一、球鐵鑄件結(jié)構(gòu)優(yōu)化及材料選用

球鐵鑄件結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，相對而言球鐵鑄件質(zhì)量減輕，球鐵鑄件所受應(yīng)力大，所以優(yōu)化方案是否合理，是成敗的關(guān)鍵。汽車上使用的許多球鐵鑄件承受的是高周疲勞應(yīng)力，其失效的大部分原因是由疲勞斷裂引起的。球鐵鑄件一旦設(shè)計完成，如何其使用壽命是一個很重要的問題。

球鐵鑄件設(shè)計企業(yè)通過CAE軟件進行模擬分析，計算出球鐵鑄件所受應(yīng)力大小和受力部位。鑄造企業(yè)通過應(yīng)力分析結(jié)果，結(jié)合所選用的球鐵鑄件材料，判斷是否能達到球鐵鑄件要求的疲勞壽命，如果鑄造企業(yè)盲目進行，一旦遇到球鐵鑄件結(jié)構(gòu)或選擇球鐵鑄件材料不合理，會給企業(yè)造成較大損失。

選擇球鐵鑄件材料重要，許多企業(yè)將球鐵鑄件材料的抗拉強度作為球鐵鑄件所能承受應(yīng)力大小的判斷依據(jù)，這種判斷方式值得商討。

其原因主要是系數(shù)大小的確定比較困難，如果沒有成熟的經(jīng)驗積累，選擇抗拉強度作為設(shè)計依據(jù)會很困難。例如：在優(yōu)化球鐵鑄件托臂梁時，就遇到過球鐵鑄件所受應(yīng)力和材料匹配的問題，初也是使用抗拉強度作為設(shè)計依據(jù)，球鐵鑄件所受應(yīng)力和球鐵鑄件材料的抗拉強度按照1：1設(shè)計。

球鐵鑄件局部大應(yīng)力達到609MPa，而選用的材料抗拉強度≥600MPa，屈服強度≥370MPa，抗拉強度實測值為650~680MPa。

臺架試驗結(jié)果：3個球鐵鑄件15萬次以內(nèi)，全部發(fā)生斷裂，而臺架試驗的壽命要求是不小于60萬次。

二、球墨鑄鐵的特點介紹

1、球墨鑄鐵的特點

球墨鑄鐵的強度和不銹鋼相當(dāng)，比灰鑄鐵和鑄鐵的出30%以上，是一種的材料。球墨鑄鐵具有良好的韌性，斷裂延伸率達到18%以上，不同于灰口鑄鐵易于脆裂的缺點。球墨鑄鐵表面，環(huán)境下也有較強的抗磨損能力。球墨鑄鐵件具有良好的性，是當(dāng)今材料的重要組成部分。球墨鑄鐵的壓縮強度和彎曲強度都很高，使得球墨鑄鐵在重載和重載應(yīng)用中非常適用。

2、球墨鑄鐵的原理

球墨鑄鐵的制造過程中利用了金屬的化學(xué)反應(yīng)，通過鑄造和熱處理等工藝制成。其原理基于以下幾個方面：

球墨鑄鐵的很大特點在于其球墨鑄鐵中存在著大量的球形石墨。球墨是在熔鐵中添加量的鋯、鉛、鈣等元素后，通過嚴格的鑄造工藝控制的。球墨鑄鐵中的球形石墨有很好的韌性，能夠地提高球墨鑄鐵的抗拉強度、韌性和抗沖擊性能。

球墨鑄鐵的熱處理比常規(guī)灰鑄鐵要復(fù)雜，一般采用高溫?zé)崽幚矸椒ǎɑ鼗鸷屯嘶鸬冗^程。這些處理過程能夠改變球墨鑄鐵的微觀結(jié)構(gòu)，提高其性能。

球墨鑄鐵的生產(chǎn)需要嚴格的鑄造工藝，包括合理的澆鑄溫度、澆注速度、鑄型材料、鼓包、分型和預(yù)熱等措施。此外還需要適宜的澆注位置和鑄型輥等。

總之，球墨鑄鐵作為一種優(yōu)良材料，其特點在于其、韌性好、強、性好等優(yōu)點，并且在制造工藝上，需要多次組合使用不同的材料和工藝，才能制造出具有優(yōu)異性能的球墨鑄鐵。