發(fā)動(dòng)機(jī)缸體(汽缸蓋)常見缺陷與對策

1、中小型乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體汽缸蓋常見缺陷與對策淺析概述鑄件脈紋形成機(jī)理及其防治改革開放后近十年來，我國的汽車制造工業(yè)得到了飛速發(fā)展，許多高端汽車品牌，幾乎與發(fā)達(dá)國家同步推出面世，與之相適應(yīng)的汽車發(fā)運(yùn)機(jī)制造業(yè)也得到了迅猛發(fā)展，其中發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造的水平也得到了極大的提高，無論鑄造產(chǎn)量還是鑄件技術(shù)要求及鑄件質(zhì)量，都有基本上滿足了現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)日益提高的要求。.以中小型乘用發(fā)動(dòng)機(jī)主要鑄件汽缸體汽缸蓋生產(chǎn)為例，眾多汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造企業(yè)都有采用了粘土砂高壓造型少數(shù)為自硬樹脂砂造型，制芯則普遍采用覆膜砂熱芯或冷芯工藝，而在熔煉方面大都采用雙聯(lián)熔煉或電爐熔煉，所生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)均為高強(qiáng)度薄壁鐵件。許多廠家為滿足高強(qiáng)度薄壁鑄

2、鐵件的工藝要求，紛紛引進(jìn)先進(jìn)的工藝技術(shù)裝備，如高效混砂機(jī)，高壓造型線，高度自動(dòng)化的制芯中心，強(qiáng)力拋丸設(shè)備，大多采用整體浸涂，烘干，并且自動(dòng)下芯。在過程質(zhì)量控制方面，許多企業(yè)實(shí)現(xiàn)了在線檢測與控制，如配備了型砂性能在線檢測，熱分析法鐵水質(zhì)量檢測與判斷裝置，真空直讀光譜議快速檢測。清潔度檢查的工業(yè)內(nèi)窺鏡等。相當(dāng)一部分企業(yè)還在產(chǎn)品開發(fā)方面應(yīng)用了電腦模式擬技術(shù)?？梢院敛豢鋸埖卣f，就硬件配件而言，我國發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造水平絲毫不亞于當(dāng)今世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國家，一句話，具備了現(xiàn)代鑄造生產(chǎn)條件。為表達(dá)方便，以下稱上述框架內(nèi)容的生產(chǎn)條件為現(xiàn)代生產(chǎn)條件。然而應(yīng)該承認(rèn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與產(chǎn)品質(zhì)量以及鑄件所能到達(dá)的技術(shù)

3、要求方面，我們與世界發(fā)達(dá)國家還有較大的差距。提高生產(chǎn)質(zhì)量，減少廢品損失，是縮小與發(fā)達(dá)國家差距，發(fā)揮引進(jìn)設(shè)備效能，提高企業(yè)效益的重要途徑。本文試圖就我國鑄造企業(yè)在現(xiàn)代鑄造條件下，中小型乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)灰鑄鐵汽缸體汽缸蓋鑄件生產(chǎn)中常見的鑄造缺陷與對策，與廣闊業(yè)界同仁作一交流。1氣孔氣孔通常是汽缸體鑄件最常見缺陷，往往占鑄件廢品的首位。如何防止氣孔，是鑄造工作者一個(gè)永久的課題。汽缸體的氣孔多見于上型面的水套區(qū)域?qū)?yīng)的外外表含缸蓋面周邊，例如出氣針底部這時(shí)冒起的氣針較短或凸起的筋條部。以及缸筒加工后的內(nèi)外表。嚴(yán)重時(shí)由于型芯的發(fā)氣量大而又未能充分排氣，使上型面產(chǎn)生嗆火現(xiàn)象，導(dǎo)致大面積孔洞與無規(guī)律的砂眼。在現(xiàn)

