汽车铸件材料的发展
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汽车零部件压铸行业发展有利因素及不利因素1、汽车零部件压铸行业发展有利因素:(1)产业政策的支持汽车零部件的压铸企业,受汽车制造业及压铸行业的法律法规及政策的影响较大。
汽车工业提升了我国经济的整体实力,起着重要的支柱作用,是保持国民经济持续、快速、健康发展的先导型产业,是我国产业结构转型升级的关键因素。
我国中央及地方相继出台了一系列对汽车行业以及汽车轻量化、节能环保材料相关行业的扶持及鼓励政策。
(2)下游汽车行业产销量持续稳定增长近年来,我国汽车产销量呈现稳步增长态势,2016年,我国全年累计生产汽车2,812万辆,同比增长14.76%,销售汽车2,803万辆,同比增长13.95%,2017年1-6月,我国累计生产汽车1,353万辆,同比增长4.64%,销售汽车1,335万辆,同比增长3.81%,连续多年位列全球第一。
伴随着我国以及全球持续稳定的汽车产销量增长,汽车零部件行业如铝合金精密压铸件等市场空间也存在较大的增长潜力。
(3)汽车轻量化是未来汽车行业发展的重要方向在世界范围内排放标准愈加严格的大环境下,汽车轻量化概念,作为实现汽车节能减排的重要路径,已经被社会公众、政府部门以及全球各大汽车制造商所广泛接受,成为世界汽车发展不可逆转的趋势。
汽车轻量化,就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。
汽车铝合金精密压铸件以质量轻、性价比高的优势已经在汽车零部件行业占领了主导地位。
铝合金精密压铸件在汽车上应用的发展潜力除了来源于汽车产销量的增长,还会受单辆汽车用铝量上升的刺激而得以挖掘。
通过提高汽车用铝比例,实现汽车轻量化,是应对日益突出的燃油供求矛盾和环境污染问题的最现实的选择,稳步上升的全球汽车产销量以及不断提高的汽车用铝量将使得汽车铝合金精密压铸件的市场空间持续增长。
(4)上游铝合金等原材料供应充足铝是一种银白色的轻金属,其化合物在自然界中分布极广,地壳中铝元素的含量约为8%,仅次于氧和硅,位居第三位。
铸件的发展趋势
铸件的发展趋势主要体现在以下几个方面:
1. 材料多样化:随着材料科学的发展,越来越多的新材料被应用于铸件生产中,如高强度合金、复合材料等。
这些新材料具有更好的性能,可以满足不同工业领域的需求。
2. 工艺精密化:现代铸造技术已经朝着高精度、高效率和低能耗的方向发展。
采用先进的CAD/CAM技术和数控机床,可以实现复杂形状铸件的精密制造,提高产品的质量和生产效率。
3. 自动化生产:随着自动化技术的进步,铸件生产过程中越来越多的环节可以实现自动化操作,提高生产效率和产品的一致性。
例如,自动化模具更换、机器人操作等,可以减少人工操作和错误。
4. 环保可持续发展:在铸件生产过程中,越来越多的环保要求受到重视。
如采用节能设备、循环利用废弃物料等,减少环境污染并提高资源利用效率。
同时,也逐渐发展出低碳铸造技术,减少碳排放。
总体来说,铸件的发展趋势是向着高性能、高精度、环保和可持续发展的方向发展。
随着技术的不断进步,铸件的制造将更加精细化和智能化,适应各行业的需
求。
汽车板发展概述
汽车板是指用于汽车制造的钢板,通常包括高强度钢板、超高强度钢板、先进高强度钢板和轻质板材等。
随着汽车工业的快速发展,汽车板也在不断更新换代,以满足汽车轻量化、节能环保、安全性能等方面的要求。
以下是汽车板的发展概述:
1.初期阶段:早期的汽车板主要是普通碳素钢板,强度较低,难以满足
汽车安全性能和轻量化要求。
2.高强度钢板阶段:随着汽车工业的发展,高强度钢板逐渐得到应用。
高强度钢板具有较高的强度和抗冲击性能,能够满足汽车车身结构的要求,提高汽车的安全性能。
3.先进高强度钢板阶段:随着汽车轻量化的要求不断提高,先进高强度
钢板逐渐得到应用。
这类钢板具有更高的强度和更好的成形性能,能够满足汽车车身的复杂形状和轻量化要求。
4.轻质板材阶段:为了进一步减轻汽车重量,提高燃油经济性和环保性
能,轻质板材逐渐得到应用。
常见的轻质板材包括铝合金板、镁合金板、塑料复合材料等。
这些材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,能够满足汽车车身的多种要求。
未来,随着汽车工业的不断发展和环保要求的不断提高,汽车板将继续向着更高强度、更轻量化、更环保的方向发展。
