汽車配件的輕量化設(shè)計(jì)，除了采用有色金屬減輕零件重量外，部分鑄鐵件也可在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上進(jìn)行輕量化改進(jìn)。碳硫分析儀的應(yīng)用，為檢測(cè)鑄鐵輪轂輕量化改進(jìn)提供了幫助。
鑄鐵件產(chǎn)品的輕量化改進(jìn)，在保證產(chǎn)品裝配尺寸不變的情況下，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其力學(xué)性能更趨合理，同時(shí)進(jìn)一步提高鑄件的內(nèi)在品質(zhì)，減輕零件重量，使其在同等使用條件下能夠安全運(yùn)行。這已是很多客戶追求的目標(biāo)。這不但能夠減輕汽車本身自重，同時(shí)對(duì)節(jié)能減排意義重大。
改進(jìn)措施：
(1)選用優(yōu)質(zhì)原材料，如廢鋼銹蝕少，且為型材廢料，嚴(yán)禁合金鋼混入。生鐵w(Ti)≤0.05%，鈦反球化。在球鐵中即使有少量的鈦，也會(huì)導(dǎo)致形成變態(tài)石墨，并使鎂處理后對(duì)斷面的敏感性增高，導(dǎo)致斷后伸長(zhǎng)率和沖擊韌性降低，同時(shí)抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度也隨之下降。所以減少干擾球化元素含量是選擇球鐵爐料首先考慮的問題。回爐料要清凈型砂后投爐，由于感應(yīng)電爐熔煉時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁攪拌現(xiàn)象，使得鐵液成分和溫度都比較均勻，但鐵液中的雜質(zhì)不易上浮去掉，因而要求爐料要盡量潔凈，防止鑄件內(nèi)部有夾雜物，影響鑄件強(qiáng)度。
(2)w(S)量高嚴(yán)重消耗球化劑量，加速球化衰退，將原鐵液w(S)0.035%降到0.02%以下。原鐵液經(jīng)過碳硫分析儀進(jìn)行分析，當(dāng)w(S)超過0.02%時(shí)，用純堿(Na2CO3)進(jìn)行脫w(S)，原鐵液出爐溫度在1520-1550℃范圍內(nèi)。純堿加入量根據(jù)原鐵液碳硫分析w(S)含量高低而定。一般在1.5-2.0%左右。將純堿放在1t球化包包底，從爐中向包內(nèi)出鐵，利用鐵液沖入而進(jìn)行攪拌。
(3)球化處理：球化處理采用喂絲法。近年來喂絲球化技術(shù)在國(guó)內(nèi)很多廠家均有應(yīng)用。喂絲球化技術(shù)是一種利用自動(dòng)化喂絲裝置，將稀土鎂合金包芯線以一定的速度和長(zhǎng)度，連續(xù)均勻地插入到加蓋的鐵液球化包底部的適當(dāng)位置啟爆，在適宜的鐵液溫度及高度壓力下進(jìn)行穩(wěn)定、受控的球化處理工藝方法。喂絲球化處理工藝可大批吃掉回爐料。
(4)孕育處理：原工藝從爐中出鐵前將一次孕育的75SiFe放到球化包包底改為球化后加入。一次孕育劑加入量0.2-0.4%。增加一道倒包工序,在倒包過程中加入一次孕育劑。這樣將球化處理和孕育處理分開。因?yàn)榍蚧幚砗箬F液的過冷度達(dá)到最大，這時(shí)孕育最為有效，可避免碳化物的產(chǎn)生。將原75SiFe隨流孕育劑換成鋇硅孕育劑，鋇硅孕育劑的化學(xué)成分為w(Si)60-70%，w(Ba)7-11%，w(Ca)0.4-2.0%。 鋇可有效延長(zhǎng)孕育時(shí)間防止孕育衰退。從球化處理完1t鐵液在10分鐘內(nèi)澆注完畢。
(5)為使鑄件縮松級(jí)別小于2級(jí)，在鑄件腔內(nèi)設(shè)置保溫冒口進(jìn)行補(bǔ)縮。
碳硫分析儀在汽車輪轂輕量化工藝改進(jìn)中的應(yīng)用
汽車輪轂在原產(chǎn)品基礎(chǔ)上進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)后，單件重量比原產(chǎn)品輕，在提高產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的前提下，同樣能達(dá)到安全使用性能。其措施如下：
1、選用優(yōu)質(zhì)原材料，減少爐料中反球化元素。
2、球化處理與孕育處理分步進(jìn)行。球化處理后增加倒包工序，在倒包過程中添加一次孕育劑，降低球化后鐵液的過冷度，避免鑄態(tài)球鐵產(chǎn)生碳化物。
3、原鐵液的w(S)≤0.02%，這樣可減少球化劑消耗量并球化后快速扒渣，防止回硫。
4、隨流孕育劑使用含w(Ba)的長(zhǎng)效孕育劑，防止孕育衰退。
5、設(shè)置保溫補(bǔ)縮冒口，降低高品質(zhì)區(qū)縮松級(jí)別。