灰铸铁汽缸座冷加工开裂原因及对策
灰铸铁的强度和综合性能主要取决于最终的组织结构。为提高铸件的综合性能,一般要求:(1)有较多的初生奥氏体枝状晶;(2)无游离的渗碳体和晶间渗碳体;(3)石墨细小且为A型;(4)基体组织95%以上为珠光体,组织细小。游离铁素体不多于5%。从汽缸座的金相组织来分析,其基体组织为片状珠光体和白色铁素体。夹杂少量渗碳体,细小片状石墨呈A型分布,长度约为5~6级,但珠光体的相对含量偏少,约为75%,在一定程度上降低了汽缸座的整体强度。这与材料中硅含量有关,铸件中硅元素具有两面性,一方面促使共晶温度间隔增大,避免产生游离渗碳体的出现;另一方面也使铸件中产生铁素体,增加铁素体长大的速率,故铸件中含有25%左右的铁素体与硅含量偏高有关系;此外,由于铸件的薄壁处冷却速度较快,易产生较大的过冷度,当温度低于Fe-Fe3C共晶温度时,极易产生游离的渗碳体,影响铸件的加工性能和刚度。铸件材料中铁素体含量过高以及薄壁处少量渗碳体的出现,弱化了汽缸座的整体综合性能,使铸件的强度和加工性能达不到产品使用和加工工艺要求,故发生断裂。建议生产企业在生产高牌号灰铸铁件时,最好进行有效的孕育处理,同时正确地选择化学成分,必要时配加少量合金元素,避免铸件结构的厚薄不均,生产出综合性能较好的铸件。
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