同时,随着新材料、新工艺的不断涌现,汽车板的种类和性能也将不断丰富和完善。
汽车零部件市场现状分析及发展前景一、营销活动与营销环境市场营销环境通过其内容的不断扩大及其自身各因素的不断变化,对企业营销活动产生影响。
市场营销环境的内容随着市场经济的发展而不断变化。
20世纪初,西方企业仅将销售市场视为营销环境;30年代后,将政府、工会、竞争者等与企业有利害关系者也看作是环境因素;进入60年代,又把自然生态、科学技术、社会文化等作为重要的环境因素;20世纪90年代以来,随着政府对经济干预力度的加强,愈加重视对政治、法律环境的研究。
环境因素由内向外的扩展,国外营销学者称之为“环境外界化”。
营销环境是企业营销活动的制约因素,营销活动依赖于这些环境才得以正常进行。
这表现在:营销管理者虽可控制企业的大部分营销活动,但必须注意环境对营销决策的影响,不得超越环境的限制;营销管理者虽能分析、认识营销环境提供的机会,但无法控制所有有利因素的变化,更无法有效地控制竞争对手;由于营销决策与环境之间的关系复杂多变,营销管理者无法直接把握企业营销决策实施的最终结果。
此外,企业营销活动所需的各种资源,需要在环境许可的条件下取得,企业生产与经营的各种产品,也需要获得消费者或用户的认可与接纳。
虽然企业营销活动必须与其所处的外部环境相适应,但营销活动绝非只能被动地接受环境的影响,营销管理者应采取积极、主动的态度能动地去适应营销环境。
就宏观环境而言,企业可以通过不同的方式增强适应环境的能力,避免来自环境的威胁,有效地把握市场机会。
在一定条件下,也可运用自身的资源,积极影响和改变环境因素,创造更有利于企业营销活动的空间。
良好的企业营销行为会造就良好的营销环境,从而进一步形成良好的企业营销行为,反之亦然。
营销环境与企业的循环互动作用,使营销环境与企业成为一个整体的系统。
菲利普•科特勒的“大市场营销”理论认为:企业为成功地进入特定的市场,在策略上应协调地使用经济的、心理的、政治的和公共关系的手段,以博得外国的或地方的各有关方面的合作与支持,消除壁垒很高的封闭型或保护型市场存在的障碍,为企业从事营销活动创造一个宽松的外部环境。
铸造技术的创新与应用铸造技术的创新与应用铸造技术作为一种重要的制造工艺技术,在工业领域具有广泛的应用。
随着科技的进步和社会的发展,铸造技术也在不断创新与改进,以满足不同行业的需求,并提高产品的质量和生产效率。
一、传统铸造技术的创新传统的铸造技术主要包括砂型铸造、金属型铸造和压力铸造等。
这些传统的铸造技术在实际应用中存在一些问题,比如制作周期长、生产效率低、产品质量难以保证等。
为了解决这些问题,人们对传统的铸造技术进行了创新和改进。
首先,在砂型铸造方面,人们引入了数控技术和三维打印技术,可以通过计算机辅助设计和模具制造,快速实现砂型的制作,大大缩短了生产周期。
同时,利用三维打印技术可以实现复杂零件的快速制造,提高了铸件的精度和质量。
其次,在金属型铸造方面,人们利用高温合金材料和先进的涂层技术,提高了金属型的耐高温、抗氧化和抗侵蚀性能,延长了模具的使用寿命。
此外,还引入了真空铸造和低压铸造技术,可以减少气孔和夹杂物的产生,提高铸件的紧密性和表面质量。
最后,在压力铸造方面,人们引入了先进的压铸设备和自动化控制技术,实现了生产过程的高度智能化和自动化。
同时,还采用了新的压力铸造工艺,如半固态压力铸造和胶模压铸等,可以提高产品的组织结构和力学性能。
二、铸造技术的应用案例铸造技术的创新为各个行业的发展提供了支持,以下是一些铸造技术在不同行业的应用案例。
1. 汽车行业:汽车是铸造技术的主要应用领域之一。
利用铸造技术可以制造发动机缸体、曲轴、传动箱、悬挂系统等重要零部件。
通过创新的铸造技术,可以实现这些零部件的轻量化、高强度和高精度,提高整车的性能和燃油经济性。
2. 能源与电力行业:在能源和电力领域,铸造技术被广泛应用于制造汽轮机叶片、燃烧器、热交换器等关键部件。
通过采用高温合金材料和复杂结构设计,可以提高这些关键部件的抗高温和抗腐蚀性能,提高能源转换的效率和可靠性。
3. 航空航天行业:航空航天领域对铸件材质的要求极高,同时还需要实现零部件的轻量化和高强度。
2024年汽车铸造市场发展现状引言汽车铸造是汽车行业中的一个重要环节,铸造品质量的好坏对汽车的性能和安全具有重要影响。
近年来,汽车铸造市场发展迅猛,得到了广泛关注。
本文将对汽车铸造市场的发展现状进行分析,并探讨其未来发展的趋势。
