高强度高韧性球墨铸铁曲轴铸造技术
球墨铸铁性能及生产工艺
铸造缺陷预防
总结词
铸造缺陷会影响球墨铸铁的质量和性能，因此需要采取一系列措施预防铸造缺陷的产生。
详细描述
在生产过程中，要严格控制浇注温度、模具温度、冷却速度等工艺参数，以防止产生气 孔、缩孔、夹渣等铸造缺陷。同时，要定期检查模具的磨损情况，及时修复和更换损坏
的模具，以防止出现不均匀冷却等缺陷。
质量检测与评估
用于生产建筑构件、水 管、阀门等。
用于制造各种承受复杂 应力的机械零件和工具。
在电力、化工、船舶等 领域也有广泛应用。
02
球墨铸铁性能
力学性能
强度
球墨铸铁具有较高的强度，其抗拉强度和屈 服点均高于灰铸铁。
耐磨性
球墨铸铁的耐磨性优于其他铸铁，适用于需 要承受摩擦和磨损的场合。
韧性
球墨铸铁的韧性较好，不易脆化，能够承受 较大的冲击和振动。
提高生产效率与降低成本
自动化和智能化铸造生产线
采用先进的机器人技术、传感器技术和大数据分析技术， 实现铸造生产线的自动化和智能化，提高生产效率，降低 人工成本。
高效熔炼与连铸技术
研究新型的熔炼和连铸技术，提高铁水的纯净度和连铸坯 的质量，减少生产过程中的损耗和废品率，降低生产成本。
循环经济与资源再利用
的机械性能。
废钢
适量加入废钢，调节铁水成分，降 低成本。
球化剂和孕育剂
选用合适的球化剂和孕育剂，提高 球墨铸铁的球化率和石墨形态。
熔炼与浇注
熔炼
采用电炉或冲天炉熔炼铁水，控制熔炼温度和时间，确保铁 水质量。
浇注
根据铸件的大小和复杂程度，选择合适的浇注系统和浇注温 度，确保铁水充型良好。
球化与孕育处理
通过废旧铸件回收、再生利用和资源循环利用，降低原材 料成本，同时减少对环境的污染。
球墨铸铁件特点介绍
球墨铸铁件特点介绍球墨铸铁件是一种具有特殊结构和性能的铸造件，它在工业生产中广泛应用于各个领域。
本文将介绍球墨铸铁件的特点，并从材料特性、机械性能、耐腐蚀性能、加工性能等方面进行详细解释。
一、材料特性：球墨铸铁件是一种由球状石墨和铁基体组成的铸造材料。
它具有优良的铸造性能，可以实现复杂形状的铸造，并且容易加工。
球墨铸铁件的石墨形态决定了它的特殊性能，使其具有良好的韧性和高强度。
与普通灰铸铁相比，球墨铸铁件具有更好的抗拉强度和韧性，其强度和硬度可与一些铸钢相媲美。
二、机械性能：球墨铸铁件具有优异的机械性能，其强度、硬度和韧性都较高。
它的屈服强度和抗拉强度都比灰铸铁高，抗冲击能力也更强。
这使得球墨铸铁件在承受大的载荷和冲击负荷时表现出色，可以在机械传动系统、汽车零部件、工程机械等高强度和耐磨损的场合得到广泛应用。
三、耐腐蚀性能：球墨铸铁件具有良好的耐腐蚀性能，特别是在一些腐蚀介质中的抗蚀性能较好。
它在湿式环境下不易生锈，耐碱性能也较强。
这使得球墨铸铁件可以应用于一些腐蚀性较强的场合，如化工设备、海洋工程等。
四、加工性能：球墨铸铁件的加工性能较好，可以进行钻孔、铣削、车削、切割等多种加工工艺。
与铸钢相比，球墨铸铁件的切削性能更好，切削力和切削温度较低，切削工具的寿命也更长。
这使得球墨铸铁件在加工过程中能够更好地保持尺寸精度和表面质量。
总结起来，球墨铸铁件具有材料特性独特、机械性能优良、耐腐蚀性能强和加工性能好等特点。
它在汽车工业、机械制造、石油化工、铁路交通等领域得到广泛应用。
随着科技的不断进步，球墨铸铁件的性能不断提高，应用范围也在不断扩大。
