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16MB430缸套的离心铸造 |
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作者：湛江海滨船厂 陈继国 张衡 |
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作为柴油机的重要组成部分的气缸套具有很高的技术要求，既要有高强度、高硬度和良好的金相组织，又要铸造缺陷少。该类大型缸套以往采用砂型铸造，其成品率非常低。我厂采用离心铸造工艺生产16MB430气缸套，取得了满意的效果。
1 离心铸造设备
采用自行设计制造的滚轮式离心铸造机，其托轮距离在轴向和径向均可调。电动机功率为55 kW。
2 模具设计
缸套属圆筒型铸件，材质为MTCu1CrMo-250。16MB430缸套最大外径为580 mm，内径430 mm，长1 011 mm。铸件大头较厚，小头较薄。图1为16MB430缸套毛坯和铁模结构示意图。制定工艺时确定缸套内径单边加工余量为12～15 mm。关键部位如φ580 mm，φ510 mm，φ489.5 mm处的加工余量不得小于10 mm，其他部位的加工余量不作规定。
图1 16MB430缸套毛坯与铁模示意图
1.模板 2.毛坯 3.缸套 4.铁模
根据ZB005-89的规定，要求每件缸套必须取本体切环作化学成分分析、金相检验、硬度和抗拉强度测定。因此缸套毛坯长度必须加上切环长度。离心铸造缸套模具材质为HT250，模具壁厚必须大于或等于缸套毛坯的厚度。
3 离心铸造工艺
根据ZB005-89中铬铜钼铸铁MTCu1CrMo-250化学成分要求(见表1)，确定炉前炉料配比(见表2)。表1 MTCu1CrMo-250的化学成分wB/%
| C | Si | Mn | S | P | Cr | Mo | Cu | 2.8～
3.5 | 1.7～
2.2 | 0.6～
1.2 | ≤0.12 | 0.2～
0.6 | 0.2～
0.6 | 0.2～
0.6 | 0.6～
1.2 |
表2 炉前炉料配比
生铁采用本溪Z15号生铁。熔炼采用1.5 t工频电炉。铁水熔清后调整化学成分达到表1的要求，温度达到1 400 ℃出炉。浇注之前必须进行孕育处理，加入硅铁(75硅铁)量约为铁水质量的0.5%～0.6%。
浇注之前，模内必须涂好涂料，涂料配比见表3，涂层厚度约为3～4 mm，且厚薄均匀，无缺陷。浇注时铁模温度大于100 ℃。表3 涂料配比
| 名 称 | 石英粉
(70～140目) | 陶土 | 石墨粉 | 肥皂粉 | 水 | 加入量
(wB/%) | 60 | 15 | 24 | 1 | 适量 |
浇注完毕后采用水冷却铁模，能提高缸套模的寿命。缸套毛坯温度降至600～650 ℃时方可停机。16MB430缸套毛坯质量为940 kg，缸套模质量为1 800 kg。缸套模转速650 r/min。
4 铸件质量
到目前为止，铸造16MB430缸套52件，其抗拉强度在300 MPa以上，大大超过ZB005-89规定(大于250 MPa)的要求。而微观组织不合格报废仅两件。由此看出，抗拉强度、硬度都能满足要求，16MB430缸套铸造成品率为96.2%。
5 经济效益分析
采用离心铸造工艺生产16MB430缸套能大大提高铸造的成品率，降低工时消耗，降低劳动强度，提高劳动生产率，因减少浇冒口而提高铸件的工艺出品率，明显改善了劳动环境。其性能价格比大大高于进口缸套，为国家节省了大量外汇。
作者简介：陈继国,男,工程师 ,1966年出生,湛江海滨船厂,广东湛江海滨三路56号(524005)(end)
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(2/23/2005) |
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