75.轿车发动机高质量铸态球铁曲轴的研究及产业化
曲轴行业分析报告
曲轴行业分析报告曲轴是一种机械零件，是内燃机的核心部件之一。
曲轴行业作为内燃机行业的重要组成部分，在汽车、船舶、重工机械等领域扮演着重要角色。
本文将对曲轴行业进行分析报告，包括曲轴的定义、分类特点、产业链、发展历程、行业政策文件及其主要内容、经济环境、社会环境、技术环境、发展驱动因素、行业现状、行业痛点、行业发展建议、行业发展趋势前景、竞争格局、代表企业、产业链描述、SWTO分析和行业集中度等。
一、定义曲轴是一种机械零件，用于内燃机的工作。
它将活塞的直线运动转换为旋转运动，进而带动传动系统。
曲轴的制造需要精密的数控机床和精细的加工工艺，因此具有一定的技术门槛。
二、分类特点曲轴按照结构形式可以分为平面曲轴、轮盘曲轴和连杆式曲轴。
其中平面曲轴适用于小型发动机，轮盘曲轴适用于大型发动机，连杆式曲轴适用于中型发动机。
曲轴按材质可分为铸钢曲轴和锻造钢曲轴。
锻造钢曲轴由于材质更加均匀，热处理后强度更高，抗疲劳性能更好，因此价格更高，使用寿命更长。
三、产业链曲轴生产产业链包括钢材生产、锻造加工、机加工和销售等环节。
其中，钢材生产是曲轴生产的基础，钢铁工业的不断发展为曲轴产业提供了更加优质的原材料。
锻造加工是曲轴生产的关键环节，它直接影响到曲轴的质量和使用寿命。
机加工环节包括粗加工和精加工，其质量直接决定了曲轴的几何精度和表面质量。
四、发展历程曲轴产业起源于19世纪中叶，当时主要用于蒸汽机和水车等设备。
20世纪初，内燃机的发明和应用，使曲轴产业开始迅速发展。
20世纪60年代，曲轴技术已经逐渐成熟，中国开始大规模建立曲轴加工厂。
此后，中国的曲轴产业得到了迅速发展，并在技术水平和产量上不断提升。
2014年中国曲轴产量达到864万件，成为世界最大的曲轴生产国。
五、行业政策文件及其主要内容1.《关于加快发展汽车产业的若干意见》（2010年）：提出了发展节能、环保汽车的目标，对发展汽车配套企业予以支持。
2.《关于加快装备制造业调整结构升级的指导意见》（2013年）：提出了加快推进装备制造业转型升级的目标，对曲轴等核心零部件企业加大支持。
曲轴加工工艺发展与现状
曲轴加工工艺发展与现状
曲轴加工工艺发展与现状如下：
曲轴是汽车发动机的核心零部件，对发动机的性能和寿命有着重要影响。
因此，曲轴加工工艺的发展和现状一直受到广泛关注。
在加工工艺方面，曲轴加工经历了从传统机械加工到现代化数控机床加工的转型。
早期的曲轴加工主要依靠传统的机械加工方式，如铣削、车削等，但随着科技的发展，现代化的数控机床加工方式逐渐取代了传统的机械加工方式。
现代化的数控机床加工方式具有更高的精度和效率，能够更好地控制曲轴的尺寸和形状。
同时，随着新材料和新技术的不断发展，曲轴加工的材质和工艺也在不断改进。
例如，高强度钢材、合金材料等被广泛应用于曲轴制造，这些材料具有更高的强度和耐磨性，能够提高曲轴的使用寿命。
在制造工艺方面，现代化的曲轴制造工艺包括铸造、锻造、切削、磨削、热处理等环节。
其中，铸造和锻造是曲轴制造的重要环节，通过这些环节能够得到符合要求的曲轴毛坯。
切削和磨削是曲轴制造的关键环节，通过这些环节能够将毛坯加工成符合要求的曲轴形状和尺寸。
热处理则能够提高曲轴的表面硬度和耐磨性，从而提高曲轴的使用寿命。
此外，随着数字化制造技术的发展，许多曲轴制造企业开始采用数字化制造系统来管理生产过程，提高生产效率和产品质量。