4、代生產(chǎn)條件下，反應(yīng)性氣孔與析出性氣孔較為少見，較為多見的是侵入性氣孔。現(xiàn)對侵入性氣孔分析出如下：原因型腔排氣不充分，排氣系統(tǒng)總載面積偏小。澆注溫度較低。澆注速度太慢；，鐵液充型不平穩(wěn)，有氣體卷入。型砂水份偏高；砂型內(nèi)灰分含量高，砂型透氣性差。I對于干式氣缸套結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)，水套砂芯工藝不當(dāng)（如未設(shè)置排氣系統(tǒng)或排氣系統(tǒng)不完善；或因密封不嚴(yán)，使?jié)沧r(shí)鐵水鉆入排氣通道而堵死排氣道；砂芯砂粒偏細(xì)，透氣不良；上涂料后未充分干燥；砂芯砂與涂料發(fā)氣量太大，或發(fā)氣速度不當(dāng)，涂料的屏蔽性差）.經(jīng)驗(yàn)證明,干式缸套的缸體的氣孔缺陷，很大程度上與水套工藝因素相關(guān)連。孕育劑未經(jīng)干燥且粒度不當(dāng)；鐵液未充分除渣，澆注時(shí)未擋渣

5、，由此引起渣氣孔。澆注時(shí)未及時(shí)引火對策模型上較高部位設(shè)置數(shù)量足夠，截面恰當(dāng)?shù)某鰵忉樆蚺艢馄欢绢^部位設(shè)置排氣空月L.上述捱氣系統(tǒng)均應(yīng)將氣體引至型外。通常排氣截面為應(yīng)內(nèi)澆道總截面積倍左右。澆注系統(tǒng)按半開放半封閉原則設(shè)置為宜，且須具有一定的攔渣功能，這樣鐵液充型時(shí)比較平穩(wěn)，不會(huì)充擊鑄型或產(chǎn)生飛測或卷入氣體.而澆注系統(tǒng)的截面大小以810kg/S的澆注速度來計(jì)算較為適宜。鐵液的熔煉溫度應(yīng)不低于1500C,而手工澆注時(shí)末箱的澆注溫度應(yīng)控制在1400°C左右（視鑄件大小與壁厚可適當(dāng)調(diào)整）.最好能采用自開工澆注，澆注溫度誤差應(yīng)在20以內(nèi)。一個(gè)好的適于高壓造型的砂處理系統(tǒng)，型砂水分應(yīng)在控制在2.8

6、-3.2%,其實(shí)的緊實(shí)率應(yīng)在3642之間，而濕壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)180220kpa（均指在造型機(jī)處取樣檢測）.為達(dá)這些指標(biāo)，需監(jiān)控型砂的灰份，輔助材料的添加量，合適的原砂粒度，循環(huán)砂的溫度及混砂效率。注意做好鐵液去渣，澆注時(shí)擋渣引火以及孕育劑的干燥等工作。對于干式氣缸套結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，至關(guān)重要的是要有非常完善到位的水套砂芯工藝：Ja、水套泥芯用砂的平均細(xì)度較之其他砂芯要粗一些，以求有良好的透氣性。b、設(shè)置充分的互相連通的排氣孔網(wǎng)并使之能排出型外，這些孔網(wǎng)盡可能在制芯時(shí)生成，亦可在成型后鉆加工形成。對于前者要定期監(jiān)控檢查孔網(wǎng)是否暢通留神部芯砂固化不良時(shí)易將孔網(wǎng)堵塞。c、對砂芯砂性能要綜合考慮，不能片面

7、追求強(qiáng)度。當(dāng)強(qiáng)度太高時(shí)，勢必要增大樹脂用量，從面使芯砂發(fā)氣量太高；而當(dāng)水套芯的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜纖薄砂厚不均勻，且以能開出排氣孔網(wǎng)時(shí)，當(dāng)水套芯截面不便設(shè)置排氣孔網(wǎng)時(shí)，涂就要求砂芯有較高的強(qiáng)度，即使發(fā)氣量大些也無防。d、當(dāng)水套芯有排氣孔網(wǎng)時(shí)，涂料要有較好的屏蔽性;料要有較好的透氣性，這時(shí)砂的粒度也應(yīng)更粗些。e、當(dāng)水套芯布有排氣孔網(wǎng)時(shí)，且使用屏蔽性涂料時(shí)，在浸涂時(shí)要防止涂料液進(jìn)入排氣孔網(wǎng)，更要注意封火措施可使用封火墊片材料，以免澆注時(shí)鐵水進(jìn)入排氣孔網(wǎng)，把排氣道堵死；f、涂料的發(fā)氣量要低，且施涂后一定要充分干燥。一個(gè)成熟的水套芯工藝，可以將缸筒加工后內(nèi)外表的氣孔廢品率控制在0.3%,甚至更低。2.砂眼砂眼

