柴油机缸体,缸盖的材质,一般为相当于FC250的片状石墨铸铁。近年来,由于需求高强度有采用蠕虫状石墨铸铁的倾向。但在生产效率和成本方面,用片状石墨铸铁是有利的,因而研究了片状石墨铸铁高强度化的可能性。
为提高铸铁的强度,复合添加Cr、Mo、Cu是有效的,但也有增大白口倾向的问题。如同时还要使铸件薄壁化,会更加助长白口倾向。为防止白口倾向,在铁水中加入硫(S)和稀土(RE)是有效的。稀土硫化物是石墨结晶的基础,对石墨化有强有力的作用。
以缸盖为例,表1中列出了不同化学成分和孕育剂时的白口深度和抗拉伸强度。表1.化学成分和孕育剂
|
成分条件 |
孕育剂 |
(目标)化学成分 |
|||||||||
CE值 |
C |
Si |
Mn |
S |
Cr |
Mo |
Cu |
Ce |
||||
条件1 |
低合金系 |
石墨系 |
4.08 |
3.38 |
2.10 |
0.70 |
0.030 |
0.10 |
— |
0.25 |
— |
|
条件2 |
高合金系 |
石墨系 |
4.08 |
3.38 |
2.10 |
0.70 |
0.030 |
0.40 |
0.30 |
0.60 |
— |
|
条件3 |
高合金系 |
RE+S |
4.08 |
3.38 |
2.10 |
0.70 |
0.050 |
0.40 |
0.30 |
0.60 |
0.025 |
|
条件4 |
高合金系+低CE |
RE+S |
3.97 |
3.30 |
2.00 |
0.70 |
0.050 |
0.40 |
0.30 |
0.60 |
0.025 |
条件1是一般的Fc250低合金铸铁,条件2-4是复合添加了Cr、Mo、Cu的高合金铸铁。。使用石墨系孕育剂的条件1和条件2,孕育处理有减少白口深度的效果,高合金铸铁白口深度大,而且缸盖表面也见到了白口。孕育条件改为“RE+S”(条件3)后,白口深度减少,铸件表面也见不到白口。而且抗拉强度也超过了300Mpa。降低碳当量(CE)的条件4,白口试片上的白口深度略有增大,但在铸件上未见到白口,抗拉强度达370Mpa。
(瞳)