浅议球铁曲轴生产班级：轮机工程10姓名：王福玉学号：1003130104摘要:生产高质量球铁曲轴件,除了从熔炼上下功夫外,更重要的是从铸型上下功夫,采用壳型填铁丸铸造这一特种方法,能在同样铁水的基础上生产出高质量球铁铸件。Abstract:ProducinghighqualityNodularironcrankshaftcasting,notincludingworkonfromthemelting,concentrateoureffortsonmoreimportantfromcasting,shell-typewithcastironpills,aspecialmethod,onthebasisofthesamehotmetaltoproducehighqualityNodularironcastings.关键词:球铁;曲轴;铸型;熔炼;壳型填铁丸铸造。Keywords:Ductileiron;crankshaft;cast;smelting;shellmoldwithironshotcasting.正文：曲轴是汽车发动机的关键零件之一,其性能的好坏直接影响着汽车寿命。在发动机工作时,曲轴受到连杆传来的周期性变化着的燃气压力和曲轴连杆机构的惯性力的作用,故它承受着不断变化的扭转和弯曲应力以及冲击力等,受力情况比较复杂。其常见的失效形式为弯曲疲劳断裂及轴颈磨损。因此,要求曲轴材质具有较高的刚度、疲劳强度和良好的耐磨性能,随着球墨铸铁的发展,性能不断提高,球铁已成为取代锻钢制造曲轴的首选材料。球铁与锻钢相比,具有重量轻、可设计性强及成本低等优点,这一切使得当前在轻型发动机中普遍采用铸态珠光体球铁[1],在大功率发动机中普遍采用等温淬火球铁[2](ADI球铁)。1球墨铸铁的熔炼要求及炉前处理1·1熔炼要求。球铁的铁液基本要求是“高温低硫”,国内外铁液熔炼采用冲天炉+工频炉双联熔炼的较多[3]。由于在炉前处理过程中要降低温度50℃~100℃,故为保证浇注温度,铁水必须有较普通灰铸铁高得多的出炉温度,一般应为1450℃~1530℃[4、5],这样才能保证铁水在浇注时有良好的充型能力。当前比较流行的脱硫工艺是多孔塞吹N2气加入CaO2搅拌脱硫[3]。1·2球化处理。球化处理是球铁件生产中至关重要的环节,各种球化剂均是以Mg为主再辅加其它元素。稀土添加元素一般为铈、钇等,有资料表明,铈的加入有利于基体组织的细化。另可根据铸态基体组织的需要,使用含有Ca、Ba、Bi、Al等元素的复合球化剂。但无论采用哪种球化工艺,主要考虑吸收率的高低、反应是否平稳。国外大多数工厂采用盖包冲入法[3],其优点是吸收率较高。喂丝法[3]是最近发展的一种球化新工艺,其优点是反应平稳,温度损失少,正在逐步推广。1·3孕育处理。对球化处理后的铁水进行孕育处理可以消除球化元素所造成的白口倾向,获得铸态无自由渗碳体的铸件,同时也可以细化球状石墨,增加石墨球数量,提高石墨球园整度、改善球化率、减少晶间的偏析程度,因此对球化后的铁液进行孕育处理是必须的。目前国内普遍采用含硅75%的硅铁合金,国外孕育剂较多地采用硅铁—锆、硅铁—锰—锆及含钙的复合孕育剂,其中锆能延迟衰退时间,使孕育均匀。采用何种孕育工艺主要考虑孕育是否均匀,是否能有效防止孕育衰退。2球铁曲轴中的铸造工艺2·1铸型。由于球墨铸铁有较大的共晶膨胀,易造成铸件的外观变形,故铸型的紧实度必须要高,以使铸型有较大的刚度,一般要求铸型硬度大于或等于90单位[4];型砂必须严格控制水分,一般在4·0%~5·0%范围内,视气候及造型方法而定;型砂必须有足够的透气性,型腔必须有足够好的排气能力,否则紧实度提高后,浇注时很容易“呛火”;砂箱必须有足够的强度;要有牢固的砂箱夹紧措施等。下面是几种造型方法的比较。2·1·1震压造型:震压造型曾是我国曲轴生产中应用较为广泛的造型方法。它与手工造型相比,虽有技术先进和较高生产率等优点,但从满足大批量生产、铸铁石墨化膨胀对砂型硬度及刚性等工艺要求来看,则有些不足。首先是型面硬度不够高;其次,该方法造型后其硬度分布不均匀,一般是型面较高、中间低、背面高且砂型的硬度分布不利于排气;再次,这种造型方法起模机构不平稳、砂型精度低,从而导致铸件的尺寸及形状精度低;此外,该方法噪音大,型面利用率低,故近几年在工业发达国家和我国主要汽车生产基地已趋于淘汰。2·1·2高压造型:高压造型的特点是,砂型硬度高,有利于球铁石墨化膨胀的自补缩,对防止铁液凝固过程中石墨化膨胀而产生的型壁位移是很有利的,可以提高曲轴内在质量;另一方面,它的铸型精度高。除这些优点外,它也存在一些不足,其一是砂型的透气性差;其二是型面上水平面与