8、也是氣缸體氣缸蓋鑄件的常見缺陷，多見于鑄件的上型面，也有在缸筒的內(nèi)外表經(jīng)加工后暴露出來的。2.1 原因澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理。型砂系列化統(tǒng)管理不善，型砂性能欠佳。型腔不潔凈。砂芯外表狀況不良或是施涂與干燥不當(dāng)。2.2 對策就澆注系統(tǒng)設(shè)置方面來說，為防止或減少砂眼缺陷，應(yīng)注意以下事項(xiàng)；a、要有合理的澆注速度。截面太小，則澆注速度太慢，鐵液上升速度太慢，上型受鐵液高溫烘烤時(shí)間長，容易使型砂爆裂，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成片狀脫落。澆注系統(tǒng)的比例，應(yīng)使鐵液能平穩(wěn)注入，不得形成紊流或噴射。b、盡量使鐵液流經(jīng)的整個(gè)通道在砂芯內(nèi)生成，通常泥芯砂熱法覆膜砂或冷芯砂較之外模粘土砂更耐高溫鐵液沖刷。而直澆道難以防止設(shè)置在外模的粘

9、土砂砂型中通過，這時(shí)可在直澆口與橫澆口搭接處設(shè)置過濾器最好是泡沫陶瓷質(zhì)，可以將鐵液在直澆道內(nèi)可能沖刷下來散砂和鐵液夾渣加以過濾，從而可減少砂眼和渣眼。c、澆道是變截面的，因此變截面處應(yīng)盡可能圓滑光潔，防止形成易被鐵液沖垮的尖角砂。d、澆道的截面比例宜采用半封閉半開放型式，以降低鐵液進(jìn)入型腔時(shí)的流速與沖擊，而內(nèi)澆道位置應(yīng)盡可能防止直接沖擊型壁和型芯，且呈擴(kuò)張形為好。微粉含量會(huì)越來越高，這會(huì)降低型砂的濕為防止鑄件的砂眼缺陷，型砂方面的主要措施是a、是控制型砂中的微粉含量，型砂在反復(fù)使用中,壓強(qiáng)度，水份及緊實(shí)率則會(huì)提高，使型砂發(fā)脆。b、澆注時(shí)砂芯潰散后混入舊砂，未燃盡的殘留樹脂膜，會(huì)使型砂的韌性變差

10、，產(chǎn)生砂眼的可能性也增大。為此需要改善型砂的外表穩(wěn)定性，降低脆性，提高韌性，方法是應(yīng)在型砂中增加適當(dāng)?shù)腶-淀粉，均可取得良好的效果，也可以在型腔外表施外表安定劑噴灑。|在造型、翻箱，特別是下芯、合箱等各環(huán)節(jié)容易將砂粒掉入型腔，而又未能清理干凈，極易造成鑄件砂眼缺陷。為此，一是要選取恰當(dāng)?shù)男绢^間隙和斜度并保證下芯和合箱的工裝精度，以免破壞砂型或損壞型芯而將砂粒散落在型腔內(nèi)；二是合箱前清理干凈型內(nèi)可能掉入的砂粒抽吸法好于吹出法。不能無視的是，砂芯的飛邊毛刺要清理干凈，上涂烘干后待用的砂芯外表的砂?；覊m也要吹凈，否則容易被鐵水沖刷并富集在鑄件某處形成砂眼。同時(shí)，需要強(qiáng)調(diào)的是，砂芯上涂不能太厚，優(yōu)其是