我们相信，在未来的发展中，球墨铸铁件将继续发挥重要作用，为各个领域的发展做出更大的贡献。
球墨铸铁曲轴
球墨铸铁曲轴自1947年球墨铸铁问世以来，通过不长时间的极力，其抗拉强度就行进到了700-900MPa，伸长率也抵达了2%～6%，接近或跨越了碳素钢的水平，因此球墨铸铁具有了替代锻钢制造曲轴的可能性。
别的选用锻造办法可取得较为志趣的结构形状，可满足轿车曲轴的轻量化方案，运用比照广泛。
在习气高强度曲轴方面，通过多年的科技攻关，玉柴公司现已首要研制成功牌号为QT800-6的球墨铸铁曲轴。
QT800-6（正火态球墨铸铁）资料是广西玉柴机器自立研制的新式曲轴资料，并取得国家发明专利。
该资料的特点是在确保高强度的一起，也具有较高的延伸率和冲击耐性，并兼备球铁资料本身所具有的优越性。
该资料的研制成功和安稳出产使球铁曲轴的运用领域取得打破。
该资料制成的曲轴经“轴颈淬火+园角滚压”强化能够取得较高的疲劳强度，甚至能够跨越42CrMo调质钢氮化曲轴，可靠性好。
球铁资料曾经一贯靠正火热处置来行进强度，跟着出产技术的老到，铸态珠光体球墨铸铁曲轴替代正火球墨铸铁曲轴成为可能。
因为石墨球数添加，基体安排全为珠光体，因此铸态下就能取得较高的机械性能。
铸态曲轴不须正火热处置，这样不只简化出产工序、下降能源消耗和出产本钱，还避免了人为因素发生的内应力，然后减少了曲轴在切削加工后进行表面淬火强化处置时的变形倾向。
球铁向铸态开展是大势所趋，一起也是技术行进的体现。
为确保铸态曲轴的质量，需严肃控制化学成分及球化、孕育、凝聚等要害工序，以取得需求的金相安排。
在原资料、熔炼设备、技术、化学成分查验、金相安排剖析、球化率查验、缺点查验等一系列出产环节上，要选用切实可行的技术办法，并拟定严肃的出产管理制度。
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铸态QT450_15高韧性球墨铸铁的生产-张洪良
图 １ 为球化处理时照片［３］ 定性，进行强化孕育。现场采用炉前大剂量孕育 （粒 度为 ３ ￣ １５ ｍｍ 的 ＦｅＳｉ７５，加入量为 ０．９％） 和转包孕 育 （粒度为 ０．５ ￣ ３ ｍｍ 的 ＦｅＳｉ７５） 相结合的复合孕育 工艺。
２．４ 铸态 ＱＴ４５０－１５ 高 韧性球墨铸铁的组织及 性能
３．５－３．９ ２．４－２．９ ≤０．０１５ ０．０３－０．０５ ０．０１－０．０３
注：１－１、２－１、３－１、４－１、５－１ 为原铁液；１－２、２－ ２、３－２、４－２、５－２ 为球化处理后的铁液，０ 是设计的 化学成分。
１９７３ 年 ￣１９９６ 年，每年 １ 卷 １９９７ 年 ￣２００６ 年，每年 ２ 卷
通 用
１ 生产的基本条件
铁液采用冲天炉－电炉双联熔炼，中间加脱硫工 艺，可以获得高温、低氧化、低硫的原铁液，球化处 理时选用低稀土 ＦｅＳｉＭｇ８Ｒｅ３ 球化剂。
２ 试验结果及分析
２．１ 化学成分选择
球铁的化学成分影响球铁的金相组织、机械性能 以及铸造性能。 （１） 碳 碳能促进镁的吸收，改善球化效果、提高 石墨球的圆整度；可以提高铁液的流动性，减少铸件 的缩松；能够促进石墨化，减少白口倾向，消除渗碳 体、增加铁素体的含量。 （２） 硅 硅可明显促进石墨化，减少白口倾向，增 加铁素体量，改善球铁的塑性，提高孕育效果。但是 硅显著增加球铁韧－脆转变温度；并且当硅增加到一 定含量后，球铁的脆性随其含量的增加而明显增加。