1. 汽车铸造市场规模及增长趋势汽车铸造市场呈现出逐年增长的趋势。
随着全球汽车产量的增加,对汽车铸造零部件的需求也不断增加。
根据数据统计,全球汽车铸造市场在过去五年中以每年约5%的增长率稳定增长,预计未来几年仍将保持较高的增长速度。
2. 汽车铸造技术与发展趋势2.1 传统铸造技术传统的汽车铸造技术包括砂型铸造、金属型铸造和压铸等。
这些技术在汽车铸造市场发展初期起到了重要作用,但随着技术的不断进步,这些传统技术逐渐被新技术所替代。
尽管如此,传统铸造技术在某些特殊领域仍然占据一定的市场份额。
2.2 先进铸造技术随着汽车工业的不断发展,先进铸造技术逐渐应用于汽车铸造领域。
这些先进技术包括精密铸造、低压铸造、等离子喷涂和增材制造等。
这些先进技术不仅能够提高铸件的质量和性能,还能够提高生产效率和节约成本,受到了越来越多汽车制造商的青睐。
3. 汽车铸造市场的发展机遇与挑战3.1 发展机遇随着新能源汽车的快速发展,汽车铸造市场面临着广阔的发展机遇。
新能源汽车对铸造零部件的要求更高,这对铸造企业提出了新的挑战,同时也为企业带来了机遇。
此外,不断增长的汽车销量和消费升级也为汽车铸造市场提供了巨大的发展空间。
3.2 发展挑战汽车铸造市场也面临着一些挑战。
首先,市场竞争日益激烈,企业需要不断提升产品质量和技术水平才能在市场中立足。
其次,环境保护意识的增强要求企业在生产过程中减少废气、废水和废弃物的排放,增加了企业的成本压力。
4. 汽车铸造市场的发展趋势4.1 产品质量和技术水平的提升为了在市场竞争中脱颖而出,汽车铸造企业需要不断提升产品质量和技术水平。
通过引进先进设备和技术,加强质量管理,提高生产效率,企业能够生产出更高质量的铸件,满足市场需求。
我国铸铁铸造业当前发展状况及趋势20世纪80年代初,铸铁材料发展进入了顶峰期,随后,世界的铸铁产量便出现急剧递减,然而铸铁仍是当今金属材料中应用最为广泛的基础材料,在铸造合金材料中占有重要地位.由于受能源、劳动力价格和环境因素的影响,西方工业发达国家的铸件产量将会逐渐减少,转而向发展中国家采购一般铸件,但同时又会向发展中国家出口高附加值、高技术含量的优质铸件.当前,世界经济全球化进程的加速为我国铸造业的发展提供了机遇,国际和国内市场对我国铸件的需求呈持续增长的趋势.与此同时,铸铁作为一种传统的金属材料,在其质量、性能和价格等方面正面临着严酷的挑战.抓紧我国铸铁铸造业的结构调整和技术改造;努力提高铸件质量档次,提高和理环境污染的水平,实现铸铁材料的高附加值化是应付未来更加激烈的市场竞争,满足用户多样化需求的主要对策.一、我国铸铁的生产水平及差距1.铸造工艺材料及辅料我国铸造工艺材料如原砂、粘土、煤粉、粘结剂和涂料在品种、性能、质量等方面与工业先进国家之间的差距极大,以致我国的铸件尺寸精度和表面粗糙度比国外差一到两个等级,铸件表面缺陷造成的废品率比国外高几倍.铸造用工艺原料的标准化、系列化和商品化仍是一个亟待解决的问题.2.铸造工艺过程及铸件质量的检测与控制我国在铸造工艺过程和铸件质量的检测与控制方面与工业先进国家还存在比较大的差距,主要反映在以下方面:①铸造工艺过程的检测.②铸造工艺过程的优化和控制.③铸件质量的检测.而上述检测和控制手段的完善是提升我国铸铁铸造生产水平的一个主要内容.3.铸造工艺装备对于铸造生产,国外广泛采用流水线大量生产;高压造型、射压造型、静压造型和气冲造型;造芯全部用壳芯和冷、热芯盒工艺.国内除汽车等行业中少数厂家采用半自动、自动化流水线大量生产外,多数厂家仍采用较落后的铸造工艺装备.二、铸铁熔炼技术1.冲天炉技术冲天炉居铸铁熔炼设备之首,至今仍担负着80%以上铸铁件的熔炼任务.70年代以后,符合我国特点的炉型和熔炼技术已逐渐完善和成熟,形成了独具特色的多排小风口和两排大间距冲天炉系列.在操作技术上,从一度追求低焦耗到重视铁液质量,进而讲求提高技术、经济、劳动卫个和环境保护的综合指标,逐步开发应用了从炉料处理、修炉、烘炉到配加料、鼓风.炉况控制、铁液检验等全过程的操作技术.在较短的历程中,我们在冲天炉理论研究、炉子结构、修炉材料、送风系统、热能利用、强化底作燃烧、炉内气氛调整控制、铁液炉前检验、消烟除尘、非焦炭化铁、配料及熔炼过程计算机优化控制等诸多方自都取得了可喜的成绩.冲火炉的发展是围绕着提高性能和生产率,降低消耗,改善操作,减少污染进行的.冲天炉性能主要体现在炭的燃烧、炉料的加热和冶金过程三方面.