中国铸造网 App
手机扫码下载 · 或点击查看
刚接了个汽油机缸体的单子,材质是灰铸铁HT250,砂型铸造。之前一直做的是机床床身那种大件,缸体壁薄、要求高,心里没底。
想问下各位,缸体类铸件在砂型铸造里,石墨形态一般容易出哪几种?A型石墨肯定是要的,但实际生产里D型、E型这些会不会经常冒出来?什么样的化学成分和冷却速度搭配,能让石墨形态比较理想?我这边普通砂型,手工造型。
HT250的缸体,砂型铸造石墨形态常见的主要是A型(片状石墨,均匀分布),这是最理想的,对耐磨和加工性都好。但实际生产中,由于缸体壁厚不均匀,薄壁部位(比如缸筒周围、燃烧室附近)冷却速度快,经常会出现D型(细片状/点状石墨)甚至过冷石墨,严重时还有B型(菊花状石墨)出现在热节处。
想控制好石墨形态,CE(碳当量)一般控制在3.9-4.2%左右,碳3.0-3.3,硅1.8-2.2是比较常见的配比。关键是控制冷却速度:薄壁处容易过冷,可以通过提高浇注温度(1300-1340℃)、调整硅碳比(Si/C控制在0.5-0.7)来抑制D型石墨。另外,孕育处理必须做到位,75硅铁孕育剂加入量0.3-0.5%,能有效细化石墨,促进A型石墨形成。手工造型的话,注意紧实度均匀,避免局部过松导致局部过冷。
我们厂做柴油机缸体,材质HT300,用的是呋喃树脂砂造型。石墨形态基本是A型为主,但偶尔在冒口根部会出现一些C型石墨(粗大石墨),主要原因是保温时间过长或者碳当量偏高。后来把CE从4.3降到4.05,C从3.3降到3.1,硅从2.2调到1.9,C型石墨基本就消失了。你如果是手工砂型,碳当量别超过4.2,否则A型石墨容易长大变粗,性能反而下降。
缸体铸件对石墨形态要求确实比普通床身件高。HT250的缸体,缸筒部位要求珠光体基体+细小均匀A型石墨,过冷石墨(D型/E型)会直接导致缸筒硬度不均、耐磨性下降。你壁厚最薄的地方多少?如果缸筒壁厚在8-12mm,冷却速度会非常快,单靠调整成分很难完全避免过冷石墨,建议考虑局部激冷或者涂料调整。