GB/T41972—2022《铸铁件铸造缺陷分类及命名》国家标准解读

介绍标准的制定过程和主要内容、与ISO/TR16078:2013标准的主要技术差异和标准的应用。结合铸造的实际生产过程,删除了部分非铸铁件出现的缺陷、不确定的缺陷或与其他内容重复的缺陷以及热处理缺陷,增加了部分生产中常见但标准中未能提及的缺陷,使其具有科学性和实用性。

鞍座支架以铸代焊工艺设计与性能分析

针对传统钢板焊接工艺生产的鞍座支架在焊缝处存在应力集中和晶粒组织粗大、易发生疲劳断裂等问题,提出了以铸代焊工艺技术方案。通过对铸造充型和凝固过程仿真分析,发现在限位挂钩处出现微小缩松、缩孔缺陷,总体积约为0.32 cm^(3)。进一步通过有限元方法对缺陷位置进行应力分析,发现该缺陷处应力仅为5 MPa,不会影响铸件整体性能。利用所提方案进行试铸试验,并测试了试铸件的抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度等指标均符合设计要求,珠光体含量为80%以上,铸件承受的最大应力为60 MPa,远小于材料的许用应力,铸造鞍座支架疲劳寿命是钢板焊接鞍座支架的1.2倍。试验结果表明:铸造鞍座支架整体性能优于钢板焊接鞍座支架。

Ni含量对中硅钼球墨铸铁显微组织及性能影响

中硅钼球墨铸铁具有良好的力学性能和耐热性能,可用于制备各类大型耐热铸件。使用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机及布氏硬度计等,研究了Ni含量对中硅钼球墨铸铁显微组织、力学性能及耐热性能的影响,结果表明:随着Ni含量增加,铸态球墨铸铁中石墨球尺寸有所减小,数量略微增加。Ni促进球墨铸铁基体组织中珠光体形成,Ni质量分数由0%增加至1.9%后,珠光体质量分数增加20%。力学性能测试表明:添加Ni能够显著提高中硅钼球墨铸铁合金的强度和硬度,但降低其塑性,Ni为1.9%时,球墨铸铁具有最高的强度和硬度,其抗拉强度、硬度和延伸率分别为618 MPa、218 HBW和12.0%。抗氧化测试表明:添加Ni不利于耐热性能的提高,随着Ni含量增加,氧化膜厚度逐渐增加,不含Ni的试样氧化膜厚度为55.66μm,含Ni量为1.9%时氧化膜厚度为341.41μm,与不加Ni时相比增加了285.75μm。

灰铸铁枝晶组织对机加工后石墨形态的影响

通过化学成份检测和微观检测分析等方法,对灰铸铁组织进行分析,研究了切削加工过程中石墨的变形规律。结果表明:灰铸铁组织中石墨的变形是因基体组织的变形引起的,有枝晶的灰铸铁基体组织中珠光体片间距比无枝晶的珠光体片间距大,较大的珠光体片间距在切削加工时易引起较大的基体组织变形,导致有枝晶的灰铸铁组织中剪切区石墨沿剪切面发生规律性变形。

锻钢曲轴曲柄臂过渡面裂纹的产生原因分析

通过宏观观察、金相检验和硬度测试等方法,对汽车发动机曲轴加工过程中产生的裂纹进行了原因分析。结果表明:曲轴轴颈至拐臂过渡平面上的细小裂纹,符合磨削裂纹的特征,属于典型的磨削裂纹。磨削裂纹的产生是由磨削热所致,主要与磨削加工工艺不合理有关,降低磨削热是消除磨削裂纹的关键。

对内燃机曲轴磁粉探伤磁痕的分析

材料中Mn和Sn含量较多、表面感应淬火时加热温度较高导致淬火层组织中存在大量块状残余奥氏体。大块状奥氏体与回火马氏体磁导率差异较大造成磁粉探伤时大量磁痕显现。通过工艺改进,避免了大块状残余奥氏体的产生,从而避免了此类磁痕的产生。