随着铸铁生产批量的扩大和对铸造生产率及铸件质量要求的提高,冲天炉容量也不断增大.大容量的冲天炉熔炼状况更稳定,无论技术上还是经济上比小炉子更具优势.因此,在单一品种大批量生产中,用一台大容量炉子取代多台小炉子是合理的、在国际上,冲天炉的最新发展主要为等离子体冲大炉、无焦冲天炉、新型回转熔炼炉.加入WTO将在我们面前展现一个竞争激烈的世界铸件市场.因此;冲天炉熔炼的发展将围绕强化管理、推进技术改造、提高规模效益进行.我国冲天炉技术的发展方向主要有以下若干方面:1走专业化生产道路,提高冲天炉生产率,向大型化、智能化.长期作业方向发展. 2炉料供应专业化、规模化.3大力发展冲天炉配套技术,同时加强对冲天炉的控制和检测.4发展冲天炉一—电炉双联熔炼技术.5高温优质铁液是冲天炉熔炼的根本要求.2.电炉技术感应电炉由于具有铁液温度高.成分稳定、污染少、便于调整铁液成分的优点,60年代初,在一些工业发达国家开始普及.近年来,中频感应熔炼炉的迅速发展给铸铁生产注入了新的活力.感应电炉的发展和应用,使铸铁生产进入了一个新阶段.尽管工频感应电炉存在某些不足,但它在金属熔炼.铁液成分调整.金属液的升温和保温,尤其作为其它熔炼炉的双联用炉仍在普遍应用.中频感应电炉特别适合熔炼合金铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁,它的迅速发展和所显示的优越性,使其在铸铁生产中呈现出被广泛应用的新趋势.三、铸铁件的生产状况和趋势1.铸铁合金世界铸铁件的生产状况和趋势是,灰铸铁件的比例明显下降,但仍占优势.球墨铸铁件的产量持续增长,蠕墨铸铁和特种铸铁也有了较大的发展.全球的灰铸铁产量逐年下降,但从铸铁中的高强度铸铁所占的比重越来越大,加强高强度灰铸铁的试验研究无疑是我国灰铸铁的发展方向.我国可锻铸铁总产量在世界上名列前茅,但需求量还将有所增大.所以,今后我国可锻铸铁还将有一个大的发展.目前,我国可锻铸铁的生产与国外的主要差距是:品种少,仅有黑心可锻铸铁;质量差;镀锌工艺落后;缺少耗能低、保温性好、污染小的理想退火炉.在铸铁产量缩减的情况下,球墨铸铁在铸铁件中所占的比率依然在增大.在西方发达国家,通常用球墨铸铁件取代部分灰铸铁件和可锻铸铁件.我国球墨铸铁铸件产量比较低,占铸铁件的比例远小于发达国家.此外,我国球墨铸铁件在质量和生产稳定性方面的差距也较大.我国球墨铸铁生产较突出的问题是材质强韧性上、缺陷多,其原因除炉料、球化处理方法和球化剂等因素外,主要是球化处理前对铁液含硫量要求过松.因此,为使我国球墨铸铁生产能有大幅度的增长,必须大力实施能稳定提供质量可靠的优质球墨铸铁件的配套技术.国内外有蠕化工艺和蠕化剂的研究方面都达到了很高的水平,所研制的蠕化剂种类繁多,已达近百种.目前,在生产中应用的蠕化剂主要是稀土用铁镁合金、稀土硅钙合金和稀土镁钛合金.国内外现有的蠕化处理工艺主要有冲入法、随流法、气动法和型内法等.蠕墨铸铁已用于大量生产,建有生产线用感应电炉熔化,质量基本稳定.随着现代化工业的发展,对具有特殊性能的材料的需求量不断增长,向我国特种铸铁抗磨、耐蚀和耐热铸铁的发展速度较缓慢,技术水平和国外差距较大.为了适应新形势下国民经济发展的需要,特种铸铁的研究今后将成为我国铸铁发展的一个重要方向.2.铸铁合金的发展1高强化、薄壁化是我国灰铸铁的发展方向铸铁薄壁化、轻量化、强韧化是为了满足工程界对工程材料节能性、回用性两方面的要求,适应“人类可持续发展战略”的需要.铸件的“薄壁高强化”正在工程界成为一种趋势,其技术应用也将日益成熟并迅速拓展,在可以预见的将来,3~5mm的高强度薄壁球墨铸铁件将会大量出现在一般机电产品中.与铝合金铸件相比,低成本和良好的铸造性能是灰铸铁件的一个主要优势.目前,制约灰铸铁件增长和发展的主要因素之一是轻量化,铸铁轻量化必将为铸铁工业注入新的活力.因此,高强度薄壁灰铸铁件的生产技术开发成为问题的关键.薄壁铸件生产技术涉及铸铁性能、充型过程.精密造型、机加工、模样、工艺设计和市场等方面.许多研究和实践表明,开发薄壁铸铁件的首要任务是开发高碳当量.高强度灰铸铁及其强化工艺.铸造出高强度、薄壁及复杂内腔铸件,必须从材质、工艺和装备等整体上采取综合措施加以解决.国外在柴油机、发动机缸体缸盖的铸造和薄壁高强度灰铸铁的孕育处理方面达到较高水平.我国高强度灰铸铁研究的重点是:①提高铁液温度,改善铸铁冶金质量,采用合成铸铁熔炼工艺.②加强孕育处理技术.尤其是强化孕育铸件的研究和推广.