浅谈等温淬火球墨铸铁在商用车上的应用

随着对治理污染、节能减排的日益重视,以及强制性国家标准《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值(GB1589-2016)》的发布实施,汽车轻量化的要求越来越严格。汽车行业在加强对铝镁合金轻金属材料应用研究同时,也将目光关注到强度重量比高的ADI材料。汽车工业的发展,及汽车轻量化和新能源汽车的增长,为我国ADI材料的应用,提供了良好发展机遇。
等温淬火球墨铸铁
1.1  等温淬火球墨铸铁材料及性能
等温淬火球墨铸铁,是一种由球墨铸铁通过等温淬火热处理,得到以奥铁体为主要基体的强度高、塑韧性好的铸造合金,等温淬火球墨铸铁也称奥铁体球墨铸铁。等温淬火球墨铸铁材料屈强比(Rel/Rm)高于一般金属材料,综合力学性能优异。
ADI从系统研究、开发至今已40余年了,经历了试验研究、开发应用和产业化生产三个阶段。由于ADI具有强度高、塑性好、动载性能高、耐磨性及吸震性好等优点,发展很快,应用范围逐步扩大。1.2  材料标准及牌号
世界各国相继颁布了等温淬火球墨
铸铁性能标准,并逐步改善修订。美
国材料试验学会(ASTM)在上世纪90
年代颁布了ASTM A897/A897M-90
ADI,并在2006年进行了修订,美
国汽车工程师学会(SAE)在2004年
5月对J2477 ADI铸件标准进行了修
订。欧洲标委会(CEN)在1997年制
电力线宽带定了ADI的标准,2000年进行了修订
EN1564。
国际标准ISO1995年提出ADI标
准草案,2005年正式公布;ISO17804:
2005奥铁体球墨铸铁件的分级标准,
附录中规定了JS/HBW400和IS/
火灾预警系统HBW450两个牌号的ADI,用于要求
硬度高,需要抗磨、耐磨场合的零件。
我国于2009年制定了等温淬火
球墨铸铁件国家标准GB/T24733-
2009,修改采用ISO17804:2005《铸
造奥铁体球墨铸铁分类》,并参照了
美国ASTM A897/A897M-2006《等
温淬火球墨铸铁件标准规范》,SAE
J2477-2004《汽车等温淬火球墨铸铁
(ADI)件》和AGMA939-A07 5/06
皮带盘>蛭石板
《齿轮用等温淬火球墨铸铁(ADI)》
等国外先进标准的相关条款。国标的牌
号与ISO对应的相同参数,牌号标识
由QTD(球铁等温的拼音第一个字母
组成)替换JS即可。
1.3  材料选用建议
1.3.1  QTD800-10(QTD800-10)
布氏硬度250~310HBW,具有
优异的抗弯曲疲劳强度和较好的抗裂纹
性能,机加工性能良好,适用于大型采
油机支承架、托架板、中型卡车悬挂件
等,是同硬度球铁齿轮的改进材料。
1.3.2  QTD900-8
布氏硬度270~340HBW,具有较
高韧性和抗弯曲疲劳强度以及机加工性
能良好、有较好的低温性能;等温淬火
处理后进行喷丸、圆弧滚压或磨削有良
好的强化效果。适用于柴油机曲轴、载
重卡车后钢板弹簧支架、汽车牵引钩支
承座、转向节、控制臂等。
1.3.3  QTD1050-6
布氏硬度310~380HBW,具有高
强度高韧性和高弯曲疲劳强度以及机加
工性能尚好,低温性能为各牌号ADI
做好;等温淬火处理后进行喷丸、圆弧
浅谈等温淬火球墨铸铁在商用车上的应用
□文/刘安辉1  王璐娜2  杨  磊1
(1.中国重汽集团汽车研究总院;
2.中国重汽集团工艺设计院)
29
图1 球墨铸铁等温热处理工艺示意图
苏州艾普零件制造有限公司从美国
AFC引进的可控气氛密封箱式多用炉
生产线,于2007年上半年调试成功,
自此,我国开始有了专业化热处理中心。
美国和欧洲的经验证明,等温淬火
热处理中心有利于促进ADI产业化发
展。热处理中心装备先进的等温淬火生
图2  新能源汽车ADI件
青岛博泰公司产品涵盖灰铁、球铁
(450-800)、ADI(等温淬火球墨铸铁)
和铸钢等多种材质,总品种超过500种。
产品重量涵盖0.5~200kg,最大产品
尺寸为900×700×400(mm)。商用车
CC数据
嵌入式硬盘录像机图3  结构优化设计后的ADI上横臂随着标准法规在各地的执行力度越来越大,商用车轻量化日益成为商用车企业和用户共同的需求。目前,东风汽车公司已着力于ADI在商用车底盘结2.2.2  一汽铸造
2000年,一汽铸造有限公司在国内首次将ADI批量应用于汽车后钢板弹簧支架的生产,取代原有40号铸钢淬火材料,行车里程提高。2003年开始生产ADI汽车拖钩(替代40Cr锻钢调质材料)。据统计,一汽铸造有限公司共开发ADI铸件14种17件。
近年,一汽铸造有限公司对解放轻量化J6油罐车三种钢板弹簧支架类铸件,进行结构优化减重,采用ADI材料升级试制。这三种零部件原始设计为普通QT450-10材质,重量分别为5.95kg、7.95kg和6.87kg。为了实现减重的目的,采用ADI代替普通球墨
图4  铸件对比
(上图为采用QT450-10材质的铸件,下图为采用ADI减重后的铸件)

本文发布于:2024-09-21 19:55:47,感谢您对本站的认可!

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