这些系统能够实现生产过程的自动化和智能化，减少人为因素对生产过程的
影响，提高生产效率和产品质量。
总的来说，现代化的曲轴加工工艺具有更高的精度、效率和可靠性，能够更好地满足汽车发动机的性能和寿命要求。
同时，随着新材料和新技术的不断发展，曲轴制造工艺也在不断改进和创新。
球墨铸铁的曲轴发展和锻造
国内球化剂首要选用稀土镁硅铁复合球化剂。
稀土具有较好的脱硫及平衡微量元素有害倾向的作用，净化铁液，安稳出产，但起主导球化作用的仍然是镁。鉴于国内铸造厂脱硫水平的前进，球化剂有向低稀土方向展开的趋势。别的，可根据铸态基体组织的需要，运用含Ca、Ba、Bi、Sb 等元素的复合球化剂。
2、球铁曲轴的熔炼
对于球铁的熔炼，国内外选用冲天炉，工频炉双联熔炼的较多。铁液通常要通过脱硫处理，铁液脱硫方法现在多选用多孔塞脱硫方法，即吹N2气参与CaC2或复合脱硫剂搅拌脱硫。脱硫的安稳性对于熔炼曲轴铁液具有重要意义，如选用感应电炉熔炼可以十分好地控制合金成分规划，安稳球化，易于保证铁液质量。
对于QT800-2 的商标，铸态安稳出产通常需要多种技能概括进行，当然合金化是保证商标功用完结的重要因素。试验标明，以Cu-Sb、Cu-Sn 为主的合金化，选用Mn、Mo、Ni 等作为附加元素，可以完结商标功用需要。如选用Cu-Sb 合金化，甚至可以抵达QT900-2 商标，其间起主导作用的是微量元素Sb。Sb元素是一种微量元素，国外通常不运用于出产，因其参与量较少，规划很窄，不利于出产控制。但Sb 却具有极好的前进基体组织珠光体含量的特性，在适合的规划内不会推动碳化物发作，并前进石墨球数量，改进圆整度，尤其在大断面铸件中运用具有极好的作用，可以明显前进强度功用。Sn作用与Sb类似，是一种激烈安稳珠光体的元素，在高商标灰铁、蠕铁和球铁铸造出产中广泛运用，其参与量通常维持在0.02％~0.05％，不会推动碳化物发作，可以明显前进强度、硬度，但假设Sn参与量过多，将会致使铸件耐性下降。
发动机曲轴材料的综合介绍
先进的曲轴材料：发动机曲轴材料的综合介绍。
根据它的发展历史以及对各种材料的化学成分、组织、性能、加工工艺、成本价格的比较分析,说明其发展趋势是以球铁曲轴替代锻钢曲轴,以铸态珠光体球铁曲轴替代热处理曲轴。
球铁代钢的关键是提高韧性,自行研制的QT740—3铸态珠光体球铁曲轴表明,铸态球铁性能达到了一个新高度。
另外对几种曲轴新材料进行了分析。
曲轴在工作中受到不断变化的燃气压力、惯性力及力矩作用,从而在各部分产生弯曲、扭转、剪切、拉压等交变应力。
曲轴的重要性及其工作状况的复杂性,要求曲轴有较高的抗拉强度、疲劳强度、表面强度、耐磨性,同时心部要有一定的韧性。
另外,应当顺应当今世界汽车材料的发展趋势,即采用轻量化材料以减轻汽车自重,减少汽车的燃油消耗,节约石油资源,降低环境污染;选用和开发替代材料简化零件生产工艺,降低生产成本。
目前,国内普遍使用的曲轴材料主要有锻钢和球墨铸铁2类。
锻钢材料一般为中碳钢和中碳低合金钢,如45钢、53钢、35CrMo、40Cr等。
球铁曲轴牌号有QT600 - 3、QT700 - 2、QT800 - 2、QT900-2、QT900-5。
工业强国的球铁生产比重较大。
尽管我国的铸铁产量居世界第二位,但其中球铁产量所占比重(17.8%)远低于法国(48.3%)、日本(40.0%)、美国(39.4%)、英国(36.7%)、德国(35.1%)、意大利(21.6%),也低于世界平均水平(28.2%)。
