鑄態(tài)高強(qiáng)韌球鐵QT800-5 的研制與生產(chǎn)

鑄造是最基礎(chǔ)的工業(yè)，為汽車、農(nóng)機(jī)、冶金、礦山、電力、鐵路、機(jī)床等行業(yè)提供合格的鑄件。2018年全國鑄件總量達(dá)4935萬噸，鑄鐵件為主。灰鑄鐵件2065萬噸，占比41.8%，球鐵件1415萬噸，占比28.7%，僅此2項(xiàng)占比達(dá)70.5%，另外還有可鍛鑄鐵件、耐磨、耐熱等鑄鐵件。按行業(yè)分，汽車行業(yè)1480萬噸，占比30%，農(nóng)機(jī)行業(yè)545萬噸，占比11%，其它行業(yè)均很低。汽車行業(yè)用鑄件量如此之大，是因?yàn)槊枯v汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、變速系統(tǒng)等均有多個(gè)零件是鑄件。可以說：鑄造工業(yè)的發(fā)展與汽車工業(yè)的發(fā)展兩者相互促進(jìn)、相互帶動(dòng)。汽車的安全行駛需要高質(zhì)量的鑄件，換句話說：高質(zhì)量的鑄件是汽車安全行駛最可靠的保證。鑄件材質(zhì)綜合性能的提高，不僅汽車行駛的安全性、可靠性提高，也是汽車輕量化設(shè)計(jì)最有效的途徑之一。汽車用鑄件材質(zhì)的改進(jìn)與汽車工業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)，僅以商用汽車底盤用鑄件，如驅(qū)動(dòng)橋殼、差速器殼、減速器殼等鑄件選用材質(zhì)的變化為：KT30-6、QT42-10、QT450-10、QT500-7（Rm：單位變化先后是Kg/mm²、N/mm²、MPa），現(xiàn)在選用比較多的是QT450-10、QT500-7兩個(gè)牌號(hào)的球鐵，球鐵的綜合性能是逐漸提高的。最近有選用QT600-10、QT700-8、QT800-5取代QT450-10、QT500-7，以減輕鑄件重量，達(dá)到整車輕量化設(shè)計(jì)的目的。

長葛市富興汽配有限公司是生產(chǎn)商用汽車零件的專業(yè)廠，已形成年產(chǎn)3.5-4.0萬噸鑄鐵件的能力。公司鑄造車間有：一條砂箱尺寸1000×850×300/200（mm）的雙工位靜壓自動(dòng)化造型生產(chǎn)線，一條砂胎尺寸700×650×240/240（mm）的無箱水平分型造型生產(chǎn)線，兩條Z148造型機(jī)組成的機(jī)械化造型生產(chǎn)線，中頻感應(yīng)電爐熔煉鐵液。鑄造原輔材料、鐵液質(zhì)量以及鑄件質(zhì)量的檢驗(yàn)設(shè)備、儀器齊全。

公司生產(chǎn)的鑄鐵件以球鐵件為主，球鐵的材質(zhì)多為QT450-10、QT500-7兩種。近兩年來，汽車輕量化設(shè)計(jì)的呼聲越來越高，我們的用戶多次向我們提出，希望我們生產(chǎn)QT800-5取代QT500-7以減輕零件的重量，達(dá)到汽車整車輕量化設(shè)計(jì)的目的。

生產(chǎn)QT800-5的工藝有兩種，一種是將鑄態(tài)下基體珠光體比例大于30%的球鐵件進(jìn)行不平衡正火，獲得以珠光體為主加少量破碎鐵素體基體的球鐵；二是加入Cu、Ni、Si等合金元素，進(jìn)行合金化，獲得珠光體加少量的硅固溶強(qiáng)化鐵素體基體的球鐵，鑄態(tài)下球鐵的性能達(dá)到QT800-5。選用不平衡正火的工藝，我們無設(shè)備，若新增設(shè)備，又無法確定要求QT800-5的產(chǎn)品產(chǎn)量會(huì)有多少，新增設(shè)備的規(guī)格無法確定。經(jīng)過分析、研究確定選用Cu、Ni、Si等多種元素進(jìn)行合金化，生產(chǎn)鑄態(tài)QT800-5球鐵件。

結(jié)論：

選用優(yōu)質(zhì)原材料、先進(jìn)合理的球化處理、孕育處理工藝是生產(chǎn)鑄態(tài)800-5球鐵的基礎(chǔ)。

根據(jù)鑄件的大小、壁厚選擇合適的鑄型工藝，調(diào)整合金元素的加入量及多種合金元素的配比。