11、當(dāng)工藝要求個(gè)別砂芯的個(gè)別部位或全部兩次浸滲涂料時(shí)，涂料不能太厚，且須等第一次上涂料干燥到一定程度后才能上涂第二次，否則澆注時(shí)過厚的涂料會(huì)爆裂而形成火砂渣。3脈紋飛翅通常在鑄件的內(nèi)外表或熱節(jié)部位，如缸體缸蓋的水套腔內(nèi)，或是進(jìn)排氣道內(nèi)，由于澆注時(shí)高溫鐵液的作用，使砂芯硅砂發(fā)生相變膨脹引起砂芯外表產(chǎn)生裂縫，液體金屬滲入其中，從而導(dǎo)致鑄件形成飛翅狀凸起的缺陷，即"脈紋"。脈紋一旦出現(xiàn)，難以清理，當(dāng)水套腔內(nèi)有脈紋時(shí)，輕者會(huì)影響內(nèi)腔的清潔度，重者會(huì)影響冷卻水的流量，從而降低對發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻效果，甚會(huì)引起“燒缸”，“拉缸”嚴(yán)重后果；當(dāng)氣道內(nèi)出現(xiàn)脈紋時(shí)，會(huì)影響氣道渦流特性，最終影響發(fā)動(dòng)機(jī)的整

12、機(jī)工作性能。生產(chǎn)實(shí)殘證明，冷芯工藝產(chǎn)生脈紋的傾向要稍大于殼芯產(chǎn)生脈紋的傾向。3.1 原因如上所述，產(chǎn)生脈紋的根本原因是高溫鐵液作用于砂芯引起硅砂的膨脹裂紋。砂芯材料不具備低膨脹的性能，或者其自身不能吸收這種受熱產(chǎn)生的膨脹。砂芯的韌性或高溫強(qiáng)度不足以克服膨脹應(yīng)力導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋。所用材料不能低御砂芯在高溫下產(chǎn)生膨脹裂紋。|鐵液未能在砂芯產(chǎn)生裂紋前凝固結(jié)殼，從而預(yù)防脈紋產(chǎn)生。3.2 對策針對所列產(chǎn)生脈紋的原因或者說脈紋形成的機(jī)理。顯然應(yīng)采取以下措施；在保證能得到健全鑄件而不產(chǎn)生氣孔等缺陷的鐵液充型溫度下，盡可能采取較低的澆注溫度以減輕砂芯受熱膨脹的程度；同時(shí)采用較快的澆注速度，以防止砂芯長時(shí)間受到高溫

13、烘烤可能產(chǎn)生的膨脹裂紋。用于易產(chǎn)生脈紋砂芯（如水套芯，進(jìn)排氣道芯）的芯砂原砂預(yù)先進(jìn)行消除相變膨脹處理，或者在砂芯材料中添加一些輔助材料，降低砂芯材料的熱膨脹率；再就是原砂的顆粒組成以三篩或四篩級(jí)配，以求砂芯材料能自身吸收膨脹變型。|必要時(shí)，在砂芯材料中使用一定比例的非石英系列砂（如橄檻石砂，皓英砂等），第一它們的膨脹率極小，第二其導(dǎo)熱性能好，使鐵液結(jié)殼時(shí)間早于砂芯相變膨脹開裂時(shí)間。提高砂芯材料的韌性和高溫強(qiáng)度。使用強(qiáng)度、韌性優(yōu)良，且導(dǎo)熱性能極好的燒結(jié)型涂料，以增強(qiáng)砂芯外表抗膨脹裂紋的能力。以上這些措施使用于冷芯砂，也使用于熱法覆模砂（殼型砂）。由此看出，預(yù)防或減少脈紋缺陷的主要措施是改善砂芯膨