因此,我国有待于加强球铁生产技术的研究,进一步拓宽球铁的应用领域。
特别是在国有汽车工业的开发中,显得尤为重要。
总的说来,曲轴用材料的发展趋势是,以球铁曲轴替代锻钢曲轴,以铸态珠光体球铁曲轴替代热处理曲轴。
1锻钢曲轴1.1热处理锻钢曲轴这类曲轴多采用精锻中碳钢或中碳合金钢,需要采用调质(或正火)热处理来提高强度并改善加工性能。
锻造曲轴由于需要热处理,工艺较复杂,需要时间多,而且能源消耗较大。
另外,国外采用45钢经锻造余热淬火后,增加淬透性,以提高硬度、抗拉强度、冲击韧性和延伸率,从而降低毛坯成本。
曲轴行业分析报告
曲轴行业分析报告一、定义曲轴是一种重要的发动机零件，它能够将发动机的往复直线运动转化成旋转运动。
曲轴是发动机必不可少的组成部分，因此曲轴行业是汽车行业中的一个重要组成部分。
曲轴行业涉及到生产、加工、销售等多个环节。
二、分类特点曲轴按材质可分为铸铁、锻钢、铝合金等几种材质。
不同的材质适用于不同的发动机。
另外，曲轴还分为贡轴和进口曲轴，其价格和质量差异较大。
三、产业链曲轴行业的产业链包括原材料供应商、零部件制造商、曲轴制造商、曲轴加工企业、装配企业、终端销售等多个环节。
四、发展历程中国曲轴制造业的发展起步于20世纪80年代，到21世纪初，国内曲轴行业已经逐步形成了以南方为主的产业集群。
随着我国汽车工业的快速发展，曲轴行业也得到了快速的发展。
五、行业政策文件国家政策文件中对于曲轴行业的规划和指导主要包括《汽车产业中长期发展规划》、《汽车产业调整和振兴规划》、《汽车产业技术创新规划》、《汽车行业节能与新能源汽车产业政策》等。
这些政策文件主要从政策、技术创新、发展规划等方面对于曲轴行业进行了指导。
六、经济环境曲轴行业的发展主要受到汽车行业的影响。
近年来，我国汽车销售保持高速增长，汽车工业也持续稳步发展，这对于曲轴行业的发展提供了巨大的市场需求。
七、社会环境曲轴行业需要加强环保意识和工人素质提升，这是社会环境对于曲轴行业的要求。
八、技术环境曲轴行业需要加快技术创新，掌握新的曲轴制造技术，以应对日益增长的市场需求。
九、发展驱动因素曲轴行业的发展主要受到新能源汽车和智能化技术的发展带动，同时还受到市场需求和政策环境的影响。
十、行业现状目前，国内曲轴制造企业的数量较多，但是产品质量和技术水平参差不齐。
市场上存在价格战，行业集中度低，并且受到国际巨头的竞争。
十一、行业痛点曲轴制造企业的规模和经营能力有限，缺乏高素质的技术人才和管理人才，同时又面临着国际巨头的激烈竞争，因此产业发展中的销售、品牌、投入、技术领先和人才等方面不足，是目前曲轴行业的痛点。
汽车发动机曲轴的热处理与失效分析
汽车发动机曲轴的热处理与失效分析随着汽车工业的快速发展，汽车发动机的性能和可靠性要求越来越高。
曲轴作为发动机的重要部件之一，承受着巨大的转动和惯性力，因此对其热处理和失效分析显得尤为重要。
本文将就汽车发动机曲轴的热处理工艺和常见失效形式进行探讨。
一、汽车发动机曲轴的热处理工艺1. 液体渗碳法液体渗碳法是常见的曲轴热处理方法之一。
该方法通过在高温下将液体渗碳剂浸泡曲轴表面，使碳原子渗透到曲轴表层，增加硬度和耐磨性。
这种方法可以有效地提高曲轴的使用寿命和耐久性。
2. 气体渗碳法气体渗碳法在汽车发动机曲轴的热处理中也有广泛应用。
该方法通过在高温下将碳气体与曲轴表面反应，使碳原子渗入曲轴表层，增加曲轴的硬度和强度。