③研究和推广低合金化孕育铸铁.④调整化学成分、控制铸铁的Si/C比,以获得高强度低应力铸铁.实践证明,合使St/C比值在0 .5~,再加以适当的孕育和合金化,可获得综合力学性能良好的高强度灰铸铁.另外,调整Mn、Si含量,使锰含量比硅含量高%~%,可以得到高强度低应力铸铁.目前,我国的工厂大多无炉前快速测定C、Si含量的仪器,因而不能及时掌握碳、硅的波动及变化情况,致使铸件质量难以稳定,这是今后应急需解决的一个问题.2发展球墨铸铁新品种,采用新工艺①加强薄壁大断面铸态球墨铸铁技术的开发和应用.要保证铸件的强度和切削加工等性能不致因壁厚减小而降低,其基本途径就是使球墨铸铁的力学性能得到改良.最重要的有两个方面:一是白口化倾向的减低和抑制,二是石墨组织的改善.球化剂的合理选用和稀土RE元素的加入是实现高强度薄壁球墨铸铁铸造的关键.该技术的核心是在铸造熔炼工艺中要保证RE/Sk=2~.球化剂要选用Fe-Si-Mg-RE-Ca 系材料,其中稀土元素Ce、La、Pr的加入并使之与硫保持一定比例是球化技术的关键.试验证实,当RE/S<2时,出现球化不良;RE/S>、Mg/S>5时,易出现白口,同时严格控wp<%、wBi=%~%.②继续开发和应用奥-贝球墨铸铁,奥-贝球墨铸铁是近几十年来铸铁冶金研究的重大成就之一,它是迄今为止具有最好综合性能的一种球墨铸铁,尤其是高的弯曲疲劳性能和良好的耐磨性,因而获得广泛的注目和开发应用.③发展奥氏体球墨铸铁.这种球墨铸铁在石油、化工、海洋与船舶、仪器仪表以及核工程等许多领域都具有广阔的应用前景,因而成为近年来球墨铸铁领域中一个新的研究重点.④采用新的球墨铸铁生产工艺.在熔炼方面,最好采用感应电炉或冲天炉--电炉双联熔炼,特别是冲天炉--炉外脱硫--电炉保温的工艺流程能提供优质的高温低硫原铁液.在球化处理方面,现在国内外已有的方法达8种以上,国外广泛采用GF转包法和包盖法,我国也正在推广使用.此外,近年来发展的铁液过滤净化技术也已得到广泛应用,成为提高球墨铸铁质量的一种很好的措施.3发展孕育技术孕育技术推动了高强度灰铸铁的发展,并使球墨铸铁、蠕墨铸铁的生产更趋完美.凡是经过孕育处理的铸铁,都具有石墨细化、组织均匀和壁厚敏感性小的特点.过去;对孕育技术的发展往往寄希望于开发新的孕育剂,这无疑是必要的.但近年来,孕育方法的改进,特别是迟后孕育,受到了人们的重视.因此,今后在发展孕育剂的同时,可能对孕育技术的研究将转向发展新的孕育方法.4发展合金铸铁合金化是提高铸铁性能的重要手段之一,随着技术的日益发展,铸铁合金或微合金化必将发挥重要的作用.必须结合当地资源不断开拓合金铸铁新品种,利用先进手段不断加深对现用合金铸铁的认识.5发展铸铁件表面强化技术对于特殊应用场合,对于希望铸件表层具有特殊的性能.铸铁件表面层激光强化处理和铸件表面合金化技术可以在普通铸件表面形成冶金结合的合金层,使铸件具有复合性能.上述技术已经逐步应用于耐磨零件的生产,并取得了明显的成效.四、未来的发展方向我国加入WTO后,铸铁铸造业的机遇大于挑战,在国内外两个市场都有较大的增长潜力.先进技术对传统产业的渗透与融合正逐渐对铸铁铸造领域产生较大的影响.人工智能和神经网络技术的应用则能够大大改善铸造生产中的控制系统,预测以及质量保证体系的建立,对于铸造行业改善操作条件,降低成本将起到重要的作用.未来铸铁铸造业在以下若干方面将得到发展:1以机床工业、能源工业、石化工业及海洋工程为主要目标,以重、高、大、难为特点,开展重大技术装备、铸造技术的基础理论研究.发展数值模拟、物理模拟及专家系统,使铸铁技术由“经验”走向“定量”.2以汽车工业、航空航天及核能工业为主要目标,以强韧化、轻量化、精密化和高效化为特点,开展铸铁新材料.新工艺的研究.3为提高产品质量和生产率,增强我国工业产品在国际市场上的竞争能力,开展铸造过程自动化、柔性生产单元和系统及集成制造技术的研究.4激励开展有潜在应用前景的铸铁技术应用基础理论的研究.5大力发展提供铸铁工艺材料及辅料的专业化、现代化的企业.6发展绿色集约化铸造,加大治理铸造过程对环境污染的力度,加强对铸造材料的再生和回用.。
中国铸造现状一、中国铸造行业现状铸造在机械制造业中占有十分重要的地位,铸造技术是国民经济可持续发展的主体技术之一。
例如,在机床、泵阀、柴油机等产品上铸造件占8000;电机、煤矿机械等产品占45%以上;汽车产品占3000。
中国汽车制造业的产业政策中,铸件生产被列为重点发展对象。