14、脹性能。4清潔度現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)對清潔度的要求非常苛刻，對氣缸體（氣缸蓋）鑄件而言，水腔、油腔、挺桿室等到部位允許殘留的砂粒和異物，僅限為數(shù)克（g）以內(nèi)，許多企業(yè)盡管采取了二次拋丸、強(qiáng)力拋丸，甚至引進(jìn)了先進(jìn)的拋丸設(shè)備，如鼠籠或機(jī)械手拋丸，要完全到達(dá)內(nèi)腔清潔度要求，仍然較為困難，無論是殼芯或是冷芯，情形均一樣。4.1 原因清潔度達(dá)不到要求，從根本上來說是由于鑄件結(jié)構(gòu)方面的原因，上述各腔在拋丸時(shí)，因?yàn)槌錾翱籽凵俣?，鐵丸所能投射進(jìn)去的量有限，所以內(nèi)腔的光潔度與清潔程度均不及鑄件的外外表，也不及曲軸箱和缸筒面等部位。在不能改變鑄件結(jié)構(gòu)的情況下，只能查找影響清潔度其他方面的原因。砂芯外表狀況不良，如充填不緊

15、實(shí)；砂芯外表粗糙；粘膜等。施涂不當(dāng)，如涂料性能差，玻美度不合適，涂層厚度不夠等?，F(xiàn)有強(qiáng)力拋丸裝置對鑄件大部分內(nèi)外表層都能清理得很干凈，但對狹窄復(fù)雜的水腔、油腔仍顯不足。4.2 對策改善和提高砂芯外表的質(zhì)量狀況，如選用流動(dòng)性好的制芯材料（安息角&lt；29）。；合理設(shè)置排氣塞并加以維護(hù)使其暢通；施用品質(zhì)好的脫模劑防止粘膜等，這些措施的目的是得到外表緊實(shí)致密的砂芯。通常都要對泥芯施以涂料層。涂料玻美度要合適；涂料要有較強(qiáng)的滲透性；涂料要有一定的厚度（一般要達(dá)0.2mm）,涂層干燥后不能顯見砂粒為宜；選用的涂料防粘砂性能優(yōu)良，在澆注溫度下能在鑄件外表形成一低熔點(diǎn)的燒結(jié)層，而且在鑄件冷卻過程中

16、因收縮率的不同能自動(dòng)剝離下來。如所述，要努力防止防止脈紋缺陷的產(chǎn)生。一旦出現(xiàn)脈紋，鑄件的內(nèi)腔清潔度情況就更加惡化。有關(guān)措施參見。對鑄件內(nèi)腔清理，國內(nèi)外的主流工藝方法是采用強(qiáng)力機(jī)械拋丸的方式，其形式有鼠籠拋丸，機(jī)械手夾持拋丸等。對這類拋丸設(shè)備，要維護(hù)到達(dá)額外電流值，要調(diào)整最正確拋射角度，對后一種拋丸方式，還可對難以清理的內(nèi)腔將程序設(shè)置在最正確入射角度時(shí)適當(dāng)延長拋射時(shí)間。此外還有以下幾種改善和提高內(nèi)腔清潔度的手段：a、電液壓清理，其原因是將待清理鑄件置于水池中，在高能量放電過程中，所產(chǎn)生的高壓沖擊波將粘附在鑄件上的砂粒振擊脫落，理論上說水能浸入的孔腔內(nèi)，具粘砂均能清理干凈，但這種方法占地面積大，耗

17、能高，流程長（尚要倒空內(nèi)腔積水并烘干水跡卜維護(hù)量大，也有一定的安全問題。b、先將鑄件置于爐內(nèi)焙燒，再進(jìn)行拋丸。這種方式提高鑄件清潔度的效果還是很明顯的，但同樣是能耗較高、周期長，如以煤炭作加熱爐燃料，則作業(yè)環(huán)境較差。c、有的廠家除采用強(qiáng)力拋丸以外，還針對水道腔或油道腔進(jìn)行噴丸清理。這種方式對提高內(nèi)腔清潔度最有效，所能到達(dá)的清潔度水平最高，但目前僅有此類通用單機(jī)產(chǎn)品，尚需人工握持噴丸頭伸進(jìn)密封的工作室對準(zhǔn)有關(guān)砂孔噴射，勞動(dòng)強(qiáng)度大，環(huán)境惡劣，期待著專用的自動(dòng)噴丸設(shè)備在氣缸體（氣缸蓋）清理生產(chǎn)線上應(yīng)用。5滲漏滲漏是指氣缸體汽缸蓋在壓力試驗(yàn)水壓/氣壓時(shí)的滲漏現(xiàn)象，多發(fā)生在汽缸體或汽缸蓋的水套腔或是油道