＊ 作者简介：张洪良，男，１９７８ 年生，河南项城人，任教于河南 理工大学，研究方向：球化处理新工艺的研究。
２．２ 球化处理
为进一步提高且稳定球化剂中镁的吸收率，降低 球化剂的加入量，采用了加盖球化处理新工艺；又因 硫低，选用低稀土球化剂，保证铁液中残留镁量大于 残留稀土量。球化处理时的情形如图 １ａ、１ｂ。
一种超高强度高延伸率厚大球墨铸铁件及其热处理方法
一种超高强度高延伸率厚大球墨铸铁件及其热处理方法超高强度高延伸率厚大球墨铸铁件及其热处理方法是一种针对球墨铸铁的特殊材料和工艺。
这种铸铁件结合了高强度和高延展性的特点，在一些特殊工程领域可能具有重要的应用。
以下是可能的材料和热处理方法：
1.材料选择：选择具有高强度和高延展性的球墨铸铁原
料。
这通常包括合适的铸铁母合金和球化剂的选择，以确保在
铸造过程中形成良好的球墨铸铁组织。
2.铸造工艺控制：通过精确控制铸造工艺参数，如浇注
温度、冷却速度等，确保获得均匀的组织和适当的力学性能。
3.热处理方法：采用热处理方法对球墨铸铁进行改性，
以提高其强度和延展性。
可能的热处理方法包括：
•热处理强化：通过热处理过程，如固溶处理和时效处理，调整铸铁的组织结构，使其获得更高的强度和延展
性。
•热处理调质：对球墨铸铁进行热处理，以消除残余应力和改善组织均匀性，从而提高其整体性能。
•表面处理：采用热处理或其他表面处理方法，如表面淬火、渗碳等，提高球墨铸铁件的表面硬度和耐磨性。
4.热处理参数控制：在热处理过程中，精确控制温度、
保温时间、冷却速率等参数，以确保获得期望的材料性能。
5.质量检测与控制：在整个生产过程中，进行质量检测
与控制，包括对原材料、铸件和热处理后的材料进行物理性能测试、金相组织观察等，确保产品符合设计要求和标准。
以上这些步骤是可能的制备超高强度高延伸率厚大球墨铸铁件及其热处理方法的一般指导。
具体的工艺参数和方法可能因材料的不同而有所变化，需要根据实际情况进行调整和优化。
高强度高韧性球铁曲轴的生产
球 铁 曲 轴 用 于 １ ２～ １ ７ Ｗ （ ８ ～２ ０ 马 力 ） 的 ３ ７ ｋ １０ ４ 柴 油 机 ， 将 造 成 曲 轴 断 轴 率 高 、寿 命 短 、 靠 性 必 可 差 等 问 题 ；而 锻 钢 曲 轴 目 前 仍 受 到 工 艺 条 件 的 限 制 ， 在 着 模 样 复 杂 、 量 生 产 能 力 差 、 产 成 本 存 批 生 高 等 问 题 ； 目 前 生 产 的 Ｎｉ 号 球 铁 ， 其 抗 拉 强 度 牌 高 ，但 伸 长 率 和 疲 劳 强 度 低 ， 满 足 不 了 增 压 柴 油 机 的 要 求 。 增 压 柴 油 ｑＬ 要 有 较 高 的 强 度 、 性 ， 需 韧 为 此 ， 们 研 制 出 ＱＴ８ 我 ００ — ５ 球 铁 曲 轴 ， 时 埘 轴 同
收 稿 日期 ：０ １ １— ５ ２ ０ —１ ０ 作 者 简 介 ： 进 军 （９ ６ ３ ） ， 刘 １６ ．一 男 大学 本 科 ， 高级 工 程 师 ． 目前 主 要 从 事铸 造 工 艺 、 备 改 造 、 量 及 技 术 管 理 等 工 作 一 设 质
１． １
原 材料
采 用 优 质 低 锰 、低 硫 、低 磷 、低 微
ＬＩ Ｕ Ａ ｎ — ｒ ｉ ． Ｈ Ｕ Ａ Ｎ Ｇ ｏｎｇ ａ ｎ Ｚ Ｈ
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轿车球磨铸铁曲轴制造工艺说明书