高冲击韧性QT900-6材料的开发与应用

通过优化球墨铸铁材料微量元素配比,采用SiC基变质剂进行铁液预处理和分段保温热处理的方式,研发出高冲击韧性的QT900-6新型球墨铸铁材料。该材料组织中石墨球数量明显增加,铁素体呈分散的破碎状分布,Si在铁素体中的固溶量减少,珠光体团和片间距明显变小,综合作用提高了材料的韧性。材料抗拉强度达到956 MPa,伸长率达到7.4%,缺口冲击吸收功达到5.2 J,而且仍保留着低塑性材料的可胀断优势。利用该QT900-6材料生产的球墨铸铁胀断连杆具有胀断性好、疲劳强度高、重量一致性好的优点,成本比锻钢连杆低,各项指标能够满足发动机连杆节能、降耗、降成本、高可靠性的要求。

滚动轴承在曲轴磨床改造中的应用

我公司是发动机曲轴专业生产企业,年产各类型号曲轴能力达百万根.随着科学技术的进步,对发动机零部件的技术要求越来越严,诸如曲轴轴颈形状公差圆度0.005mm,圆柱度0.01mm,止推挡距尺寸公差0.047mm.以此便知,在其加工工艺中,轴颈磨削是至关重要的工序,我公司从采用普通曲轴磨床到现今高端数控CBN磨床,从国产到进口,应有尽有.通过多年的维护维修,摸索到磨床轴承的合理选用,能有效地保证产品的质量、效率及使用寿命.现介绍给同仁,以求共享.

发动机曲轴断裂分析

曲轴是汽车发动机的重要部件之一，发动机的全部功率都由曲轴输出。曲轴的工作环境相当恶劣，它在工作过程中承受着周期性变化的气体压力和活塞连杆组往复运动及旋转运动的惯性力作用。长期处于弯曲、扭转、振动以及拉压等循环应力状态下，曲轴容易产生弯曲和扭转变形，导致曲轴疲劳和产生裂纹，甚至断裂。

C70S6钢连杆疲劳试验过早开裂原因分析

通过化学成分分析、力学性能测试、宏观及微观检验对C70S6钢在疲劳试验中发生早期开裂的原因进行了分析。结果表明:裂纹源位于螺栓孔下端螺纹V型槽底部。切削丝锥加工的螺纹存在细小的刀痕,化学成分中硫、铬、钒含量超标,材料局部出现疏松,这些因素共同作用使得连杆在疲劳试验中过早开裂。因此,建议改善螺纹加工工艺和锻件锻造工艺。

湿型砂铸造高性能TR905球铁曲轴

基于湿型砂铸造生产线,主要以废钢为原料,采用电炉熔化,熔化过程中加入碳化硅基复合预处理变质剂,稳定生产出本体抗拉强度900 MPa,伸长率5%以上的发动机球铁曲轴,代替原锻钢曲轴,大幅降低了生产成本。

高性能珠光体球墨铸铁的研发及经济化生产

从原材料和合金化处理两个方面介绍了高性能珠光体球墨铸铁的生产方法:用100%的废钢代替生铁作为球墨铸铁的原材料,并以铜当量控制技术解决废钢中的合金元素对铁液合金化的干扰问题,避免生铁遗传性对球墨铸铁性能的制约。通过生产验证,可以稳定生产出本体抗拉强度900 MPa以上、伸长率5%以上的高性能珠光体球墨铸铁。将该技术应用到曲轴的生产中,实现了珠光体球墨铸铁在部分高爆压内燃机曲轴上的规模化应用,累计装机50万台,使用情况良好,经计算,共节约钢材5万t以上,曲轴无需氮化,节电350万kWh,采购成本降低20%以上,取得了巨大的经济效益。

曲轴轴颈表面波纹度（振棱）评价方法

曲轴是发动机的关键零部件，其轴颈表面的圆度误差、粗糙度误差以及波纹度误差直接影响着发动机的配合精度、旋转精度、摩擦、振动和噪声等，同时影响着曲轴的使用寿命。由于在常规的砂轮磨削以后，因振动、磨损等原因轴颈表面总会出现一些磨削纹路，轻微时仅对粗糙度有影响，延轴向形成较重的振纹时就会影响到波纹度，从而增加轴颈与轴瓦之间的摩擦磨损，使得发动机振动、噪声等加剧，严重时还会造成拉瓦、烧瓦和抱瓦等问题，从而严重影响发动机的性能。