18、腔。引起滲漏的原因有夾雜和疏松兩大類機(jī)械損傷或鑄件裂紋引起的曲軸箱滲漏的情況極少，在此不加論述。5.1 夾雜引起的滲漏原因（1）砂芯在修芯時(shí)未清除飛邊、毛刺，或砂芯上有松散粘附的大小不一的砂粒、砂團(tuán)未清除干凈，致使?jié)沧r(shí)被鐵液沖刷下來并飄浮富集在水套壁或油道壁，形成夾砂（砂眼）。使腔壁貫穿滲漏。（2）組合好的砂芯被粉塵砂粒污染或型腔內(nèi)不慎掉入散砂，沒有清理干凈，也會(huì)形成砂眼使腔壁貫穿而滲漏。（3）鐵液不純潔，而澆道內(nèi)又無過濾措施或攔渣效果差，使鐵液中的夾渣進(jìn)入型腔，使水腔或油腔的腔壁形成貫穿性的渣孔而滲漏。對策（1）認(rèn)真清除砂芯的飛邊毛刺，并清除泥芯上附著的砂粒砂團(tuán)，防止在水腔/油腔壁上可能形

19、成的砂眼。（2）吹凈砂粒與粉塵污染的組合好的砂芯組，清理掉入型腔的砂粒。（3）直澆道設(shè)置高效的過濾器，橫澆道應(yīng)有良好的攔渣功能，并做好鐵液凈化工作（造渣，除渣），以防腔壁上產(chǎn)生渣眼。J一5.2 縮松引起的滲漏這種滲漏常發(fā)生在水腔油腔或噴油嘴等熱節(jié)部位。原因1鐵液成分不恰當(dāng)。Si/C過高，石墨片粗大，組織疏松。2孕育過量，致使共晶團(tuán)數(shù)量過多，微晶間隙難以補(bǔ)縮致密。一對策1在規(guī)定的碳當(dāng)量保持不變的前提下，限制Si/C在之間。2不得孕育過量，較有效的措施是采用SISr（含鍬）孕育劑，其石墨化能力級(jí)強(qiáng)，用量僅FeSi孕育劑的50%,即可充分孕育消除截面敏感性，以可防止產(chǎn)生過多數(shù)量的共晶團(tuán)。3在易產(chǎn)生縮

20、松的熱節(jié)部位，局部刷除硫粉醇基涂料，增加該部位的冷卻能力，防止產(chǎn)生縮松.有報(bào)道稱，含pb量達(dá)0.0008%,即可造成綿松滲漏，須注意使用的爐料中有否鍍pb材料，或須先行除去鍍層.此外影響縮松滲漏的微量元素還有Ti,AL等，它們都會(huì)增加鐵液的收縮傾向，嚴(yán)格控制。6材質(zhì)性能方面的缺陷縱觀國內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢，都在追求減薄鑄件壁厚，從而減輕鑄件乃至整機(jī)重量，到達(dá)降低油耗的目的，目前發(fā)動(dòng)機(jī)單位功率的缸體缸蓋重量到達(dá)左右，相應(yīng)的鑄件主要壁厚僅左右，這就對鑄件的材質(zhì)性能提出了很高的要求。概括起來說，主要為：a,干型單鑄試棒的抗拉強(qiáng)度qb>250Mpa指定本體部位的抗拉強(qiáng)度Qb>250Mpa

