1.熔炼设备为保证获得化学成分均匀、稳定且温度较高的铁液,国内外专业生产厂家普遍采用双联熔炼。熔化多采用冲天炉。当今比较普遍的双联熔炼方式是冲天炉-有芯工频炉(即槽式感应炉)双联熔炼工艺。
先进的熔炼装备和炉前检测手段使铁液成分和温度得到严格控制。
2.熔炼工艺国内外都十分重视。
(1)废钢加废钢可明显提高灰铸铁基体中D型石墨和初生奥氏体的数量;加废钢能促进初生奥氏体的形核及长大;加废钢可增加铸件的强度和孕育效果。
(2)出炉温度和浇注温度 出炉温度一般都控制在1400~C以上,部分厂家的出炉温度高达1600%:。浇注温度一般控制在1370~1440~(:范围内。BCIRA认为,对于大多数气缸体,最适宜的浇注温度是1390~1420~C。
(3)有关人士指出,在同样碳当量的条件下,国外比我们高l~2个牌号的原因在于:高温熔炼及大量采用废钢冶炼的生铁和废钢炉料中带进的合金元素
时(Cr)为O.15%~O.2%,(Cu)为0.15%~0.25%。
(4)孕育处理为改善石墨形态和材质的均匀性,孕育处理是十分重要的环节。孕育的作用为消除白口、改善加工性能,细化共晶团、获得A型石墨,目前。国内外孕育剂品种繁多,如’75SiFe、Re(]aBa、含锶硅铁等。
孕育剂的选择主要综合两个因素来考虑:
一是须满足工艺性及性能、金相组织的需要;
二是要避免铸件产生气孔、缩松、渗漏等缺陷。
由于75SiF‘e瞬时孕育效果好,溶解性能优良,在国内外得到广泛使用。为提高孕育效果,一般都采用定量随流孕育,也有用孕育丝孕育或型内孕育相结合的孕育法。
3.金相组织及硬度的检验气缸体的金相组织,国内外均要求以A型石墨为主,基体的珠光体在90%以上,并尽量减少铁索体含量,只能允许有少量B、D型石墨。
我国长期以来用单铸试棒性能作为铸件验收和交货的依据,而对铸件本体性能进行考核的却不多。但铸件由于形状、结构的影响,其性能与试棒往往有较大的出入,而今越来越多的厂家对气缸体的本体性能作出规定,以保证气缸体在热交变负荷下具有良好的热疲劳性能和致密均匀的材质。在气缸体的技术条件中,国外对铸件的本体抗拉强度和本体硬度均有规定,如英国STEttLING厂规定气缸体的抗拉强度为180MPa,本体硬度>187HBW。美国一公司规定气缸体本体抗拉强度>190MPa,本体硬度为179—235HBW。第一拖拉机厂的R100发动机缸体抗拉强度要求>200MPa,本体硬度>180I{:BW,断面硬度差<40HBW。着眼于铸件本体性能是当今的大势所趋。
石墨形状是影响铸件致密性的主要原因,对于片状石墨铸铁,尖端圆钝、细且均匀分布的A型石墨和珠光体含量的增加,有利于提高铸件的致密性。