汽车缸体铸造工艺
一、缸体材料
车用发动机缸体缸盖的材质主要有灰铸铁,铝合金,蠕墨铸铁等传统的发动机无论是缸体还是缸盖都是采用铸铁的,但是铸铁有着许多先天的不足,例如重量大、散热性差、摩擦系
数高等等所以,许多发动机厂商都在寻更适合的材料制造发动机的构成部件,比如密度小的铝。铝的比重轻,单位体积的铝结构强度要小于铸铁,所以铝缸体通常体积反而大些。汽车汽缸铝容易和燃烧时产生的水发生化学作用,耐腐蚀性不及铸铁缸体,尤其对温度压强都更高的增压引擎更是如此。铸铁缸体和铝缸体各有其优缺点,所以所以高增压的引擎很多都采用铸铁缸体,小型车的缸体则更多向铝缸体发展。
金属中的元素组成会对金属材料的性能产生较大的影响,就钢铁而言,钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量 0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过 0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。不同的缸体元素配比也是有差别的。
合肥江淮铸造有限责任公司缸体化学成分要求
化学成分(%)
C
Si
Mn
P
S
Cr
Cu
Ti
Sn
Pb
下限
3.25
1.95
0.60
0.00
0.06
0.25
0.30
0.00
0.06
0.000
上限
3.40
2.10
0.90
0.06
0.10
0.35
0.50
0.03
0.09
0.004
二、原材料熔炼
   熔炼设备选用:中频感应保温电炉:生产效率10t/h,外水冷长炉龄大排距冲天炉:生产效率7t/h。
  1、原材料
    原材料一般为回炉料,废钢和生铁。
    回炉料是厂家的常备材料,在使用时必须注意其本身的干净程度。回炉料的加入量必须严格按一定比例,否则会导致铁水的Si、S含量不易控制。江淮生产的缸体铸件回炉料使用量一般不超过20%。
    在江淮的缸体生产中,废钢的使用量超过50%。这是由于生铁本身含有粗大石墨,而石墨熔点较高,在2000℃以上,在熔炼中不能熔尽,使得结晶过程中石墨变得粗大。且新生铁因产地原因也有不同的遗传因素影响。且江淮铸造厂的废钢资源丰富(汽车边角料),因此应该尽可能使用废钢。另外,废钢的使用量直接与铸件的强度有关。有厂家应用证明,在CE值相同时,多加40%的废钢,强度高出70MPa,硬度下降9HB。