21、b,鑄件指定部位的硬度在180HB以上；鑄件厚薄斷面的硬度差在30HB以下；c,件本體的主要部位珠光體含量在90%以上，石墨型態(tài)應(yīng)在大部分為A型，充充外表有少量B,D型，石墨最大長度液壓在250um以下。盡管我國大多數(shù)專業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)鑄件生產(chǎn)廠家，通過技術(shù)改造和技術(shù)引進(jìn)，到達(dá)了現(xiàn)代生產(chǎn)條件，但也常出現(xiàn)達(dá)不到上述材質(zhì)要求方面的缺陷。原因鐵液熔煉溫度偏低，過冷度小，使得后續(xù)的孕育強(qiáng)化效果差。爐料（金屬爐料與非金屬爐料）質(zhì)量差，微量元素及非金屬夾雜物含量高。合金化措施不當(dāng)或或合金元素選擇不當(dāng)，或合金加入量不當(dāng)，或合金化方法不當(dāng)）。孕育措施不當(dāng)（孕育劑成分，孕育劑形態(tài)，孕育量，孕育方法等）。在保溫爐內(nèi)處置不

22、當(dāng)（如頻繁且大幅度調(diào)整化學(xué)成分，使鐵液在爐內(nèi)保溫時(shí)間過長，元素變化大），成份控制精度差。對策提高熔煉溫度提高鐵液的穩(wěn)定性，增加其過冷傾向，消除原材料的"遺傳性；并保證出鐵溫度大于1480C,以確初始澆注溫度到達(dá)1450C,而終了澆注溫度達(dá)1400（。加強(qiáng)沖天爐控制，使之爐況穩(wěn)定，從而保證進(jìn)入保溫電爐的鐵液成分穩(wěn)定（減少成分燒損的波動(dòng)）這樣可減少電爐內(nèi)成分調(diào)整所需的時(shí)間，以免增加鐵液的收縮傾向和白口傾向。保溫電爐內(nèi)不得已需要增C操作時(shí)，一定要選擇吸收率高的增碳劑，二要保證有充分電磁攪拌和充分吸收的時(shí)間，否則所取鐵水樣不能反應(yīng)整個(gè)熔體真實(shí)含C量，導(dǎo)致實(shí)際碳當(dāng)量發(fā)生偏差。減少碳當(dāng)量的波動(dòng)，

23、提高成分控制精度，要求CEK0.05%Si00.1%|對于形狀復(fù)雜，薄壁高強(qiáng)度的缸體，缸蓋類鑄件的鐵液，即要有高強(qiáng)度，也要有良好的鑄造性能，為此通常其成分設(shè)計(jì)為高強(qiáng)當(dāng)量3.9-4.1%，使其具有良好的鑄造性能，而為了到達(dá)較高力學(xué)性能則采用低合金化措施。a根據(jù)我國資源情況以及多數(shù)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與習(xí)慣，多采用Cr,Cu等合金元素.有利于增加并細(xì)化和穩(wěn)定珠光體，改善石墨狀態(tài)，從而得到較高的力學(xué)性能。b合金的加入量必須加以控制。Cr是一種促進(jìn)形成并穩(wěn)定珠光體的元素，且能細(xì)化珠光體，因而能顯著提高灰鑄鐵的強(qiáng)度，然而Cr與C又有較強(qiáng)的親和力，是一種強(qiáng)碳化物元素，這就會(huì)增加鐵液的白口傾向；同時(shí)Cr元素還會(huì)降低鑄

24、鐵的共晶凝固溫度，使鐵液的凝固溫度范圍擴(kuò)大，因此加大了灰鑄鐵的縮松，縮孔傾向，降低鑄件的致密性，這就可能影響Cr對灰鐵的強(qiáng)化作用。當(dāng)Cr是在0.2-0.3%范圍時(shí)，則能避害趣利。同樣，CU也是促進(jìn)穩(wěn)定和細(xì)化珠光體的元素，Cu又是促進(jìn)石墨化的元素，這就可以抵消Cr增大白口傾向的不利影響。CU的適宜加入量為0.4-0.5%。由此，推薦Cr與Cu組合使用，會(huì)取得更好的效果，即保證了良好的鑄造性能，又提高了鑄件的力學(xué)性能。這里需要指出的是由于Cr,CU元素的作用，增加珠光體并穩(wěn)定和細(xì)化珠光體成片間距很小的層片狀組織，改善石墨狀態(tài)（呈A型），分布于大小，因此缸體，缸蓋在熱交變應(yīng)力作用下抵抗熱疲勞產(chǎn)生裂紋

