四气门缸盖生产过程中蠕墨铸铁工艺的应用研究

摘要

为提高发动机气缸盖可靠性，减少铸件裂纹，蠕墨铸铁以优良的强度和抗热疲劳性能逐渐取代灰铸铁。该厂在生产G2000蠕墨铸铁缸盖初期，由于工艺不成熟，铸件成品率低，90％以上废品为铸件渗漏。造成严重成本损失，影响国三发动机市场的拓展进度。造成铸件渗漏的主要原因是气缩孔，解决气缩孔问题刻不容缓。
　　 本课题在工厂现有的生产设备条件下进行研究，对原工艺方案不足进行分析。对铸件漏水部位的气缩孔缺陷类型进行了鉴定确认。分析了卷入空气、侵入性气孔、氧化渣气孔的产生机理和影响因素。采取了减少氧化渣，减少型芯灼烧减量，减少型芯与铁液的界面温度，开设型芯铁液界面排气通道等措施。分析了缩孔的产生机理和影响因素，采取了提高蠕化率和减少白口化元素加入量，降低铸件残留镁、稀土的含量的措施。
　　 课题通过实验重新确定了过程控制参数：提高B型蠕化剂中稀土元素镧的比例至30％并严格控制粒度；蠕化处理前原铁水含硫量控制在0.03％以下；提高蠕化处理温度和浇注温度；优化砂芯及砂型的排气系统，调整树脂组分配比；铸件渗漏部位加冷铁、冷却套；加锡保证铸件硬度前提下，减少Mn、Cr、Mo、Cu等元素。确定终铁液残硫量在0.01％～0.022％区间时，得到稳定蠕化率≥75％的残余镁、稀土含量上下临界线回归方程。新工艺方案运行4个月，铸件蠕化率达75％以上，性能符合RuT340标准，铸件漏水率由23.93％降至6.9％，废品率降至5.1％。

目录

第一章 绪论

第二章 蠕墨铸铁原工艺方案分析

第三章 G2000 缸盖空洞类缺陷分析

第四章 消除蠕墨铸铁气孔的工艺措施

第五章 消除蠕墨铸铁缩孔的工艺措施

第六章 批产工艺方案验证及结果分析

结 论

参考文献

致 谢

攻读学位期间发表的学术论文

声明