球磨铸铁曲轴设计说明书课程名称：汽车制造工艺院别：汽车与交通工程学院专业：车辆工程班级：姓名：学号：指导教师：教务处制2017年月日目录一、序言 (1)二、分析曲轴性能要求，确定材料 (2)2.1曲轴性能分析，相关要求 (2)2.2确定曲轴材料 (2)三、曲轴的工艺路线 (2)3.1确定毛坯材料 (2)3.2毛坯制造方法：铸造 (2)3.3制定工艺路线 (3)四、各工艺方法的加工工序及其具体内容 (4)4.1大量生产四缸汽油机曲轴的工艺过程 (4)4.2定位基准选择 (5)4.3曲轴主要表面的加工 (5)4.3.1曲轴中心孔的加工。
(5)4.3.2曲轴主轴颈的粗加工。
(5)4.3.3连杆轴颈的粗加工。
(6)五、确定工艺设备、工装、夹具等 (6)5.1所需工艺设备 (6)5.2所需夹具 (6)5.2.1设计主旨 (6)5.2.2技术要求 (7)5.2.3选择定位基准，并确定工件的定位方式及定位元件的结构 (7)5.2.4确定工件的夹紧方式，选择合适的夹紧机构 (7)六、结束语 (8)教材及参考书 (9)一、序言曲轴是汽车发动机的关键部件之一，其性能好坏直接影响汽车的寿命。
曲轴工作时承受着大负荷和不断变化的弯矩和扭矩作用，常见失效形式为弯曲疲劳断裂及轴颈磨损，因此要求曲轴材料具有较高的刚性和疲劳强度以及良好的耐磨性能。
随着球磨铸铁技术的发展，其性能也在不断提高，优质低廉的球铁已经成为制造曲轴的重要材料之一。
自1947年球磨铸铁发明以来，经过不短时间的努力，其抗拉强度提高了600-900MPa，接近或超过了碳素钢的水平。
20世纪50年代后期，国内南京汽车制造厂率先批量生产跃进牌汽车球铁曲轴。
60年代，二汽首先成为国内按照球铁曲轴生产工艺进行设计和投产的汽车厂。
到现在，球磨铸铁曲轴已在国内得到了普遍应用。
本课程设计，是从批量生产轿车四缸汽油机曲轴的角度上出发，取球磨铸铁QT-600-3作为曲轴材料，对曲轴的一系列生产过程进行设计二、分析曲轴性能要求，确定材料2.1曲轴性能分析，相关要求在汽车发动机中，曲轴是承受负荷最大的部件，在发动机工作时，曲轴的各部分会受到弯曲、扭转、拉压和剪切等力的作用。
球墨铸铁管的铸造技术
球墨铸铁管的铸造技术采用滑入式和机械柔性接口方式，施工简单。
而且长期安全运行。
球墨铸铁管耐压强度比钢管高。
球墨铸铁管的材料可塑性球墨铸铁管延伸性大小表示材料发生大的塑性形变时不发生断裂的一种能力，抗冲击性表示材料遭到忽然荷载时不被破坏的能力。
产品质量符合《离心铸造球墨铸铁管》国家标准。
球墨铸铁管有接近钢的性能。
我国最早于1986年引进离心球铁管生产线，1991年颁布GB13295-91《离心铸造球墨铸管》国家标准、GB13294-91《球墨铸铁管件》国家标准，1993年之后铸管技术日趋成熟，国内用于给水、燃气工程，产品已出口，年产量约70万吨。
输水：球铁管管径≤300mm时，允许最大工作压力为3-4Mpa；管径350-1000mm时，为2-3Mpa；管径大于1000mm时，为1.6-2Mpa。
球墨铸铁管具可机械加工性和防腐蚀性。
预应力混凝土管，我国自1968年开始投产，球墨铸铁管制管技术也随工业技术发展逐步完善，由于受接口严密性限制一般用于工作压力0.6Mpa以下，其口径1000-1400mm范围内比较理想。
球墨铸铁管，主要用于给水和煤气管道工程，是一种很有发展前途的管材。