对此,中国铸造界的广大科技人员开展了大量卓有成效的基础理论和应用技术研究,使中国铸造技术水平在众多领域接近或达到国际水平,取得了显著的成绩。
主要表现在:1. 1中国铸造行业规模和铸件产量居世界第一中国现有铸造厂点约2. 2万个,职工总数达120万人,其中工程技术人员约占3.500,生产规模和从业人数居世界第一。
改革开放以来,中国铸造企业通过技术改造或合资等形式,大量引进国外先进铸造技术和装备以及先进的管理技术,加大了消化吸收和自主研发的力度,形成了一批具备规模经济、产品品质达到国际先进水平以及出口高水平铸件的现代化铸造企业,这是中国铸造业发展的基石。
中国还有一批从事铸造技术研究的科研院、所以及为铸造事业的发展培养高级技术人才的高等院校,为铸造业的可持续发展提供了有力的支撑。
对国有9 374个企业统计表明:铸件产量达1 395万t,跃居世界第一,首次超过美国(1 312万t ),说明中国铸造行业的规模仍在扩大,国民经济各部门对铸件的需求在增长,近年来中国铸件出口逐年增加,1993年为40.3万t, 1995年为66.5万t, 1998年为104万t, 1999年为110万t,现出口铸件约占铸件总产量的1000,随着加入WTO后,中国铸件的出口幅度将会有较大增长。
1. 2中国铸造技术取得显著进展(1)造型材料及铸造工艺A. 原砂加工20世纪80年代,砂型铸造对天然硅砂性能提出更高要求,出现水洗、擦洗、浮洗等天然硅砂加工技术,形成百万吨的年产能力。
B. 铸型涂料基本上解决铸铁铸钢件用的水基和醇基涂料,成功地开发V法造型、金属型、铸管以及消失模专用涂料。
探究新能源汽车的发展对铸造业的机遇与挑战论文1汽车在铸造业的地位铸造是机械制造业毛坯和零件的主要供应者,在国民经济中占有及其重要的位置。
目前,汽车行业已成为铸造业的一个重要客户,是铸造业发展的推动力,也是铸造业发展的晴雨表。
汽车的零部件中,很大一部分是铸件,如:汽车发动机缸体、缸盖、变速箱壳体、曲轴、凸轮轴、活塞、车轮轮毂等。
根据xx年的资料显示,各类行业铸件需求比例以汽车铸件为最多,达到26.5%。
一辆整车约有15%~20%的零件是通过铸造的方式得到的,因而汽车产量的不断提高也将加大对铸件的需求量。
如图1.2,是我国xx-xx汽车的产量情况,从总体上看,汽车产量连年攀升,其中乘用车产量的提高是引起汽车总产量攀升的最重要的原因,并且乘用车的产量远大于商用车的产量。
因此在铸件需求方面,乘用车所占比重会更大一些,并且有明显增长的态势。
汽车零件大多是形状结构复杂、尺寸精度要求高、组织致密以及机械性能好的零件,压铸件则能很好的满足这些要求,因此在汽车中大量使用的铸件便是压铸件,近年来,美国用于汽车行业的压铸件占总量的75%左右,而我国也将这一比例保持在65%~75%之间(包括汽车与摩托车等交通工具)。
由此可见,汽车业的发展必将在很大程度上影响铸造业的发展2新能源汽车发展现状及趋势随着社会的不断发展与进步,环境、能源等一系列问题也日趋凸显。
为应对可再生能源逐渐枯竭、气候变暖、雾霾等问题,世界各国汽车业发展的方向也逐渐由传统燃油汽车向新能源汽车转移。
目前新能源汽车包括燃气汽车、燃料电池电动汽车、纯电动汽车、混合动力汽车、太阳能汽车等。
在汽车领域,虽然国外传统燃油汽车的历史比中国悠久,但在新能源汽车方面,差别不大。
1974年,菲亚特推出一款混合动力汽车,填补了欧洲新能源汽车制造的空白。
到xx年,国外众多汽车品牌,如日产,丰田、特斯拉、雪佛兰等都生产出了自己的具有一定市场价值的新能源汽车。
并且欧美各国在新能源汽车发展上表现出了极大的兴趣,出台了众多鼓励政策。
万方数据笏弘。
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钕慨蛐一蒯触妇撕榭J日匿蟊匪虱压罩▲中国在内的发展中国家经济快速发展的带动,以及汽车行业制造技术的进步,人们对汽车产品的需求日益旺盛,汽车产销量连年攀升,2007年世界汽车生产总体稳定,共生产汽车7310.17万辆,同比增长5.4%。
但2008年爆发的金融危机在世界范围内迅速蔓延并导致经济的整体衰退,工、Ik行业也遭受到巨大打击,汽车行业亦不例外,全球仅生产汽车7052.65万辆,同比下降3.7%,这种状况在2009年得以延续[I-2l。
但总体来看,随着经济的复苏、汽车技术进步与结构调整,作为人们重要消费品之一的汽车行业,仍然具有乐观的发展前景。
