缸体、缸盖的生产渐入佳境全国蠕铁的年产量为多少,现在没有一个准确的数据,能感觉到的是汽车铸造厂蠕铁缸盖和缸体的生产多了起来。为了提高比功率,商用车内燃机的缸盖、缸体采用蠕铁材质 (牌号为RuT400 和 RuT450)已基本形成共识。现在一汽铸造(含锡铸)、东风公司

36、、玉柴、潍柴等先进铸造厂随着大马力内燃机的推出,无一不在生产或试制蠕铁缸盖、缸体。阻碍扩大应用的原因仍是生产的稳定性和经济成本。如果在这两点上有进一步的突破,不仅商用车缸体、缸盖,就是乘用车缸体,也有可能采用蠕铁材质。3.3 蠕铁制动盘的扩大应用正在稳妥推进1993 年,铁道部批准实施了第一个蠕铁件行业标准 TB/T 2444-93铁道机车辆用蠕铁铸铁件通用技术条件,2000 年又批准实施了 TB/T2980-2000 客车用制动盘技术条件,规定RuT300 材质可用于最高时速 160 km/h、轴重不大于 18 t 客车用轴装式摩擦制动盘上。而后,河南省和郑州铁道局又把“高速列车制动盘”列为

37、20012003 年河南省杰出人才创新基金项目,委托河南科技大学等单位组织实施,项目如期完成,样件在青岛四方车辆研究所进行了 1:1 台架性试验,又装车进行了累计 2.4 万 km 的实际运行试验,结果表明,与灰铁制动盘相比,蠕铁盘的抗疲劳开裂能力提高 1 倍以上,耐磨性提高 50%以上,生产成本提高幅度小于 15%。应该指出的是,样件的实际牌号达到 RuT450 级别,本体珠光体达 80%。据了解,现在南车集团和北车集团都在组织蠕铁制动鼓的批量生产,其牌号也由TB/T 2980 中规定的 RuT300 提高到了 RuT400以上。4 结论(1)在市场经济的推动下,近 10 年来我国铸铁件产量翻番,铸铁件结构有了明显调整,技术含量得到提高,一大批铸铁件的

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