气体渗碳法具有渗透层均匀、生产效率高等优点。
3. 氮化处理氮化处理是一种常见的曲轴热处理方法。
通过将曲轴置于氨气或氮气环境中，在高温下进行反应，使氮原子渗入曲轴表面形成氮化层，提高曲轴的硬度和耐磨性。
氮化处理可以显著提高曲轴的工作寿命和可靠性。
二、汽车发动机曲轴的失效形式1. 疲劳断裂汽车发动机曲轴承受着巨大的转动和振动力，长期工作下容易发生疲劳断裂。
曲轴的弯曲应力和旋转应力作用下，会产生应力集中现象，导致曲轴发生疲劳断裂。
疲劳断裂的发生会导致曲轴的完全失效，严重影响发动机的工作正常性。
2. 磨损曲轴在长时间工作中，会与连杆轴承、活塞等零部件产生摩擦，从而导致磨损。
磨损严重影响曲轴的精度和运转平稳性，进一步影响整个发动机的工作效率和寿命。
3. 腐蚀汽车发动机在工作中，由于油污和湿度等环境因素的影响，曲轴表面容易发生腐蚀。
腐蚀会导致曲轴表面的金属材料逐渐溶解，使曲轴的强度大幅下降，最终导致曲轴的失效。
三、失效分析与预防措施1. 失效分析在曲轴的热处理与失效分析中，需要通过工艺参数的分析和实验数据的对比，来确定曲轴热处理工艺的优化方案。
同时，可以通过金相显微镜等测试手段，对曲轴的金属组织进行分析，查找潜在的裂纹和磨损等问题。
铸态高强度球铁曲轴铸造工艺及材料的研究
２＿２ 浇 口杯 的优化 选 择 浇 口杯 的作 用 主要有 ３个方 面 ：第一 是要 有
２０１１／１现代铸铁 ｌ ４３
轴 、不 同的壳 型设 计制 造专 用粘 结 夹具 （图 １５），
更 好地 保证 型壳粘结 强度 。
２．５ 曲轴 冷却 条件 的改善
火 条件 ）。 （３）对 较 大 的 长城 ２．５ Ｌ曲轴 ，改 变 装 箱 工
艺 ，由一 箱 ５件改 为 ３件 ，并 加高砂 箱 高度 ，目的 是 增加 铁丸 量 ，同时也 改善铁 丸对 型壳 的挤压 和 紧实 ，这样 也能很 好地 改善 曲轴冷却 条件 。 ２．６ 炉料 的合理调 整
在初期 ，选用 了泡 沫 过滤 网 ，存 在 的 问题 主 要 是有些 国产泡 沫过滤 网强 度不够 ，在铁 液 的冲 击 下破 损 产生 渣子 ，形 成铸 造 缺 陷 ；后选 用 孑Ｌ径 为 ２．８ ｍｍ 的直孑Ｌ过滤 网 ，但孔 眼过 大 ，过滤 效果 不佳 ；也 选用 过 １．０ｘ１．０／／ｌｌＴＩ方 孔过 滤 网 ，但 由于 孔 眼偏 小 ，当铁 液温 度 偏低 时 ，产 生浇 不 足 等缺 陷 。后通 过生 产验 证 ，采用外 形 尺寸 为 ４，６０～７０ ｍ ｍ 、厚度 为 １０～２０ ｍｍ，滤 孔 数 目在 ３００ ３５０的 陶瓷直孔 过滤 网效果最好 。 ２．４ 型 壳涂胶 工艺的优化 选择
造 成 曲轴气 孔 缺 陷 ；如 放 置在 直 浇道 的最低 位
笔 者公 司生 产 曲轴 采 用 的炉 料基 本 上是 以
置 ，铁 液压力 过大 ，泡沫过 滤 网就会被 冲坏 ，反 而 废 钢加 增碳 剂为主 体 ，具体 配料 比例如表 １。
国内外曲轴加工技术的现状及发展
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中国曲轴加工技术水平与国际先进水平相比存在一定差距，主要表现在设备技术、加工精度和加工效率等方面。