曲轴磨削工艺与残余应力关系

对曲轴磨削过程中影响曲轴表面残余应力变化的几个磨削参量进行研究,分析不同参数变化对曲轴圆角和侧台残余应力分布的影响规律.结果表明:磨削速度、磨削进给量和磨削余量对曲轴圆角残余应力影响较小,对侧台残余应力影响较大.侧台残余应力随磨削速度的增大而减小,随磨削进给量和磨削余量的增加而增大.侧台残余应力在深度方向呈先增大后减小的趋势,侧台残余应力为拉应力,在一定深度拉应力下转变为压应力.当磨削速度为100 m/s、进给量为0.45 mm/r且磨削余量为0.35 mm时,残余应力峰值最小,约为250 MPa;当磨削速度为90 m/s、进给量为0.90 mm/r且磨削余量为0.35 mm时,残余应力峰值为1 200 MPa.材料去除量与残余应力峰值呈正比关系,单位时间内材料去除量越大,残余拉应力越大.

基于高载荷工况的球墨铸铁关键技术研究与应用

针对球墨铸铁件承受的负荷越来越高的现状及铸件综合质量、工艺、成本、能耗、效益、清洁生产和技术装备等方面与发达国家的差距,天润曲轴股份有限公司（下简称：天润曲轴）提出了基于高载荷工况的球墨铸铁关键制造技术并加以研究应用,获得了微锡代钼合金化及孕育技术、铁水共晶点控制技术、密封正压无氧球化技术及球铁曲轴产业化新技术共四项关键共性技术研究成果。实现了高载荷工况下球墨铸铁件的高质量、高可靠性,成功降低了引起失效的各种缺陷比率和生产成本,减少了资源消耗,减轻了环境污染。微锡代钼合金化及孕育技术采用合金化处理是生产高牌号铸件的一个重要途径,

采用高速干式切削技术提升产能

随着国内外市场对锻钢曲轴的需求越来越大，迫切需要各个生产线迅速提升产能满足客户需求，其中机加线及其数控设备是产能提升的重点。我公司在曲轴精车主轴工序采用了高速干式切削技术，实现了提升产能、节约成本的良好效益。

潮模砂铸造高性能球铁曲轴

基于潮模砂铸造生产线,主要以废杂钢作为原料,采用电炉熔化,熔化过程中加入碳化硅基复合预处理变质剂,稳定生产出本体抗拉强度900 MPa以上,伸长率5%以上的发动机球铁曲轴,代替原锻钢曲轴,大幅降低了生产成本。

球墨铸铁曲轴的铸造及热处理工艺

针对高性能球墨铸铁曲轴整体对开、平面分型工艺易出现夹砂、气孔等铸造缺陷的问题,重新设计了铸造工艺,采用曲面分型,配以凸凹模板,设计了无芯铸造曲轴分型工艺,简化了操作工序,避免了夹砂、气孔等铸造缺陷的产生,降低了生产成本。为使铸件组织均匀,研制出了曲轴自动连续冷却生产线以及悬挂式旋转风雾冷却装置,均匀冷却后工件的热应力和组织应力分布均匀,减少了工件变形,提高了曲轴的质量,改善了曲轴的性能,实现了多缸曲轴的批量稳定生产。

高强度高韧性球墨铸铁曲轴铸造技术

为了提高球墨铸铁曲轴的强韧性和铸造质量、降低铸造废品率,研究了曲轴的微合金化技术、铁液共晶点控制技术、球化处理技术、曲面分型方法和组织均匀化正火工艺,成功生产出高强韧性球墨铸铁曲轴。球铁曲轴抗拉强度由原来的872 MPa提高到927 MPa,冲击韧度由26 J/cm2提高到40 J/cm2,缩松缺陷由原来的1.44%降低到0.19%。

曲轴扭转疲劳断裂分析

曲轴是发动机的核心部件之一，作为动力输出的主要载体，工作中承受着复杂的弯曲和扭转载荷。统计表明，曲轴的疲劳断裂有80％是弯曲疲劳断裂，扭转疲劳断裂的比例不到20％。然而，随着汽车和发动机行业的发展，大功率增压机型不断应用，作用在曲轴上的激振力和扭转载荷越来越大，