鑄鐵熔煉技術(shù)
目前，國內(nèi)外鑄鐵熔煉技術(shù)有兩種主要方式：一是采用大型熱風(fēng)除塵沖天爐與工頻保溫爐雙聯(lián)熔煉工藝；二是采用中頻感應(yīng)電爐熔煉工藝技術(shù)。美國因達(dá)公司和彼樂公司生產(chǎn)的中頻爐技術(shù)開始越來越受到重視，該技術(shù)日益成熟，其清潔、環(huán)保、節(jié)能、高效、安全的優(yōu)勢突出，是今后發(fā)展的方向。
因此，鑄鐵則由過去用工頻爐熔煉逐步過渡到用高效省電的中頻電爐熔化。一、汽鑄造公司、東風(fēng)汽車公司采用因達(dá)公司和彼樂公司生產(chǎn)的中頻爐和保溫爐技術(shù)，已經(jīng)開發(fā)應(yīng)用球化劑、孕育劑、蠕化劑和其他各種添加劑產(chǎn)品，形成商品化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化、系列化。鑄鐵孕育多用帶光電控制的隨流孕育機(jī)。新開發(fā)出的喂絲球化方法及其與現(xiàn)代化檢測技術(shù)相結(jié)合的SINTER CASTZ藝是鑄鐵球化及蠕化處理的一種很有優(yōu)勢的工藝，應(yīng)用者日益增多。國外金屬爐料經(jīng)過破碎、凈化、稱量，大大提高熔化效率和鐵水質(zhì)量。國內(nèi)的天津豐田、天津勤美達(dá)、蘇州勤美達(dá)等鑄造廠已對(duì)爐料采用破碎處理工藝。
蠕墨鑄鐵技術(shù)
蠕墨鑄鐵具有球墨鑄鐵的強(qiáng)度，與灰鑄鐵相比又有類似的防振、導(dǎo)熱能力及鑄造性能.有好的塑性和耐熱疲勞性能，可以解決大功率氣缸蓋的熱疲勞裂紋問題。鐵素體機(jī)體蠕鐵的工作溫度可達(dá)到700℃；高硅鉬蠕鐵的工作溫度可達(dá)870℃。蠕墨鑄鐵不會(huì)取代球墨鑄鐵，也不會(huì)取代灰鑄鐵。蠕墨鑄鐵廣泛應(yīng)用的巨大潛在市場是汽車業(yè)，其主要產(chǎn)品則是發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體和大功率柴油機(jī)氣缸蓋。隨著汽車輕量化和比功率（功率/排量）的提高，氣缸體和氣缸蓋的工作溫度越來越高，許多部位的工作溫度超過200℃，在此溫度下，鋁合金的強(qiáng)度大幅度下降，而蠕鐵則具有很大的優(yōu)勢。它將成為唯一能滿足技術(shù)、環(huán)保和性能要求的先進(jìn)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)材料。因?yàn)槿淠T鐵具有強(qiáng)度高、壁薄的特點(diǎn)，可以減輕質(zhì)量。歐寶公司的研究表明，同樣功率的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體如果采用蠕鐵，壁厚可以由原來的7 mm減為3 mm，鑄件質(zhì)量可減輕25%。
蠕墨鑄鐵的蠕化處理范圍很窄，核心技術(shù)是采用合適的生產(chǎn)技術(shù)與相應(yīng)的蠕化劑。國外寶馬汽車公司、戴姆勒一克萊斯勒汽車公司、達(dá)夫公司的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體用蠕墨鑄鐵生產(chǎn)。福特（Ford）公司與辛特（Sinter）合作，于1999年在巴西每年生產(chǎn)10萬件氣缸體。德國Halberg鑄造廠，從1 991年開始為奧迪生產(chǎn)V8蠕鐵氣缸體，壁厚3.5 mm，147 kW的氣缸體質(zhì)量僅74 kg。東風(fēng)汽車公司鑄造廠，于1 984年5月正式在流水線上批量生產(chǎn)蠕墨鑄鐵排氣管，成為我國第一家在流水線上批量生產(chǎn)蠕墨鑄鐵件的工廠。在20世紀(jì)90年代初，又先后成功開發(fā)了蠕鐵變速器殼體和上海大眾桑塔納轎車排氣管。一汽鑄造公司無錫柴油機(jī)分公司于20世紀(jì)80年代開始大批量生產(chǎn)蠕鐵氣缸蓋。上海圣德曼鑄造有限公司為上海大眾生產(chǎn)中硅鉬蠕鐵排氣管。
鋁合金氣缸體、氣缸蓋壓鑄成形技術(shù)
