車橋零部件的材質直接影響產品質量

汽車前橋中多種零部件采用球墨鑄鐵，鑄鐵自從1947年問世以后，大體經歷了十年的過程，便以一種新型的工業金屬材料投人了工業生產，并得到了快速的發展，生產比例不斷增加。據統計，2005年度世界球鐵件產量已達到1959萬噸，我國球鐵件產量達到583萬噸。美國雜志《M0dern Casting》預測，全球球墨鑄鐵件產量的年增長率達到3.8％，高于全球金屬鑄件產量的年平均增長率，位居第二。球鐵產量之所以能迅速發展的一個重要原因是，隨著制造業的發展，厚大斷面球鐵在冶金、機械、交通運輸及核燃料儲運等方面得到越來越廣泛的應用，需求量迅猛增加。

 一般認為，鑄件壁厚l00mm以上的球墨鑄鐵件稱為大斷面球墨鑄鐵件。大斷面球鐵件尺寸大，重量大，壁厚大，鑄造時的熱容量大，凝固緩慢，極易造成球化衰退與孕育衰退，從而導致鑄件的組織和基體發生變化，特別是在鑄件的心部更加嚴重。主要表現為石墨球粗大，石墨球數量減少，石墨漂浮，石墨球產生畸變，形成各種非球狀石墨，主要有偽片狀、蠕蟲狀。爆裂狀和碎塊狀。同時由于凝自時溶質元素的再分配還會出現嚴重的元素偏析及晶間碳化物等一系列問題，其結果使得球墨鑄鐵的力學性能變差，特別是延伸率和塑性明顯降低，從而制約了大斷面球墨鑄鐵的推廣使用。隨著制造業的快速發展，在技術條件上，對大型球鐵件的內外在質量要求越來越高，鑄造工作者面臨新的挑戰和機遇。

針對大斷面球鐵生產中存在的問題，義和車橋鑄造分廠提出了多種質量控制措施，鑄造大型球墨鑄鐵件的關鍵工藝措施之一是加快鑄件的冷卻。通過各種冷卻手段，縮短凝固時間，有效控制大斷面球鐵鑄件的質量。一些研究結果認為，鐵液的凝固時間應控制在2h之內。對大斷面球鐵鑄件，各種型砂都難于滿足快速冷卻的要求。提高冷卻速度的常規辦法是加冷鐵，強制冷卻、冷鐵和強制冷卻配合應用。

1)加冷鐵冷鐵的熱導率大，蓄熱能力強，是應用最廣的加強冷卻材料。冷鐵工作面第一次使用前要加工，不得有氣孔、砂眼等缺陷，重復使用時必須把工掰彩作面磨光且干燥處理，根據實際情況控制冷鐵使用次數。實驗表明，冷鐵只能在一定范圍內起作用，鑄件壁厚尺寸太大時，仍然不能消除碎塊狀石墨。   

2)強制冷卻強制冷卻是指使用水冷或水、汽  冷或空氣冷等強制措施，強化鑄件凝固，減少凝固時間，保證需要的結晶組織。但在使用時，一定要注意強制水冷的安全性。

3)冷鐵與強制冷卻配合為了能夠充分發揮冷鐵的冷卻作用，特別是石墨冷鐵的冷卻作用，可在冷鐵的內部或外表面采用強制冷卻措施。最常用的冷卻介質是空氣、霧化水、液氧和水，選用哪種介質進行強制冷卻，需依具體條件而定。例如，齊齊哈爾二機床企業集團鑄造分廠，在進行大斷面高伸長率球墨鑄鐵制造研究過程中，采用在冷鐵中間放置通氣管，造型時將冷鐵按位置安放好并接通管路，澆注時將壓縮空氣通人管道中連續供氣，顯著加快鑄件的冷卻速度并保證石墨形態，取得了良好的效果。

4)澆注時加入懸浮劑均勻分布于鐵水內部，起到“內冷鐵”的作用。通常的懸浮鑄造工藝應考慮介質的顆粒大小、比重、成份等物化性能，鐵液的溫度、流動性以及采用的懸浮劑性能等工藝參數，其加入量一般不超過5％，但對于厚大斷面球鐵，由于保持液態時間相對較長，在選擇合適微型鐵的基礎上，加入量可以增加至10％。有實驗證明，粒度為5.7mm，成分接近大斷面球鐵模擬試樣的化學成分的白口組織的鐵丸作為微型冷鐵加人到金屬液中，可有效地抑制大斷面球鐵的球化衰退，改善組織的均勻性及其雜質元素的分布形態，提高機械性能。