由于lll国经济的快速发展,2007年国内汽车销售总量达到888万辆,实现连续9年的两位数快速增长。
2008年的金融危机也对同内汽车产生了较大冲击,仅实现销售938.05万辆,增长率下滑至6.70%。
2009年七!仁年,国家实施了一系列促进汽车T业发展的政策,以及同内经济发展的宏观趋势相对稳定,汽车产销逐步走出低谷,呈现良好发展态势,2009年汽车产销量均首次超过l300万辆,再次实现两位数增长,在世界范围内可以用一支独秀来形容。
汽车行业在囝内保持发展迅猛的态势,在可预期的未来同样具有很好的发展空I'甘J,预计2015年将会实现1800万辆的产销目标[1~21。
网l为2000年以来的中国汽车产量;图2为2000年以来全球汽车产量情况I-I。
2铸件在汽车上的应用状况2.1国内铸件的生产状况铸造行、№是一个既古老又现代的行业,铸造产品应用于各行各、峨铸造行业的总产值已占到国民经济总产值的0.5%~1%,是经济发展的重要摹础行业之一。
铸造行业在中国发展迅速,2002年我国铸件生产总量已达到世界第一位,至2007年连续6年保持世界第一,且铸件生产总量呈持续、快速增长的趋势,图3列出了我国2002年至2008年各年度的铸件产量,表l为我国2008年铸件产量,表2为2008年我同铸件的行业分布。
世界范围内铸件也旱逐步上升的趋势,2005年世界铸件产品总量在7500万一《猁铁》增刑型!兰麴型目万方数据万方数据一触妇黼勰粼蝴鳓嘲嗍—日匿口匿日皿今仍然占据主导地位。
但随着汽车发动机性能的逐步提高和轻量化的需求,发动机缸体材料也在进行着快速革新。
主要有3个方向:一是提高灰铸铁牌号至HT300甚至HT350,以提高缸体强度和性能,如一汽集团引进的德同道依茨发动机缸体和大马力的6DL缸体等;二是采用蠕墨铸铁生产发动机缸体(图4),具有高强度、疲劳性能好的优势,利于薄壁化设计的优点,可承受更大的爆发压力,减少缸筒变形,功率提高10%~20%,现已大批量应用于生产,目前每年已有100000多t蠕墨铸铁缸体提供给汽车制造公司,如奥迪V8、福特、现代、MAN、奔驰、以及大众公司另外一些汽车缸体等;三是Al合金缸体(图5),发展势头最为迅速,代表乘用车缸体的重点发展方向。
通常需镶套处理(过共晶Al合金除外),质量明显减轻,汽车能耗降低,国内外主要汽车厂商均已大批量应用。
但受Al合金强度和热疲劳性能的限制,在大马力发动机缸体上还不能够满足要求,且成本也较高。
3.2缸盖发动机缸盖是Al合金应用的重要领域,尤其在乘用车缸盖市场,基本被Al合金材料所垄断(图6)。
在载重车市场,大马力发动机缸盖也已很少使用灰铸铁,取而代之的是蠕墨铸铁缸盖,可以解决灰铸铁缸盖的使用开裂问题(图7)。
3.3曲轴汽车发动机利于节能减排的重要性能升级工艺是发动机的增压技术应用,无论是汽油发动机还是柴油发动机,尤其在载重车市场,由于发动机爆发压力增大,致使以往采用的珠光体球铁曲轴的使用性能已不能满足要求,而转用40Cr等锻钢材料来制造。
但随着珠光体球铁曲轴圆角滚压、感应淬火等技术的发展,球墨铸铁曲轴在乘用车和中低马力发动机载重车市场占有大量市场份额(图8)。
此外,采用~《现代铸铁》增刊型!兰趟目万方数据Z胃口夏玎互Ⅱ蛋厂死。
砌却龇却脚脚刹~砌厅慨筘榭眦等温淬火球墨铸铁制造发动机曲轴在国内外也进行了较深入的应用研究(图9)。
3.4排气管汽车发动机排气管材料是伴随着发动机性能的提升而逐步变化的,经历了灰铸铁、球墨铸铁、蠕壤铸铁直至高硅钼球铁或蠕铁、高镍球铁、不锈钢等发展历程。
灰铸铁材料巾于排气管易于开裂的问题已基本不用,铁素体球铁和蠕墨铸铁排气管在国内仍然大量应用,但所能承受的高温疲劳性能也H益不能满足发动机性能发展需求。
近十几年来,在国外发动机排气管上高硅钼球铁或蠕铁作为一种具有优异的热疲劳性能、抗氧化性能和抗高温蠕变性能的材料,已得到大量而广泛的应用(图lo)。
高镍球铁和不锈钢排气管主要适用于涡轮增压发动机排气管上,以实现在900℃以上T作条件下的使用性能要求(图11)。
口趔塑丝《现代铸铁》增刊一3.5驱动桥壳国内汽车驱动桥壳主要是由QT450—10来制造的,但随着载重车重删化的发展,重型载重车桥壳出现了以欧洲为代表的铸造桥壳和日本为代表的冲焊桥壳两个方向,铸造桥壳又可分为铸铁(网12)和铸钢(图13)两种,铸铁桥壳主要是通过强度提高和丁艺设计来提高桥壳的载再能力,如高性能一体化桥壳的应用,很好地达到了使用要求;而冲焊桥壳在罔内一些厂家引进后由于焊缝开裂和形变的原因,未达到预期效果。
