在如今綠色環(huán)保的呼聲越來越高的社會背景下，發(fā)動機(jī)在不斷地升級換代，爆壓也在不斷地提高，現(xiàn)用發(fā)動機(jī)缸蓋材料如何適應(yīng)缸蓋熱負(fù)荷相應(yīng)增加的工況，成為當(dāng)下行業(yè)急需解決的難題，日前，一汽錫柴在蠕鐵材料制造工藝技術(shù)上取得顯著進(jìn)展，率先實現(xiàn)高強(qiáng)度蠕墨鑄鐵在缸蓋上的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，目前已批量裝機(jī)進(jìn)入市場，引起業(yè)內(nèi)人士普遍關(guān)注。
突破傳統(tǒng) 無畏探索
追蹤錫柴成功實現(xiàn)蠕鐵缸蓋材料技術(shù)在商用車上的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)用的歷程，每一步都深深地打上了錫柴鑄造工藝團(tuán)隊嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致，敢于突破傳統(tǒng)，勇于挑戰(zhàn)極限的烙印。早在2010年前，錫柴就傳承蠕鐵鑄造研究的優(yōu)勢，全面布局推動高強(qiáng)度蠕墨鑄鐵的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，時至今日終于實現(xiàn)開花結(jié)果。
眾所周知，蠕鐵鑄造的難點(diǎn)，在于蠕鐵的穩(wěn)定區(qū)太小，且穩(wěn)定區(qū)平臺的大小和位置隨產(chǎn)品而變，作為蠕化劑的鎂需要非常精準(zhǔn)地控制。為解決難題，錫柴鑄造工藝團(tuán)隊和錫鑄展開了緊密合作。2010年，項目組依托自主技術(shù)，采用爆炸法，生產(chǎn)出了蠕化率60-80%、本體試棒的抗拉強(qiáng)度≥380N/m㎡的蠕鐵缸蓋，通過了爆壓為180bar的柴油機(jī)2400小時的耐久試驗。
在此基礎(chǔ)上，為提升材料性能和穩(wěn)定性，項目組還通過國際合作，2012年開發(fā)出了抗拉強(qiáng)度≥450N/m㎡，適應(yīng)更高爆壓柴油機(jī)的蠕鐵材料，其蠕化率、珠光體含量等關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)到了更高水平，工藝過程也更穩(wěn)定。
材料研發(fā)的同時，項目組還展開了對采用蠕鐵材料某新機(jī)型缸蓋的鑄造工藝研究，攻克了雙層水套結(jié)構(gòu)難題，目前鑄造廢品率已控制在合理的范圍，完全滿足了批量生產(chǎn)需求。為滿足部分機(jī)型的低成本需要，2014年項目組又開發(fā)出了抗拉強(qiáng)度≥400N/m㎡的低珠光體蠕鐵材料。
合作開發(fā) 引領(lǐng)行業(yè)
由于蠕墨鑄鐵(CGI)優(yōu)異的機(jī)械性能以及在蠕化過程中大量的脫S，導(dǎo)致其切削負(fù)荷比石墨組織呈片狀的灰鑄鐵增大了20%～30%，切削性能急劇下降。試生產(chǎn)初期，為了攻克缸蓋機(jī)加線刀具大范圍異常消耗、精度不穩(wěn)定等一系列問題，錫柴項目工藝團(tuán)隊還確立了外聯(lián)的研究路線，與Sandvik、Kennametal、Walter、Guhring、Mapal等一批世界知名刀具廠商展開緊密合作。
通過實驗室"專用試料的試切+生產(chǎn)線驗證"的組合方式，對蠕鐵材料的切削性能和基準(zhǔn)參數(shù)、機(jī)床夾具等適應(yīng)性做了全面分析評估，形成了較為完整的刀具加工方案，解決了蠕鐵機(jī)加的效率和成本問題。從2013年起，蠕鐵缸蓋裝機(jī)已批量投入市場，憑借其高可靠性和穩(wěn)定性，已贏得了市場口碑。
事實證實，采用高強(qiáng)度蠕墨鑄鐵，發(fā)動機(jī)設(shè)計師能夠提高發(fā)動機(jī)的性能，燃油效率和持久性，同時減輕發(fā)動機(jī)重量，降低噪音和排放。目前錫柴已在主力平臺國五、國四的一些機(jī)型設(shè)計上直接采用蠕鐵缸蓋，并將逐步擴(kuò)展至缸體等其它重要零件。
錫柴率先在國內(nèi)商用車發(fā)動機(jī)上應(yīng)用高強(qiáng)度蠕鐵材料技術(shù)，無論是從提高柴油機(jī)的可靠性和品牌美譽(yù)度，還是考慮節(jié)能和環(huán)保，對中國的商用車行業(yè)新技術(shù)應(yīng)用都有著重要的引領(lǐng)性意義。
