一汽铸造有限公司等温淬火球墨铸铁

球墨铸铁的等温淬火工艺
球墨铸铁是一种广泛应用于工程中的铸铁，具有较高的强度和韧性。

其中，等温淬火是一种重要的热处理工艺，可以显著提高球墨铸铁的机械性能和耐磨性。

等温淬火通常包括以下几个步骤：首先，在炉内加热球墨铸铁至一定温度，保温一定时间使其组织达到平衡状态；然后迅速将球墨铸铁置于淬火介质中，使其快速冷却，从而使组织发生变化；最后，在适当的温度下进行回火处理，消除淬火过程中的残余应力，并提高强度和韧性。

等温淬火的工艺参数包括加热温度、保温时间、淬火介质和回火温度等。

其中，加热温度和保温时间的选择应根据球墨铸铁的材质、尺寸和要求的性能来确定；淬火介质应根据要求的硬度和韧性来选择，常用的淬火介质包括水、油和空气等；回火温度的选择应根据要求的性能来确定，通常在300~600℃范围内。

总之，等温淬火是一种重要的球墨铸铁热处理工艺，可显著提高其机械性能和耐磨性。

在实际应用中，应根据具体情况选择适当的工艺参数，保证球墨铸铁的性能达到要求。

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EA113发动机球铁曲轴加工质量问题的探讨一汽铸造公司特种铸造厂高广阔摘要：本文主要介绍我厂针对EA113发动机球铁曲轴，在加工过程中出现一些常见的质量问题，通过较细致研究分析，对症下药，采用一系列技术措施，较好的解决了诸多问题，有效的降低了曲轴加工废品率。

关键词：曲轴加工、质量问题、攻关解决。

一、前言曲轴是汽车发动机上的关键零件之一，其性能的好坏直接影响汽车质量和寿命。

曲轴在发动机中承担最大负荷和全部功率，承受着强大的方向不断变化的弯矩及扭矩，也承受着高速旋转中长时间的磨损，因此，不但要求曲轴材质具有较好的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能，而且，也要求曲轴加工后其表面不允许有任何铸造缺陷。

我厂从2006年开始为一汽-大众公司EA113发动机独家供应曲轴毛坯，完全实现曲轴国产化，其曲轴毛坯质量和性能要求非常高，抗拉强度σb≥700Mpa，延伸率δ≥3%，硬度HB250以上。

淬火硬度为HRC55以上，曲轴表面粗糙度为Ra6.3—Ra3.2，曲轴尺寸精度为CT5—CT6级。

另外，曲轴加工后其表面质量要求很高，不允许有任何用肉眼能看见的缺陷。

在供货的初期，曲轴的内外废品率都非常高，特别是曲轴在一汽-大众公司加工时连续出现淬火裂纹、内部缩孔缩松、一连杆石墨析出和轴颈表面渣气孔等质量问题。

几年来，我们针对曲轴的加工质量问题进行了扎扎实实的研究和攻关，并取得较好的效果，到2010年,曲轴的内废率控制在1.0%左右，外废率控制在0．3%左右，曲轴的综合废品率控制在1．50%以下。

二、曲轴加工质量问题的研究攻关（一）、曲轴淬火裂纹问题曲轴材质因是球墨铸铁、组织不均、导电性差，因此，曲轴轴径淬火时易出现裂纹。

曲轴在汽车行驶过程中主要承受复杂的弯曲扭转载荷和一定的冲击载荷，那么曲轴轴径淬火裂纹就扩展，最后可能会导致断裂。

EA113发动机的R06A 曲轴在供货初期，曲轴淬火时连杆轴径油道孔边缘产生裂纹，严重时裂纹废品率在40％以上，一汽～大众公司对曲轴的淬火裂纹的检查要求是，只要有一件裂纹，整批曲轴全部报废。

随着对治理污染、节能减排的日益重视，以及强制性国家标准《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值（GB1589-2016）》的发布实施，汽车轻量化的要求越来越严格。

