飞轮壳是汽车带动机的一个首要根本件，对带动机起着撑持和爱护效用。在哄骗经历中，独特是在前置后驱的重型载货汽车及大、中型客车中，飞轮壳裂损是汽车带动机的一种罕见毛病。致使该毛病的成分较多，材质是个中的一个首要因为。由于临盆工艺的题目，柴油带动机飞轮壳均采取灰铸铁。在哄骗经历中，灰铁飞轮壳时有毁坏，并且损弊端大多在统一地区，解析其因为发觉：除哄骗、修理等方面的因为外，其材质构成本质强度不足高是很首要的一个因为。球墨铸铁飞轮壳一向没有获得宽泛运用，要紧因为是其临盆的锻造毛坯工艺出品率和及格率都很低。我公司适应商场的需求，对铸件机关特色和材质施行了解析和钻研，胜利开垦了球铁飞轮壳的无冒口锻造工艺。

1工艺解析

1.1铸件简介

图l为国产某型汽车柴油带动机上的飞轮壳毛坯，材质是QT-10，重65kg。该铸件机关较量繁杂，壁厚差较量大，薄的部位为8mm，较厚的搭子处达30mm，多且分开，极易构成缩孔、松散等缺点；形状机关繁杂，砂芯制做艰巨，尺寸难以操纵；铸件采取球墨铸铁，极易构成球化不良和夹渣缺点。由于存在以上题目，给锻造工艺安排带来了必定难度。

1.2无冒口工艺的可行性

该铸件的壁较薄，且壁厚不平均，请求铸件表面无气孔、砂眼等缺点，内部机关精细、无缩孔缩松缺点，试棒的抗拉强度不得低于QT-10的准则。若采取保守的浇冒口补缩的球墨铸铁临盆办法，需求补缩的部位多且分开，构成工艺出品率低，并且易涌现缩孔缩松等缺点，没法知足请求，故钻研采取无冒口浇注工艺。

球铁无冒口锻造与铸件个性、铸件机关、浇注系统等成分相关。首先解析铁液的个性，球墨铸铁件，从铁液浇人铸型最先，随铁液温度下落就会构成萎缩，称之为液态萎缩；若固结时构成奥氏体，还会构成固结萎缩；在液态或固结时析出石墨球，由于石墨的密度惟独奥氏体的三分之一左右，就会构成体积膨胀。因而，从静态解析，若液态降温时的体积萎缩量与固结时的体积萎缩量之和小于石墨化膨胀的体积增长量，便可实行球铁件的无冒口锻造临盆。

要知足以上请求，必定具备下列前提：

①采取高刚度的铸型，能够在铁液的收支口固结关闭后，型腔尺寸坚持稳固也许变动量微小；

②在不产生石墨漂荡的前提下，采取尽或许高的碳当量，恰当的产生，保证充足石墨化，最大限度地增大石墨化膨胀的体积增长量；

③采取多道内浇道，使铁液分开加入型腔，并协助冷铁调治，尽或许使铸件各部位同时最先、并同步施行冷却和固结；

④洪量哄骗冷铁，加强铸件冷却，使铁液加入型腔后，铸件外层速即冷却、固结，在内浇道及铸件心部的液态通道固结关闭以前提前实行一部份萎缩，构成体积空缺，实时从液态通道猎取补缩液体，增大内浇道的流量（亦即增大外部补缩量），升高浇注系统的补缩成果；

⑤恰当低落浇注温度，节减液态体积萎缩。

其余，该铸件壁较薄，必定加强铁液的震动性。按照以上技巧请求，用心解析了我公司临盆的本质境况，采取呋喃树脂自硬砂外型便可知足“铸型高刚度”的前提，其余前提能够按照详细境况详细没计，故以为对该铸件采取无冒口浇注工艺是可行的。

2工艺安排

2.1成份解析

由于球状石墨对基体的瘦弱效用很小，故球墨铸铁中石墨数方针几许，对力学机能的影响并不显著，当C含量（品质分数，下同）在3.2%～3.9%的范畴内变动时对力学机能无显然的影响，故在肯定C、Si的含量时，要紧琢磨保证其锻造机能，将CE筛选在共晶成份左右，此时铁液的震动机能最佳，构成纠合缩孔的偏向大，铸件机关的精细度高。由于铸件较薄，CE过高时构成石墨漂荡的偏向小，故CE的筛选在共晶点相近，即4.6%～4.7%（由于球化元素的存在，球铁的共晶点已移至4.6%～4.8%相近）。Si含量的凹凸，直接影响球墨铸铁基体中铁素体的含量。Si能推进石墨化、增长铁索体含量、细化石墨、加强基体机关，但Si升高韧性一脆性改变温度，低落攻击韧性。是以，在选定高碳当量的前提下应采取高C低Si的绳尺，终究肯定将Si含量操纵在2.6%～2.8%较适宜。