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轿车发动机高质量铸态球铁曲轴的研究及产业化高广阔（一汽铸造公司特种铸造厂，吉林长春 130011）摘要：本文针对轿车发动机高质量和高性能铸态球墨铸铁曲轴的国产化问题，研究开发了壳型铸造曲轴工艺，通过对曲轴的壳型铸造工艺、浇注系统、发热保温冒口、铁水过滤净化、炉料配制优化以及球化孕育处理等工艺技术的研究开发，为大众汽车公司、南汽名爵、一汽奔腾、上海华普等开发生产了各种高质量高性能曲轴，曲轴质量达到国际先进水平。
关键词：轿车发动机曲轴；壳型铸造；工艺研究开发1 概述汽车工业作为我国国民经济的支柱产业之一，在经济发展中占有举足轻重的地位，特别是近年来我国轿车工业的迅猛发展，极大的带动和推进我国相关工业的兴起。
目前，我国的轿车品牌和种类众多，而轿车性能的优劣取决于其发动机性能的好坏，因此，开发研制发动机零部件、铸造优质铸件，这是轿车发展的当务之急。
曲轴是汽车发动机上的关键零件之一，其性能的好坏直接影响汽车质量和寿命。
曲轴在发动机中承担最大负荷和全部功率，承受着强大的方向不断变化的弯矩及扭矩，也承受着高速旋转中长时间的磨损，因此，要求曲轴材质具有较好的刚性和疲劳强度以及良好的耐磨性能。
在“九五”期间，为了缩短我国汽车工业与世界发达国家的差距，中国一汽集团公司与德国大众公司、德国奥迪公司合资建厂，成立一汽—大众公司，生产奥迪、迈腾、速腾、宝来、高尔夫和捷达等轿车，其发动机所用曲轴的质量和性能要求非常高，抗拉强度σb≥700Mpa，延伸率δ≥3%，硬度HB240以上。
表面淬火硬度为HRC55以上，曲轴表面粗糙度为Ra6.3—Ra3.2，曲轴尺寸精度为CT6—CT7级。
另外，曲轴加工后其表面质量要求非常高，不允许有任何用肉眼能看见的缺陷。
这种高性能高质量的要求，普通砂型铸造是无法满足的。
因此，在一汽—大众公司建厂初期，该公司生产的奥迪、迈腾、速腾、宝来、高尔夫和捷达等轿车的发动机所用的曲轴一直是从德国和英国进口的，这种关键产品依赖进口，不但高昂的价格制约了轿车成本的降低，而且数月的洲际运输周期给生产带来诸多麻烦。
因此，我们一汽铸造公司承担了发动机曲轴的国产化项目，通过几年的研究攻关，我们研究开发了曲轴壳型铸造新工艺，用壳型铸造工艺生产的曲轴，不但其材料性能、尺寸精度和表面质量完全达到和满足一汽-大众公司轿车发动机曲轴的技术标准，而且曲轴的加工性能和优质品率都好于进口曲轴，到2010年上半年，我们一汽铸造公司用壳型铸造工艺已累计生产铸态球墨铸铁曲轴200万余件，目前曲轴加工外废品率小于0.20%,内部废品率小于0.80%,综合废品率小于1.0%,曲轴质量达到了国际先进水平。
图1 曲轴铸件2 壳型铸造工艺流程壳型铸造是采用覆膜砂制成壳型（铸型），并采用中频感应电炉熔化，浇注成铸件的工艺方法，其主要工艺流程见图2。
图2 工艺流程3 壳型曲轴的工艺布置采用垂直分型，每型2件曲轴，立式底注，横浇道放置过滤网的铸造工艺，如图3、4所示。
图3 壳型曲轴工艺布置图 图4 曲轴单片壳型配料熔炼装箱入库4 曲轴壳型所用的制壳材料制壳用覆膜砂，我厂制壳主要采用热法湿态覆膜砂，其组成如表1。
表1 热法湿态覆膜砂的工艺配比名称 水洗砂 酚醛树脂 乌洛托品 硬脂酸钙 硅油技术要求 粒度：100/200目 SiO2≥92％软化点：80-105℃，游离酸<5-9％含量95.5-97.5％Ca：6.5±0.5% ，游离酸2％凝固点-50℃配比 余量 1～4％ 1～4％ 0.2～0.8 0.5～1.5％ 热法湿态覆膜砂的技术性能指标如表2。
