隨著環(huán)保要求的日益嚴格，提高車輛的燃油經(jīng)濟性能、降低汽車尾氣的排放越來越迫切，實現(xiàn)汽車輕量化生產(chǎn)是達到上述要求的一項重要舉措。而球墨鑄鐵件因其、鑄造工藝性好，能夠承受較大的應(yīng)力，還能適合各種球墨鑄鐵件結(jié)構(gòu)、形狀的特點，在汽車上普遍應(yīng)用，所以實現(xiàn)球墨鑄鐵件輕量化，對減輕整車的質(zhì)量意義重大。

球墨鑄鐵件的輕量化主要是2個方向：<1>使用的原球墨鑄鐵件材料，只對球墨鑄鐵件結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化或球墨鑄鐵件集成;<2>使用的球墨鑄鐵件材料，同時將球墨鑄件結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化和球墨鑄鐵件集成。筆者主要研究通過提高球墨鑄鐵件性能來實現(xiàn)輕量化的方法。球墨鑄鐵件實現(xiàn)輕量化，且要滿足球墨鑄鐵件的使用壽命，影響因素很多，其中包括：球墨鑄鐵件的結(jié)構(gòu)、球墨鑄鐵件材料的性能、球墨鑄鐵件內(nèi)(外)部質(zhì)量、表面工藝。

【二】、機械球墨鑄鐵件縮孔缺陷原因分析

通過對先前機械球墨鑄鐵件的破壞現(xiàn)象進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)機械球墨鑄鐵件的收縮缺陷主要發(fā)生在高等級機械球墨鑄鐵件的以下部位：大型球墨鑄鐵件的熱接頭和終凝固部位。承重零件或服務(wù)表面零件；表面上10mm以下的零件。

原因分析

（1）機械球墨鑄鐵件的熱連接點和終凝固部分的縮孔大部分出現(xiàn)在三個側(cè)面，包括角部，角部和小直徑機械球墨鑄鐵件。在壁厚較大的孔和零件中，熱量會緩慢散發(fā)或集中到某個點。鐵水的外層已經(jīng)凝固，但是熱節(jié)點的位置仍處于液態(tài)。固化層逐漸形成枝晶并連續(xù)生長，將剩余的鐵水分成幾份。隨著溫度降低，熱接頭位置開始收縮，體積變小。此時，不能補充鐵水，并且凝固的孔壁是粗糙的并且填充有填充有樹枝狀晶體的疏松孔，從而形成大量分散的孔。收縮率。

機械球墨鑄鐵件在膏狀凝固過程中從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。在固化過程中，會發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，并且石墨會沉淀出來。石墨的比容大于鐵水的比容，并且發(fā)生體積膨脹。此時，機械球墨鑄鐵件的表面固化。薄度導(dǎo)致模具向外移動，鐵水無法補充內(nèi)部空間，并且在終凝固位置形成不規(guī)則的集中收縮腔。因此，機械球墨鑄鐵件本身的凝固特性使其極易出現(xiàn)縮孔。缺點。

（2）為了機械球墨鑄鐵件的外觀質(zhì)量改變，具有多承重部件或使用表面部件的鑄造廠通常在以下情況下將機械球墨鑄鐵件表面（加工表面）向上放置設(shè)計過程。為了進行建模，在鐵水澆注過程中，某些材料（例如氣化不充分或涉及的沙粒）會聚集在成型表面的上表面。該方法主要考慮到可以在成型表面的后續(xù)精加工過程中去除表面雜質(zhì)。當鑄模表面加工余量不足時，某些機械球墨鑄鐵件缺陷會殘留在工作表面上，甚至是重要的承重零件上。在模具設(shè)計中增加加工余量將增加模具的成本，并且收縮腔通常由鑄造工藝控制。

（3）通過收集生產(chǎn)現(xiàn)場16班次的碳當量值，對表面10mm以下零件的工藝能力進行分析，發(fā)現(xiàn)碳當量的調(diào)整符合流程要求，但總價值集中在4.4％左右，接近下限。對于沒有冒口設(shè)計的機械球墨鑄鐵件，碳含量低，共晶膨脹力不足，自補償能力差，并且在表面上10mm以下可能會出現(xiàn)縮孔。