汽车行业在加强对铝镁合金轻金属材料应用研究同时，也将目光关注到强度重量比高的ADI材料。

汽车工业的发展，及汽车轻量化和新能源汽车的增长，为我国ADI材料的应用，提供了良好发展机遇。

1 等温淬火球墨铸铁1.1 等温淬火球墨铸铁材料及性能等温淬火球墨铸铁，是一种由球墨铸铁通过等温淬火热处理，得到以奥铁体为主要基体的强度高、塑韧性好的铸造合金，等温淬火球墨铸铁也称奥铁体球墨铸铁。

等温淬火球墨铸铁材料屈强比（Rel/Rm）高于一般金属材料，综合力学性能优异。

ADI从系统研究、开发至今已40余年了，经历了试验研究、开发应用和产业化生产三个阶段。

由于ADI具有强度高、塑性好、动载性能高、耐磨性及吸震性好等优点，发展很快，应用范围逐步扩大。

1.2 材料标准及牌号世界各国相继颁布了等温淬火球墨铸铁性能标准，并逐步改善修订。

美国材料试验学会(ASTM)在上世纪90年代颁布了ASTM A897/A897M-90ADI，并在2006年进行了修订，美国汽车工程师学会(SAE)在2004年5月对J2477 ADI铸件标准进行了修订。

欧洲标委会(CEN)在1997年制定了ADI的标准，2000年进行了修订EN1564。

国际标准ISO1995年提出ADI标准草案，2005年正式公布;ISO17804：2005奥铁体球墨铸铁件的分级标准，附录中规定了JS/HBW400和IS/HBW450两个牌号的ADI，用于要求硬度高，需要抗磨、耐磨场合的零件。

我国于2009年制定了等温淬火球墨铸铁件国家标准GB/T24733-2009,修改采用ISO17804：2005《铸造奥铁体球墨铸铁分类》，并参照了美国ASTM A897/A897M-2006《等温淬火球墨铸铁件标准规范》，SAEJ2477-2004《汽车等温淬火球墨铸铁（ADI）件》和AGMA939-A07 5/06《齿轮用等温淬火球墨铸铁（ADI）》等国外先进标准的相关条款。

球墨铸铁常用的热处理方法有几种球墨铸铁组织中,石墨呈球状,对基体的削弱和破坏作用比片状石墨弱;球铁性能主要取决于基体组织,石墨的影响居次要地位;以各种热处理方式改善球铁的基体组织,即可程度不同地提高其力学性能;由于化学成分、冷却速度、球化剂等因素的影响,在铸态组织中,尤其是铸件薄壁处常出现铁素体+珠光体+渗碳体+石墨的混合组织;热处理的目的就在于获得所需要的组织,从而改善力学性能;球墨铸铁常用的热处理方法如下;1低温石墨化退火加热温度720~760℃;随炉冷却至500℃以下出炉空冷;使共析渗碳体分解,获得铁素体基体的球铁,以提高韧性;2高温石墨化退火880~930℃,转至720~760℃保温,随炉冷却至500℃以下出炉空冷;消除白口组织,获得铁素体基体的球铁,提高塑性,降低硬度,增加韧性;3完全奥氏体化正火880~930℃,冷却方式：雾冷、风冷或空冷,为减少应力,增加回火工序：500~600℃,获得珠光体+少量铁素体+球状石墨,提高强度、增加硬度和耐磨性;4不完全奥氏体化正火820~860℃加热,冷却方式：雾冷、风冷或空冷,为减少应力,增加回火工序：500~600℃,获得珠光体+少量分散的铁素体组织,得到较好的综合力学性能;5调质处理840~880℃加热,冷却方式：油或水冷,淬火之后的回火温度：550~600℃,获得回火索氏体组织,提高综合力学性能;6等温淬火840~880℃加热,在250~350℃盐浴中淬火,获得综合力学性能,尤其能提高强度、韧性与耐磨性;热处理加热时,铸件入炉温度一般小于350℃,加热速度视铸件尺寸与复杂程度而定,在30~120℃/h之间选择;尺寸大、复杂件的入炉温度要低,升温速度要慢;加热温度则取决于基体组织和化学成分;保温时间按铸件壁厚而定;此外,球铁铸件还可以采用高频、中频、火焰等方法作表面淬火,以获得高硬度、耐磨性以及抗疲劳性能;也可以软氮化处理,提高铸件耐磨性;。

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。