表2 热法湿态覆膜砂的技术性能指标项目常温抗拉强度 热态抗拉强度发气量熔点 透气性成型性指数热膨胀系数流动性 指标 >3.5Mpa >1.5Mpa <18ml/g94～120℃ 90～140 85～95 ≤1％ 10～30g5 曲轴的制壳工艺制壳采用专用壳型机，壳型机有两种，一种为四工位转台式壳型机，另一种是翻转式壳型机。
四工位转台式壳型机采用湿态覆膜砂生产壳型，翻转式壳型机采用干态覆膜砂生产壳型，制壳工艺参数为：型板温度230～280℃，湿态覆膜砂射砂压力为2.0～3.5 Mpa，结壳烘烤时间0.5～1.0分钟，型壳采用热溶胶粘接，粘接时间2.0～3.0分钟。
图5 四工位转台式壳型机 图6 曲轴壳型6 曲轴壳型装箱工艺采用壳型外侧充填铁丸（Φ2～Φ4mm），要经过10～30s的震实，每箱为5个壳型，10件曲轴，如图7、图8。
图7 曲轴壳型装箱示意图 图8 曲轴壳型装箱（解剖面）7 曲轴发热保温冒口工艺研究及开发在曲轴国产化初期，曲轴补缩工艺为球形冒口，这种简单的球形冒口补缩效果不理想，曲轴解剖后，50%的曲轴轴径心部有缩松缺陷，为了解决曲轴心部缩松缺陷，我们先后研究试制了球形冒口、圆柱冒口和圆台负压冒口。
如图9、图10、图11。
图9 球形冒口 图10 圆柱冒口 图11 圆台冒口为了进一步解决曲轴补缩问题，我们研究开发发热保温冒口，先后制作了球形发热保温冒口、圆柱发热保温冒口和发热块，球形发热保温冒口保温补缩效果比较好，但这种冒口制作比较复杂，使用时易冒口掉渣，使曲轴产生渣孔和砂眼等缺陷。
圆柱发热保温冒口制作较方便，但也存在强度低，掉渣等问题，成本也偏高。
后来，我们试制开发了发热块，发热块的优点是：制作简单，成本低，生产效率高，补缩效果也较好，同时不带来其它方面的影响。
所以，一直到现在，曲轴都使用发热块作为冒口补缩辅助工艺。
发热保温冒口和发热块如图12、图13、图14。
图12 球形保温冒口 图13 圆柱保温冒口 图14 发热块8 曲轴铁水过滤工艺的研究应用壳型曲轴采用立式底注式浇注系统，过滤网放置及过滤网的种类、孔眼大小都至关重要。
几年来，我们对过滤网工艺进行了深入细致的试验和研究。
过滤网放置位置，经过试验，当过滤网放置在直浇道偏上方时，铁水压力小，过滤网通过率不够，过滤网下部铁液无法充满，铁水就会夹带空气进入型腔，造成曲轴气孔缺陷，如放置在直浇道的最低位置，铁水压力过大，泡沫过滤网就会被冲坏，反而造成砂眼。
同时，由于铁水压力和冲力过大，铁渣就可能被冲过去，没有起到挡渣的效果，所以放在横浇道上是比较合理的。
那么采用什么样的过滤网及过滤网的尺寸规格更合理呢，通过生产验证，采用直孔陶瓷过滤网最佳，陶瓷过滤网的网孔尺寸，经试验采用方孔1.5×1.5㎜最合适，过滤网的厚度为15～20㎜。
过滤网的种类在初期，我选用泡沫过滤网，存在的问题主要是国产泡沫过滤网强度不够，本身掉渣，形成缺陷。
在选用直孔过滤网后，使用Φ2.5㎜的过滤网，但孔眼过大，过滤效果不佳，我们也选用过1.2×1.2mm方孔过滤网，但由于孔眼偏小，当铁水温度偏低时，产生浇不足和加工冷隔起皮缺陷。
图15 泡沫过滤网 图16 陶瓷直孔过滤网9 曲轴熔化浇注工艺的研究及优化9.1 熔化工艺采用中频感应电炉熔化铁水，中频感应熔化铁水的优点是熔化速度快，铁水杂质少，铁水纯净，化学成分稳定，铁水温度容易控制，能较好满足铁水球化、孕育处理的工艺要求。
