汽车铸铁件质量控制.pdf

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AU9.20
造
Vol58 No 8
FOUNDRY
标准化与质量
汽车铸铁件质量控制
王成刚,马顺龙
汽铸造有限公司铸造研究所,吉林长春130062)
摘要:对我国汽车行业的发展与铸件应用状况进行了分析闻述,结合对汽车铸件的要求和一汽铸造有限公司的汽车铸
件生产实例对汽车铸件质量控制方法进行探讨
关键词:标准;汽车铸件;材料;质量控制
中图分类号:U465.12-36文献标识码:B文章编号:1001-4977(2009)08-0863-04
Quality Control of Automobile Iron Casting
WANG Cheng-gang, MA Shun-long
(Foundry Research Institute of FAW Foundry Company, Changchun 130062, Jilin, China
Abstract: The development of automobile industry and application status of castings were
expounded and analyzed. Combined with the requirements for automobile castings and the
production examples in FAW Foundry Company, the quality control methods for automobile
castings were discussed
Key words: standard; automobile casting; material; quality control
在国民经济持续快速増长,轿车进入家庭步伐加
3000
快,市场进入成长期与成熟期的大背景下,中国汽车
2500
的产量也在逐年增加。自2001年底加人世界贸易组织
2000
礼
后,中国汽车产销连续6年保持2位数增长,如图1
150
2002年全国汽车销最首次突破300万辆,2003年突破
求1000
400万辆,2004年突破500万辆,2006年突破700万辆
2007年突破850万辆。预计2009年中国汽车产量有望超
2002年
2004年
过1000万辆,2015年将接近1600万辆。
年份
图2中国铸件年产量统计
Fig. 2 Annual yield statistic chart of castings in China
礼100
1汽车铸铁件的应用现状
计
600
铸件在汽车上的应用非常广泛,尤其自球墨铸铁
00b
及高性能镁铝合金稳定生产以来,铸件在汽车上得到
大量应用,每台汽车的铸件重量占整车重量的10%~
2002年
2004年
2007年
2015年
20%。
年份
1.1缸体
图1近年汽车年产量统计
传统的汽车发动机缸体材料是HT250,至今仍然
Fig. 1 Annual yield statistic chart of automobile
占据主导地位。但随着汽车发动机性能的逐步提高和
汽车行业是铸件制造企业的重要客户,汽车行业轻量化的需求,发动机缸体材料也在进行着快速革新。
的振兴带动了铸造行业的快速发展。图2是近年中国铸主要有三个方向:一是提高灰铸铁牌号至HI300甚至
件产量统计,2008年总产量接近3000万t,占世界铸件HT350,以提高缸体强度和性能,如一汽集团引进的
总产量的近30%,其中约有20%左右的铸件是为汽车行德国道依茨发动机缸体和大马力的6DL缸体等;二是
业提供的。
采用蠕墨铸铁生产发动机缸体,具有高强度、疲劳性
收稿日期:2009-05-19收到初稿
作者简介:王成刚(1974-),男,吉林省九台市人,工程师,主要从事黑色铸造材料的研究与开发工作。E-mail:wcgfaw@sina.com
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能好、利于薄壁化设计的优点,可承受更大的爆发压制动,也有采用两者结合制动的,各有优点。主要使
力,减少缸筒变形,比功率提高10%~20%,如奥迪V8用材料是HT250或相近的灰铸铁材料,要求材料具有
发动机缸体、福特某些汽车缸体等,也已大批量应用很好的导热性能和冷热疲劳性能,所以要求石墨是A
于生产;三是铝合金缸体,发展最为迅速,通常需镶型,但可以呈粗大的石墨形态以利于热传导;采用低
套处理(过共晶铝合金除外),重量明显减轻,降低汽合金(如钼镍合金)灰铸铁、高碳灰铸铁制造汽车制
车能耗,国内外主要汽车厂商均已大批量应用。但受动盘(毂)会具有更理想的使用效果;采用蠕墨铸铁制
铝合金强度和热疲劳性能的限制,在大马力发动机缸造制动盘(毂)也有大量的研究;在豪华轿车或跑车领
体上还不能够满足要求,成本也较高。
域已开始使用陶瓷材料来进行制动盘(毂)的制造。
1.2缸盖
其他汽车铸件如各类发动机底盘的支撑件、结构
发动机缸盖是铝合金应用的重要领域,尤其在乘件,如各类支架、盘体、壳体、转向零件等,依据使
用车缸盖市场,基本被铝合金材料所垄断。在载重车用性能要求,大量采用铸铁材料来制造。随着汽车产
市场,大马力发动机缸盖也已少有灰铸铁在使用,取业向绿色环保的方向发展,灰铸铁、铸钢的应用比例
而代之的是蠕墨铸铁缸盖,可以解决灰铸铁缸盖的使逐步呈下降趋势,而高性能的球墨铸铁尤其镁铝合金
用开裂问题
及特种铸铁(铝)材料呈进一步增加的趋势。
1.3曲轴
无论是汽油发动机还是柴油发动机,发动机的增
2汽车行业发展对铸件的要求
压技术应用都有利于汽车发动机的节能减排,尤其在2.1产量的要求
载重车市场,由于发动机爆发压力增大,致使以往采
汽车行业在中国经历了前所未有的迅猛发展,而
用的珠光体球铁曲轴的使用性能已不能满足要求,而汽车产品恰怡是铸件的最大用户,汽车的快速发展,
转用40Cr等锻钢材料来制造。但随着珠光体球铁曲轴极大地促进了市场对铸件的需求,原有的铸造厂家在
圆角滚压、感应淬火等技术的发展,球墨铸铁曲轴在扩大产能,而一些新兴的铸件生产厂家也应运而生。
乘用车和中低马力发动机载重车市场占有大量市场份
在满足国内市场需求的同时,伴随全球采购浪潮,
额。此外,采用等温淬火球墨铸铁制造发动机曲轴在出口也大幅增加。我国汽车零部件(包括铸件)年均
国内外也进行了较深入的应用研究。
出口増长率达70%。出口市场也从过去的以东南亚
1.4排气管
中东、非洲等国为主,转向欧美、日本、韩国等发达
汽车发动机排气管材料是伴随着发动机性能的提国家市场为主。而发达国家在中国的零部件采购计划
升而逐步変化的,经历了灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸也呈逐年显著上升的趋势,大幅度扩大在中国的采购
铁直至高硅钼球铁(蠕铁)、高镍球铁、不锈钢等发展份额,这些有利因素均促进了国内汽车零部件企业的
历程。灰铸铁排气管由于易开裂已基本不用,铁素体快速发展,并预示着汽车铸件出ロ前景广阔。
球墨铸铁和蠕墨铸鉄排气管在国内仍然大量应用,但2.2质量的要求
所能承受的高温疲劳性能也不