一、 熔煉與化學成分控制（源頭把控）

1. 磷（P）含量的精準控制：
   • 要求：通?？刂圃?0.40% - 0.60%（高磷鑄鐵）。
   • 控制要點：磷能形成堅硬的磷共晶（Steadite），提高耐磨性。但磷過高會導致材質(zhì)變脆，容易在工作中斷裂。必須使用光譜儀實時監(jiān)測，確保 P 含量在窄范圍內(nèi)波動。
2. 碳當量（CE）與碳硅比：
   • 要求：碳（C）3.1%-3.4%，硅（Si）1.6%-2.2%。
   • 控制要點：碳當量過低會導致白口（滲碳體），加工不動；過高則導致石墨粗大，耐磨性下降。需根據(jù)壁厚調(diào)整碳硅比，保證基體為細密的珠光體。
3. 合金元素的穩(wěn)定性：
   • 鉻（Cr）、鉬（Mo）、銅（Cu）：這些元素用于提高強度和耐熱性。必須保證爐料配比準確，防止因爐料混用導致成分偏差。

二、 離心鑄造工藝參數(shù)控制（過程核心）

1. 離心機轉(zhuǎn)速控制：
   • 核心邏輯：轉(zhuǎn)速決定了離心力的大小。
   • 控制標準：
     • 轉(zhuǎn)速過低：金屬液無法緊貼模具內(nèi)壁，會產(chǎn)生 “雨淋” 現(xiàn)象，導致分層（冷隔）或夾渣。
     • 轉(zhuǎn)速過高：會加劇比重偏析（重的鐵基體向外，輕的石墨向內(nèi)），導致內(nèi)外層硬度不均，且增加模具磨損。
   • 操作：必須根據(jù)氣缸套內(nèi)徑，通過公式計算臨界轉(zhuǎn)速（通常 n=550/D），并保持運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
2. 澆注溫度與速度：
   • 澆注溫度：一般控制在 1360℃ - 1400℃。
     • 過高：導致晶粒粗大，易產(chǎn)生縮松和皮下氣孔。
     • 過低：流動性差，易產(chǎn)生冷隔和澆不足。
   • 澆注速度：要求連續(xù)、均勻。對于長缸套，必須控制在一定時間內(nèi)（如 40-60 秒）注滿，防止先注入的金屬已凝固，后注入的無法熔合。
3. 涂料與模具狀態(tài)：
   • 涂料層：必須噴涂均勻（厚度 0.5-1.0mm），且徹底烘干。
   • 致命缺陷：如果涂料中含有水分，鐵水澆入瞬間產(chǎn)生的水蒸氣會被卷入金屬液，在氣缸套外表面形成針孔（皮下氣孔）。這是導致后續(xù)使用中發(fā)生 ** 穴蝕（Cavitation）** 的主要原因。

三、 金相組織與硬度控制（性能保障）

1. 石墨形態(tài)與分布：
   • 要求：石墨應呈細小片狀（A 型石墨），長度等級通常為 5-7 級。
   • 方向：離心鑄造的石墨應呈同心圓狀分布（與表面平行），這有利于形成 “儲油槽”，提高潤滑性。
2. 磷共晶（Steadite）形態(tài)：
   • 要求：磷共晶必須呈斷續(xù)網(wǎng)狀或孤立狀分布。
   • 禁忌：嚴禁出現(xiàn)連續(xù)網(wǎng)狀磷共晶，這會嚴重割裂基體，導致氣缸套在熱沖擊下開裂。
3. 硬度梯度：
   • 要求：工作表面（內(nèi)孔）硬度通常要求 180-240 HB（中速機）或 200-260 HB（低速機）。
   • 控制：硬度應從表面向中心平緩過渡。如果出現(xiàn)白口層（硬度 > 500 HB），必須通過高溫退火消除，否則珩磨加工時會出現(xiàn) “拉缸” 風險。

四、 熱處理控制（防變形、防開裂）

1. 高溫石墨化退火：
   • 工藝：加熱至 900℃ - 950℃，保溫一定時間（根據(jù)壁厚），然后隨爐緩冷。
   • 目的：消除內(nèi)應力，防止加工變形；分解滲碳體（白口），改善切削性能。
2. 時效處理：
   • 對于大型低速機氣缸套，粗加工后通常還需進行一次低溫時效處理，進一步穩(wěn)定尺寸。

五、 無損檢測與最終檢驗（出廠把關）

1. 水壓試驗（Hydraulic Test）：
   • 雖然氣缸套本身是實心的，但如果是濕式氣缸套，需模擬工作壓力進行打壓測試，確保無滲漏。
2. 超聲波探傷（UT）：
   • 重點：檢查內(nèi)部是否有縮松、縮孔或裂紋。
   • 標準：通常要求達到船級社（如 CCS, DNV, LR）的一級或二級標準，不允許存在密集性缺陷。
3. 外觀與尺寸：
   • 檢查外表面是否有氣孔、砂眼（這些是穴蝕的源頭）。
   • 檢查壁厚均勻性，特別是兩端與中間的壁厚差。
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