3.6制动盘(毂)乘用车主要采用糯式制动,而载重车主要是毂式制动,也有两者结合,各有优点。
其主要使用材料是HT250或相近的厌铸铁材料(图14),要求材料具有很好的导热,降能和冷热疲劳性能,所以要求石罨万方数据觏嬲锈戮璐磐:j虢磊蠡:豫算缎荨黪髓,融嘞蛐批堪蒯黼蝴岫煳—旺圈区整日】匡▲是A型,但可以呈粗大的石墨形态以利于热传导;采用低合金(如钼镍合金)灰铸铁、高碳灰铸铁制造汽车制动盘(毂)会具有更理想的使用效果;采用蠕翟铸铁制造制动艋(毂)也有大量的研究。
在豪华轿车或跑车领域已开展使用陶瓷材料来进行制动盘(毂)的制造。
其它汽车铸件如各类发动机、底盘的支撑件、结构件,如各类支架、盘体、壳体、转向零件等,依据使用性能需求,大量采用铸铁材料来制造。
随着汽车环保要求的发展,灰铸铁、铸钢的应用比例逐步呈下降趋势,而高性能球墨铸铁、Mg合金、Al合金及特种铸铁材料旱进一步增加的趋势。
4汽车铸件用材料的发展趋势[5-71以铸铁件为代表的铸件目前是汽车用铸件的主体部分,尤其是球墨铸铁件的应用取代了很多铸钢和灰铸铁件,并导致町锻铸铁在汽车零部件应用上基本接近消失,其优异的强韧性能和易控的生产方式使其应用比重逐步增加,高强高韧性球墨铸铁的研发生产将成为球铁持续应用的重要基础。
另一种优异的工程材料——等温淬火球墨铸铁近年来受到汽车行业普遍关注,具有优异的力学性能,在国外取得迅速发展并应用良好,世界范围内的年产量已达到50万t左右,年增长率达到15%,而其中50%左右的铸件应用于汽车零部件七。
同内一些汽车厂家也大力开展相关应用研究,在曲轴、齿轮、支架、结构件等力‘面的应用研究取得可喜成果,并得到实际应用。
高硅钼球铁、蠕铁是上世纪90年代发现并取得大力应用的另一种具有优异的高温性能的工程材料,具有很好的高温疲劳强度、抗氧化、抗蠕变性能,其工作温度可达到880℃,是发动机排气管理想的使用材料。
传统的灰铸铁材料在汽车缸体、变速箱壳体、制动盘(毂)等零部件上依然应用,但随着汽车性能的不断提升,HT250牌号应用比例逐年降低,提高灰铸铁性能与牌号将成为其得以应用的重要途径。
蠕墨铸铁自1948年发明以来,由于稳定的生产范围较窄,且性能末引起人们的关注,应用一直较少。
直至先进的生产控制技术研究成功并有效地投人使用,蠕墨铸铁用于复杂铸件的生产才有了可能。
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浔蠕墨铸铁材料由于具有比灰铸铁和Al更高的抗拉强度(高75%)、弹性模量(高40%)和疲劳强度(高100%),成为目前发动机缸体缸盖设计的理想材料。
汽车轻量化的要求是采用Mg、Al合金来制造汽车铸件。
汽车每减重10%,油耗降低5.5%,排放减低10%左右,而Al合金密度仅为Fe的1/3,而强度与灰铸铁相当,成为取代灰铸铁制造发动机缸体缸盖的理想材料。
Al合金铸件在世界范围内近年来取得快速增长,而具有更轻密度的Mg合金伴随研究应用的深入,在汽车方向盘、座椅骨架、仪表盘、罩盖等零件}二也得到快速应用。
5结束语铸件在汽车上的应用非常广泛,尤其自球墨铸铁及高性能Mg、Al合金稳定生产以来,铸件在汽车卜得到大量应用。
铸件在汽车上的应用涵盖了从底盘到发动机、从结构件到保安件、从普通件到核心件的各系统部件,为汽车生产技术的提升起到了重要作用。
参考文献fl】张明生.汽车与配件.2008年世界各国汽车产量统计数据lJJ.2009.(27):48.【2】梁盛文.汽车铸造零部件轻量化技术应用了二发展趋势【A】.中国汽车铸造业年会暨汽车轻量化铸造技术研讨会【c】.吉林:中国铸协汽车铸件分会,2010:139—159.【3】乇成刚,马顺龙.汽车铸铁件生产质量的标准化控制【J】.现代铸铁。
2009,(4):34—36.[417Y仁芳。
韩妹芹.张立波.汽车铸件市场分析Ⅲ.2004,(5):335—340.【5】支德国瑜.铸铁在重要汽车零件上的应用实例以及与其他材质的比较【J】_现代铸铁,2002,(2):1-8.【6】万r芳.汽车铸件市场展望及对策【J】.现代铸铁,2003,(1):34—38.【7】洪晓先.汽车T业的发展及汽车铸件生产的方向【J】.现代铸铁,2006,(4):30—39.(编辑:王峰,E—mail:xdzt_wf@fawfc.com;编审:周亘,E-mail:zhougen_embx@163.com)万方数据。