隨著國(guó)內(nèi)公共交通事業(yè)的快速發(fā)展，城市地鐵作為一種高效、便捷的交通工具，已逐漸被各大、中城市所使用，而地鐵上的關(guān)鍵部件一緩速器箱體鑄件一直是從國(guó)外引進(jìn)的，因此箱體鑄件的國(guó)產(chǎn)化，對(duì)整個(gè)地鐵國(guó)產(chǎn)化有著積極地推動(dòng)作用。
1產(chǎn)品的技術(shù)要求及技術(shù)難點(diǎn)筆者公司開發(fā)的緩速器箱體國(guó)產(chǎn)化鑄件原是國(guó)內(nèi)某公司從國(guó)外引進(jìn)的產(chǎn)品，材料牌號(hào)為QT500-7，其結(jié)構(gòu)見。箱體輪廓尺寸為960mmx414mmx430mm，重185kg.該鑄件是安全電學(xué)院熱加工工藝及設(shè)備專業(yè)，工程師，目前主要從事鑄造工藝設(shè)計(jì)工作。
件，因此要求非常高，具體特點(diǎn)和技術(shù)要求如下：（1）鑄件壁厚懸殊，側(cè)面主要壁厚9mm，上下法蘭面厚度70mm；鑄件上有20個(gè)油道孔，須全部鑄出，油道孔尺寸較小，最小的截面積不足1cm2，油道孔長(zhǎng)度為40~100mm，且主要分布在厚大的法蘭部位；（3）除了不允許有縮孔、夾渣、氣孔、冷隔、開裂等鑄造缺陷外，還必須對(duì)整個(gè)箱體進(jìn)行超聲波探傷、表面著色探傷檢測(cè)，檢測(cè)部位見。超聲波探傷等級(jí)要求在1級(jí)以上，鑄件整體表面著色探傷等級(jí)要求在2級(jí)以上。
2鑄造工藝該緩速器箱體的批量較小，采用呋喃樹脂砂工藝生產(chǎn)，兩箱造型，底注式澆注。澆注系統(tǒng)截面球墨鑄鐵箱體鑄件結(jié)構(gòu)圖Fig.超聲波探傷部位圖Fig.2LocationsofUT尺寸分別為：內(nèi)澆道40mmx36mmxlOmm，共3道；橫澆道36mmx30mmx40mm；直澆道妒46mm.由于箱體厚薄不均，鑄件補(bǔ)縮比較困難，因此需要使用發(fā)熱冒口、冷鐵等。
工藝設(shè)計(jì)中采用CAE軟件對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行了凝固模擬分析，結(jié)果見。中所顯示的顯微縮松點(diǎn)比較微小并且分散，出現(xiàn)的時(shí)間比較晚，生產(chǎn)出來的鑄件經(jīng)解剖后，實(shí)際上這些顯微縮松是不存在的，說明此工藝方案較為合理。
3化學(xué)成分QT500-7是一種鐵素體+珠光體混合基體的球墨鑄鐵。為了保證關(guān)鍵部位在鑄態(tài)條件下獲得穩(wěn)定的組織和性能，除嚴(yán)格地按照鑄態(tài)鐵素體球鐵控制常規(guī)的化學(xué)成分外，還需加入適量的Cu，以確保獲得一定數(shù)量的珠光體組織。具體控制范4原材料選擇4.1生鐵選用干擾元素少的九龍Q12生鐵，其成分為：w 4.2廢鋼選擇干凈無銹的碳素結(jié)構(gòu)廢鋼，杜絕含有干擾元素和反石墨化元素的廢鋼混入球鐵爐料中。
5熔煉工藝和球化處理采用進(jìn)口變頻感應(yīng)電爐熔煉鐵液，直讀光譜儀+爐前快速碳硫分析儀控制化學(xué)成分。采用蓋包法進(jìn)行球化處理，球化劑牌號(hào)是FeSiMg8RE3，加入量為1.2%~1.3%，保證球化處理后球鐵中的w（Mg殘量為0.03%~0.05%，w（RE殘量為0.02%~0.04%. 6孕育處理工藝孕育是保證球鐵在凝固過程中析出正常球狀石墨的重要條件之。良好而有效的孕育，能夠提高球鐵的球化率，增加石墨球數(shù)，改善石墨形態(tài)，提高石墨圓整度，減少或消除碳化物。
為了提高孕育效果，采用二次孕育工藝。前期孕育采用75SiFe；后期孕育使用福士科公司的含Zr孕育劑，該孕育劑具有形核率高、抗衰退能力強(qiáng)、能有效消除碳化物、細(xì)化石墨球和消除皮下氣孔的作用等優(yōu)點(diǎn)。
孕育總量控制在0.6%~0.8%，第1次在鐵液沖入球化包時(shí)加入0.4%~0.5%的75SiFe，第2次灰鑄鐵不同娃砂對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體內(nèi)腔質(zhì)量的影響林家廣（廣西玉柴機(jī)器股份有限公司，廣西玉林537005烤后放入鑄型中進(jìn)行澆注鑄件試驗(yàn)，并采用合理的熔煉工藝，對(duì)生產(chǎn)的40件鑄件的內(nèi)腔的脈紋及燒結(jié)數(shù)量進(jìn)行對(duì)比分析，最后根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)得出，w（SiO）量低、角形系數(shù)小的冷芯用硅砂生產(chǎn)的鑄件內(nèi)腔質(zhì)量較好。
筆者公司生產(chǎn)的材料牌號(hào)為HT250的6缸發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體鑄件內(nèi)腔質(zhì)量要求為：雜質(zhì)質(zhì)量矣3000mg，粒度矣0.3mm.目前，批量生產(chǎn)的氣缸大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)，鑄造助理工程師，主要從事鑄造工藝研究工作。體鑄件主體砂芯所用的冷芯硅砂性能已不能滿足質(zhì)量要求，急切需要提升冷芯用硅砂的使用性能。為了驗(yàn)證冷芯用硅砂粒度、角形系數(shù)、均勻率、水分、含泥量等參數(shù)對(duì)鑄件內(nèi)腔質(zhì)量的影響，選擇了4種不同產(chǎn)地和不同生產(chǎn)工藝的冷芯用硅砂（芯砂代號(hào)分別為A、B、C、D）進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，以得出硅砂最佳使用技術(shù)參數(shù)，提升鑄件的是在澆注時(shí)隨流加入含Zr孕育劑0.10%~0.20%. 7生產(chǎn)結(jié)果按照以上方法，生產(chǎn)出的4件試制品表面質(zhì)量良好，力學(xué)性能達(dá)到規(guī)定要求，鑄件經(jīng)第三方超聲波探傷和表面著色探傷檢測(cè)后，均達(dá)到了客戶的要求，機(jī)械加工后沒有發(fā)現(xiàn)任何鑄造缺陷。