铁液中P含量偏高，使固结范刚恢弘，同时低熔点磷共晶在结尾固结时得不到补给，并且使铸件外壳变弱，是以有增大缩孔、缩松构成的偏向，故P含量应操纵在较低值。

RE残剩量过高会恶化石墨形态，低落球化率，是以RE含量不宜过高。而Mg又是一个激烈不变碳化物的元素，阻塞石墨化。因而可知，残剩Mg含量及残剩RE量过高会增长球铁的白口偏向，使石墨膨胀减小，其余当它们的含量较高时，亦会增长缩孔、缩松偏向，故残留Mg含量和RE含量亦不宜过高。

按照以上解析，肯定铁液的成份（品质分数）为：4.6%～4.8%CE、3.6%—3.8%C、2.6%～2.8%Si、Mn≤0.4%、P≤0.03%、S≤0.03%、0.%～0.%Mg残、0.%～0.%RE残。

2.2浇注系统

采取无冒口工艺浇注球墨铸铁，就要力争用尽可能低的温度在尽可能短的功夫内满盈铸型，且充型不变。电即是说，低温、底注、不变充型是保证球铁飞轮壳铸件品德的根本前提，安排浇注系统的重点是操纵内浇道的充型速率。

为了到达上述方针，采取了半关闭式浇注系统，ΣF直：ΣF横：ΣF内=1.5:2.0:1.0，个中横浇道和内浇道一分为四，呈十字形，铁液由铸件中部份散注入铸型，铁液加入铸型更为平均。经计划，ΣF直=px2，ΣF横=px2，ΣF内=px2。采取中心底注、铁液分开加入型腔，周全浇注经历中铁液的过程最短，可收缩浇注功夫，浇注经历中铁液温降最小，能够最大限度的低落浇注温度，浇注温度开端肯定为(1,±10)℃。

2.3扶助安排

由于采取呋喃树脂自硬砂外型，而树脂具备必定的发宇量，为了防止气孔等缺点，在铸件四角惩罚别设有出气孔，用以排气、集渣，同时能够改正铁液的充型状况和做为铁液注满的标识。

图2为该球铁飞轮壳的容貌，根本工艺为中心底注、分开加入、四角排气。

3临盆理论

采取呋喃树脂自硬砂外型、制芯，1t中频感觉电炉熔炼，分两包浇注，每包6件，铁液出炉温度为1,～1,℃，浇注温度为(1,±10)℃。采取FeSiMg8RE5合金、包内冲人法施行球化处置，参与量为1.3%。产生剂为FeSi75，参与量为0.8%。铸件的球化级别为3级，化学成份（品质分数）为：3.74%C、2.65%Si、0.35%Mn、0.03%P、0.02%S、0.%Mg残，0.%RE残。按以上工艺试临盆飞轮壳铸件12件，经机加工后均未发觉缩孔、缩松、气孔等锻造缺点，试棒的抗拉强度为.6MPa，伸长率为14.4%，硬度为HB，工艺出品率为87.5%。铸件表面品质、力学机能及内涵品质等均知足技巧请求。图3为经历打磨处置的铸件，图4为机加工后的制品。

欺诈这类工艺现已临盆该铸件1,件，试棒抗拉强度均在MPa以上，仲长率最小为13.6%，次品29件，要紧展现为气孔、掉砂（砂芯碰撞破旧构成）、敲击损伤（敲击内浇道时带伤本质）等，次品率为2.0%。

4完毕语

针对球铁飞轮壳铸件机关繁杂，壁厚出入较大，易构成缩孔缩松缺点的特色，经历严厉操纵铁液的化学成份，升高铁液的震动性，低落铸件的浇注温度；中心底注，铁液分开加入型腔。四角排气，充足消除型腔内及浇注经历中构成的气体等灵验法子，胜利临盆了柴油带动机球墨铸铁飞轮壳铸件，采取无冒口工艺实行了极高的工艺出品率和较高的产物及格率。

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