N1型接口密封采用外力弹压密封原理，承口工作面为单斜面，接口间隙断面呈楔状，与密封圈断面形状相吻合，利用橡胶圈弹性，借助安装时的予压力，使胶圈压缩变形，压紧工作面，取得密封效果，为防止燃气对密封橡胶圈的腐蚀，除对橡胶材质有严格的要求外，接口设计上采取必要技术措施。
灰铸铁管属脆性材料，在运输过程中大约有5%破损，另外对地震等动荷载，以及在运行过程中出现的各项应力适应能力较差，等闲发生事故，尤其大口径灰铁管更为严重。
很少见到国外使用预应力混凝土管输送煤气和供水的报道。
灰铸铁管输水时使用压力为0.6Mpa，口径大于600mm时，运行过程中等闲发生爆管事故。
可靠性在于管体、密封圈和附件耐介土壤的腐蚀性保证使用寿命。
并生产燃气用球墨铸铁卧式和立式凝水缸，产品规格附件配套齐全。
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高强 度高韧性球 墨铸铁 曲轴铸造技术
杨思一 １ ， 丛建 臣２孙海涛 ２于海明 ２慈惟红 ２ ， ， ，
（． １山东理工大学 机械工程学院 ， 山东 淄博 ２ ５ ４ ；． ５ ０９ ２天润 曲轴股份有 限公司 ， 山东 文登 ２４０ ） ６４ ０
摘要 ： 为了提高球墨铸铁曲轴的强 韧性 和铸造质量 、 降低铸造废 品率 ， 研究了 曲轴 的微合金化技 术 、 铁液共 晶点控制技
ｃａ ｋ ｈ ｆ ｗ ｓｉｃｅ ｓｄ ｆ ｍ ｒ ｉａ ７ ａ ｔ ２ ａ ｔ ｉ ａｔｔｕ ｈ ｅ ｓｗａ ｎ ｒａ ｅ ｏ ２ ／ｍ ｔ ０Ｊｃ ， ｒｎ ｓ ａｔ ａ ｎ ｒａｅ ｒ ｏ ｇｎ ｌ８ ２ ＭＰ ｏ ９ ７ ＭＰ ，ｉ ｍｐ ｃ ｏ ｇ ｎ ｓ ｓｉｃｅ ｓｄ ｆ ｍ ６Ｊｃ ｏ ｉ ｓ ｒ ｏ４ ／ｍ
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发 动 机 主要 应用 于汽 车 、 程 机 械 、 业 机 工 农 械 和 国防装备 等领域 中。 曲轴 作为 发动机 核心 部
Ｍ 的熔点非常高 ， ｏ 只能在电炉中加入。Ｍ 是一 ｏ
种碳 化 物 形成 元素 ， 易在 晶界 偏 析 ， 图 １ａ所 如 （） 示， 经热 处理也 不能 消除 ， 随着 （ ） 的增多 ， Ｍｏ量
术、 球化处理技术 、 曲面分型方法和组织均匀化正火工艺 ， 成功生产 出高强韧性球墨铸铁 曲轴 。球铁曲轴抗拉 强度 由原
来 的 ８ ２Ｍ ａ 高到 ９ ７Ｍ ａ 冲击韧度 由 ２ ｌ ｍ 提 高到 ４ ｌ ｍ ， ７ Ｐ 提 ２ Ｐ ， ６＿ ／ ｃ ０＿ ｚ缩松缺陷由原来的 １ ４ ／ ｃ ． ％降低到 ０１％。 ４ ．９
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关键词 ： 球墨铸铁 曲轴 ； 高强度 ； 高韧性 ； 铸造技术
中 图分 类 号 ：Ｇ ５ Ｔ ２５ 文献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ３ ８４ （０ １０ — ０ ９ ０ １０ — ３ ５ ２ １ ）６ ０ ３— ５
Ｄ ：０３ ６ ￣ｉ ｎ１０ － ３ ５ ０ ０ ． ４ ｏＩ １．９ ９ ．ｓ． ３ ８４ ． １．６ ０ ｓ ０ ２ １ ０
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