在生产初期，炉料主要以生铁为主，其配料工艺为：表3 以生铁为主的配料工艺序号 材料名称 材料牌号 配比1 生铁 Q10（一组、一级、一类） 50～55％2 废钢 20＃ 5～10％3 回炉料 QT600—3 40～45％4 电解铜 Cu—1 Cu—2 0.6～0.9％5 锡 Sn—1 Sn—2 0.03～0.05％此种炉料工艺，生铁占50％以上，当生铁质量不好时，存在的主要问题是S 、P、V、Ti有害元素偏高，特别是铁水中P的含量达到0.07％以上，由于P元素偏高，极易形成磷共晶和磷锰化合物，在曲轴内存在硬质点，影响加工性能，同时也影响曲轴表面高频淬火的性能和质量。
几年来，我们针对曲轴的质量问题和曲轴加工性能问题，对曲轴炉料进行优化和改进，从提高曲轴质量和降低生产成本两方面考虑，目前，曲轴的炉料还在不断的优化，但基本上是以废钢加增碳剂为主体的炉料工艺，参考配料工艺如下：表4 以废钢为主的配料工艺序号 材料名称 材料牌号及主要技术条件 配比1 打包废钢 C：0.10～0.2％ 30～45％2 20＃废钢 C：0.15～0.25％ 5～15％3 生铁 Q10 5～20％4 增碳剂 C：98～99％ 1.0～3.5％5 回炉料 QT700—3、QT800—2、 30～40％6 铁屑压块 HT250、QT700—3 10～20%7 电解铜 Cu—1 Cu—2 0.2～0.7％8 锡合金 Sn—1 、Sn—2 0.02～0.05％9 铬铁 FeCr55C10、FeCr55C15 0.05～0.10%10 锰铁 FeMn80C1.0、FeMn80C1.5 0.10～0.25%11 镍合金 Ni—2、Ni—3、 0.03～0.05%注：（1）电解铜、锡合金、铬铁、锰铁和镍合金等五种合金可以同时添加，也可以根据原铁水化学成分，选择其中的2—3种合金添加，但铜合金是必须加的。
（2）生铁可根据增碳剂的质量情况，也可以不加。
采用以废钢为主的配料工艺后，铁水纯净度更高，特别是S 、P、V、Ti含量明显降低，曲轴铸件质量和曲轴加工性能明显改善。
9.2 球化处理工艺对球墨铸铁曲轴，球化处理工艺是非常重要的，曲轴的机械性能主要依靠球化质量来保证。
球化处理工艺采用的是冲入法，几年来，针对球化工艺进行了大量试验和优化，在生产初期，我们使用高镁球化剂（Mg：8～10％），球化处理反应十分剧烈，铁水只能出一半，反应完再添加另一半，这样，球化级别偏低，经常出现球化不合格。
后来，我们选用中镁球化剂（Mg：5.5～7.5％），球化反应比较平缓，铁水一次出完，球化效果比较好，球化覆盖等也做了一次改进，如下：改进前：球化剂（Mg：8～10％）→珍珠岩覆盖（1～1.5㎏）→压板覆盖→一半铁水（200㎏）→包盖→球化反应（40～45s）→再加铁水（200㎏）→造渣扒渣。
改进后：球化剂（Mg：5.5～7.5％）或加孕育剂→铁屑覆盖（1.5～2㎏）→加铁水（400㎏）→球化反应（50～70s）→造渣扒渣。
目前，采用的中镁球化剂，铁屑覆盖，不但工艺简单，而且球化反应稳定，球化效果好，生产成本也低。
9.3 孕育处理工艺对于球铁铸件来说，孕育处理也是十分关键的，几年来，我们对各种孕育剂都进行了试用，如75硅铁孕育剂、含钡孕育剂，含锆孕育剂，但通过试验和生产验证，高效孕育剂（含钡和锆），对孕育效果影响并不大，关键是孕育时间和过程的把握控制，开始时，我们只是采用浇注包孕育，孕育量也很大（0.50～0.70％孕育剂），但效果并不好，后来增加了随流孕育，就是在浇注时，随铁水流进行瞬时孕育，效果还是比较好的。