鋁合金是汽車上應(yīng)用最快和最廣的輕金屬，因?yàn)殇X合金本身的性能已經(jīng)達(dá)到質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕的要求。最初，鋁合金僅用于一些不受沖擊的部件。后來，通過強(qiáng)化合金元素，鋁合金的強(qiáng)度大大提高，由于質(zhì)輕、散熱性好等特性，可以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、氣缸體、氣缸蓋在惡劣環(huán)境下工作的要求。鋁合金氣缸體、氣缸蓋壓鑄成形核心技術(shù)可以提高凈化、精煉、細(xì)化、變質(zhì)等材質(zhì)質(zhì)量控制，使得鋁鑄件質(zhì)量達(dá)到一致性和穩(wěn)定性。隨著我國汽車業(yè)的發(fā)展，特別是家用轎車的快速增加和汽車零部件出口量的增大，汽車鋁鑄件將有很大的增長。我國2003年鑄件總產(chǎn)量為1 987萬t，其中鋁鎂合金為117萬t，占總產(chǎn)量的5.8%。豐田汽車希望在近兩年將鋁制氣缸體由現(xiàn)在的35%提高到50%。日產(chǎn)汽車計(jì)劃在2010年以前，70%的汽油機(jī)轎車的氣缸體采用鋁制材料，近100%的氣缸蓋及變速器殼體采用鋁制材料。本田汽車公司早在1994年，將汽油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體全部換成鋁制氣缸體。鋁合金氣缸體、氣缸蓋等有色金屬則多采用壓鑄（包括真空壓鑄）、低壓壓鑄、高壓壓鑄、金屬型重力鑄造以及很有發(fā)展前途的半固態(tài)壓鑄成形技術(shù)。東風(fēng)本田發(fā)動(dòng)機(jī)公司、東風(fēng)日產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)分公司鋁壓鑄車間采用2500t壓鑄機(jī)生產(chǎn)鋁氣缸體，并實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。鋁氣缸蓋成形工藝主要有兩種，一是以歐美為代表的重力鑄造成形工藝，上海皮爾博格、南京泰克西等公司選用意大利法塔公司重力鑄造機(jī)生產(chǎn)鋁氣缸蓋；二是以日韓為代表的低壓鑄造成形工藝，東風(fēng)日產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)分公司鋁壓鑄車間、廣東肇慶鑄造公司、天津豐田鑄造公司都選用日本新東等公司的低壓鑄造機(jī)生產(chǎn)鋁氣缸蓋。
半固態(tài)壓鑄成形技術(shù)
半固態(tài)技術(shù)發(fā)源于美國，在美國這一技術(shù)已經(jīng)基本成熟并處于全球領(lǐng)先地位。此技術(shù)被稱之為21世紀(jì)最有前途的材料成形技術(shù)。Alumax公司率先將該技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，生產(chǎn)的鋁合金汽車制動(dòng)總泵體毛坯尺寸接近零件尺寸，加工量占鑄件質(zhì)量的13%，同樣的金屬型鑄件的加工余量則占鑄件質(zhì)量的40%。20世紀(jì)80年代以來，歐洲等國在半固態(tài)應(yīng)用方面作了大量研究和應(yīng)用工作。意大利是半固態(tài)加工技術(shù)應(yīng)用最早的國家之一，Stampal-saa公司用該技術(shù)為 Ford汽車公司生產(chǎn)齒輪箱蓋和搖臂零件。目前，日本的Speed Star Wheel公司已經(jīng)利用該技術(shù)生產(chǎn)重約5 kg的鋁合金輪轂鑄件。我國半固態(tài)金屬加工技術(shù)起步較晚，始于20世紀(jì)70年代后期。與國外相比，我國在半固態(tài)金屬成形技術(shù)領(lǐng)域的研究還很落后。就目前我國的研究現(xiàn)狀來看，該技術(shù)發(fā)展動(dòng)向是金屬觸變成形技術(shù)已經(jīng)基本成熟，而流變成形技術(shù)的發(fā)展緩慢。因此，今后將有更多的研究人員轉(zhuǎn)向流變成形理論和應(yīng)用方面的研究。目前，半固態(tài)金屬成形技術(shù)主要應(yīng)用于鋁、鎂、鉛等低熔點(diǎn)金屬的成形，對(duì)高熔點(diǎn)黑色金屬的應(yīng)用較少，這是今后研究的方向。目前，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)開發(fā)出了半固態(tài)成形過程數(shù)值模擬軟件，但是還有不足，需要加強(qiáng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)。
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