铸态高韧性球墨铸铁Q400-15飞轮壳生产工艺

1铸态高韧性球墨铸铁Q400-15飞轮壳生产工艺江苏松林汽车零部件有限公司刘芹摘要：采用优质废钢，铸态铁素体球化剂及合适的铸造工艺，生产出铸态高韧性铁素体球铁Q400-15飞轮壳获得成功，机体性能完全达到标准，铸件符合客户要求。关键词：铸态高韧性球墨延伸率飞轮壳我公司专业生产汽车零部件厂家，主要产品有飞轮壳、飞轮、曲轴、连杆等，与一汽、上柴、二汽、重汽、一拖等国内一流公司配套。材质由HT250到QT900-3，去年我公司刚接到重汽的一个定单，要求给其配套一种铁素体基体的球铁飞轮壳，抗拉强度≥400Mpa，延伸率≥15%，珠光体＜10%，球化等级3级。1.生产条件采用江阴三铸铸造流水线，1410造型机造型两台，树脂自硬砂制芯，1t中频感应电炉1台。外型采用粘土砂，泥芯采用树脂砂。2.生产原材料废钢采用优质碳素结构钢，生铁用济南庚辰Q12，铸态铁素体球化剂，及高效的BaCa孕育剂。3.化学成分的选择球铁的化学成分影响球铁的金相组织、力学性能和铸造性能。碳：碳能促进镁的吸收，改善球化效果，提高石墨球的圆整度；改善铁液的流动性，减少铸件缩松；促进石墨化、减少白口倾向，消除渗碳体，增加铁素体含量。因为飞轮壳属薄壁件，铸型冷却快，在2不产生石墨漂浮的情况下，尽量提高碳量。C＞3.9%硅：硅可明显促进石墨化，减少白口倾向，消除渗碳体，增加铁素体量，改善球铁塑性，提高孕育效果。但是当硅含量增加到一定量以后，基体的脆性会随硅含量的增加而明显增加。Si终：2.6-2.9%锰：锰在铸件中易产生偏析，锰量高易析出渗碳体，降低基体的塑性和韧性。Mn＜0.3%磷：磷量高易形成磷共晶，会降低铸件的塑性、韧性、强度。P＜0.05%硫：在球铁生产中，原铁水的硫量越低越好。S＜0.025%4.熔炼工艺4.1配料我公司采用90%的庚辰Q12和10%的优质碳素结构钢。4.2熔炼按配料单加料后，在炉内加入0.5%左右的FeSi75，以调整原铁液中的Si量：1.6%左右，当铁液温度达到1540℃取样分析化学成分。C＞3.9%Si原：1.6%当铁液温度达到1550℃时静置5分钟，出炉。4.3球化处理采用铸态铁素体球化剂，加入量为1.4%，球化反应时间90-120秒。球化剂成分及含量见表14.3孕育处理为了铸态下获得高韧性的铸件，提高生产的稳定性，采用特效BaCa3孕育剂，加入量0.5-0.6%其成分及含量见表2，在扒清渣后准备浇注时一次性加入铁水包中覆盖铁液表面。4.4浇注温度提高铁液的流动性，增加补缩效果，适当提高浇注温度为1460-1430℃，结果证明在这一温度范围内浇注的铸件致密完好无缺陷。浇注时间从球化处理结束到浇注结束为10分钟内。4.5瞬时孕育为了延长孕育效果，防止孕育衰退，在浇注同时在距包嘴200mm处进行0.1%瞬时孕育，孕育剂粒度为0.5-1mm的FeSi75。5.检验结果铸态QT400-15高韧性球铁飞轮壳的组织及性能，如表3生产过程中的化学成分见表46.结论根据我公司生产高铸态QT400-15高韧性球铁飞轮壳的生产实践表明，要得到机械性能符合QT400-15要求的铸件，必须做到以下几点：6.1采用优质原材料，如优质废钢、铸态铁素体合金、高效的BaCa孕育剂及杂质元素低的优质生铁。6.2严格控制炉前化学成分，锰、硫、磷含量尽量低。6.3出铁温度控制在1550℃以上，以利于充分熔化合金，并使杂质上4浮并除去。6.4严格控制球化反应时间90-120秒。