25、的能力也得到提出高（即具有好的熱穩(wěn)定性）3采用恰當(dāng)?shù)脑杏幚?，可以提高缸體，缸蓋鑄件的材質(zhì)強(qiáng)度，特別是提出高其硬度和顯微組織的均勻性，改善厚薄截面的敏感性，使得硬度差在30HB以內(nèi)，并具有良好的切削加工性，這里恰當(dāng)?shù)脑杏幚戆ǎ篴選用合適的孕育劑，在眾多孕育劑中，含（鍬）等元素的孕育劑，不僅有很好的抗孕育衰退作用；且具有強(qiáng)烈的石墨化作用，可顯著改善鑄件截面敏感性，防止鑄件在最小壁厚處的白口傾向，且顯微組織也更加均勻。b合適的孕育方法。在包內(nèi)孕育，喂絲孕育，型內(nèi)孕育，隨流孕育等方法中，以隨流孕育為簡便，最適宜于大批量流水生產(chǎn)，效果也最好。推薦粒度為，加入量為0.1-0.2%。c需要指出的是，B

26、aSi孕育劑會(huì)使鑄件硬度偏低，可加入微量Sn（0.04-0.06%或Sb（睇）（0.02%）,可稱補(bǔ)硬度偏低的不足。嚴(yán)格控制爐料，標(biāo)準(zhǔn)是（1）微量元素低；（2）潔凈；（3）嚴(yán)禁混入合金元素。7收縮汽缸體（汽缸蓋）鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚差異較大。園弧曲面凸起的厚大部位，大批量水生產(chǎn)時(shí)，工藝上又不便采取冒口補(bǔ)縮之類的措施，當(dāng)其它工藝處置不當(dāng)時(shí)，這些厚大熱節(jié)處往往會(huì)產(chǎn)生集中收縮，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生較深的縮裂缺陷。原因上述部位的根部，時(shí)有造型充填不緊實(shí)，該部位鑄型硬度/鋼度不足的情形。當(dāng)鐵液凝固石墨化膨脹時(shí)，發(fā)生型壁位移。澆注溫度偏高鑄液收縮傾向較大對策提高型砂的流動(dòng)性，控制合適的型砂緊實(shí)率，對氣沖造型或氣流預(yù)

27、緊實(shí)的造型方法，模型相應(yīng)部位增加排氣塞，采取這些措施后，可提高缺陷發(fā)生部位的鑄型硬度剛度，使高碳當(dāng)量鐵液凝固時(shí)不會(huì)因?yàn)槭蛎洰a(chǎn)生型壁位移，從而能實(shí)現(xiàn)無冒口自補(bǔ)縮。在滿足充型要求，不得產(chǎn)生氣孔等缺陷的情況下，切勿盲目提高澆注溫度，澆注溫度太高，還會(huì)引起跑火漏箱和粒砂等到缺陷。|保證鐵液有良好的鑄造成性能，尤其要防止鐵液的白口傾向收縮傾向。a）要精確控制碳當(dāng)量3.9-4.1%，低于下限時(shí)，則鐵液的收縮傾向加大，在前述部位出現(xiàn)縮孔缺陷的可能性就越大。b）對高碳當(dāng)量鐵液低合金化處理時(shí)，要控制可能由此引起收縮增大的傾向，一些增大灰鐵白口傾向，收縮傾向的合金元素，要嚴(yán)格用量。如前述Cr,會(huì)降低共晶溫度擴(kuò)大凝固溫度區(qū)間，其用量不得超過0.035%等。c）電爐內(nèi)采用增碳劑調(diào)整碳當(dāng)量（碳量）時(shí)，一定要有充分吸收增c的時(shí)間，否則會(huì)出現(xiàn)增碳假象。這樣的鐵水澆注的產(chǎn)品。往往會(huì)出現(xiàn)收縮。d）要控制原鐵水中非合金化帶來的一些有害元素的含量，如P,T