La culata es una parte importante del motor de combustión interna que se utiliza para cerrar el cilindro y formar la cámara de combustión. Generalmente está hecha de fundición gris de alta calidad o fundición de aleación de hierro. A continuación, se incluye información sobre la culata de fundición gris:
El uso de culata de fundición gris
La función principal de la culata de hierro fundido gris es sellar el cilindro y el pistón para formar el espacio de combustión y cumplir la función de gas a alta temperatura y alta presión. También es responsable de instalar varios accesorios del motor diésel, como inyectores de combustible, dispositivos de válvulas de entrada y salida, etc., y organizar los canales de entrada y escape, vías de agua de enfriamiento, etc.
Proceso de fabricación de culatas de fundición gris
El proceso de fabricación de culatas de fundición gris incluye cinco etapas: fabricación de moldes, fundición, fundición, mecanizado e inspección de calidad. Para la fundición se utiliza un horno de inducción de alta frecuencia para garantizar la composición precisa de la aleación, se utilizan máquinas herramienta CNC y otros equipos para el mecanizado fino y, por último, el producto se inspecciona y prueba por completo.
Requisitos de diseño de culatas de cilindros de fundición gris
Los requisitos de diseño de la culata de fundición gris incluyen suficiente rigidez y resistencia, pequeña deformación de trabajo y garantía de sellado. Al mismo tiempo, es necesario disponer razonablemente la cámara de combustión, las válvulas y los conductos de aire para garantizar el rendimiento de trabajo del motor. Además, la procesabilidad es buena y el campo de temperatura es lo más uniforme posible para reducir la tensión térmica y evitar el agrietamiento térmico.
La culata es una de las partes importantes del motor, su cámara de combustión soporta una presión de trabajo del motor de casi 70 MPa y una temperatura de pared de casi 300 grados, el entorno de trabajo es muy duro.
Los requisitos de dureza de la culata de hierro fundido gris están relacionados principalmente con la resistencia a la tracción de su material y el valor de dureza de piezas específicas para garantizar su confiabilidad y rendimiento en el motor de combustión interna.
Requisitos de dureza para culatas de fundición gris
- Requisitos de material: la culata y el cuerpo del cilindro de fundición gris utilizados no deben ser de grado inferior al grado HT200 especificado en GB/T9439, y su resistencia a la tracción debe ser mayor o igual a 200 MPa.
- Partes específicas de los requisitos de dureza: la dureza de los dos planos del cuerpo y la culata debe usarse como un elemento de verificación, y su valor de dureza debe alcanzar 170 ~ 241HBS. la diferencia de dureza entre la misma culata y el cuerpo debe ser menor o igual a 50HBS.
Los factores que afectan la dureza de la culata de hierro fundido gris son:
- La cantidad de arrabio añadido: cuanto mayor sea la cantidad de arrabio añadido, más evidente será la reducción de la dureza de la superficie de la culata.
- Temperatura del tratamiento de envejecimiento: la temperatura del tratamiento de envejecimiento tiene un efecto significativo en la dureza de la culata de fundición gris.
- Adición de reproductor: la adición de reproductor afectará el contenido perlítico de la fundición gris, lo que a su vez afectará la dureza.
- Temperatura de sobrecalentamiento de fusión: una temperatura de sobrecalentamiento de fusión demasiado alta hará que el hierro fundido gris en forma de grafito se estropee, lo que afectará la dureza.
El requisito de dureza de la culata de fundición gris no solo implica la resistencia a la tracción del material, sino que también incluye el valor de dureza de piezas específicas. Al mismo tiempo, los factores que afectan la dureza incluyen la cantidad de arrabio añadido, la temperatura del tratamiento de envejecimiento, la cantidad de inoculante añadido y la temperatura de sobrecalentamiento de la fusión, etc. Estos factores deben controlarse estrictamente en el proceso de producción.
En términos generales, la dureza y la resistencia a la tracción del hierro fundido gris, la resistencia al desgaste están correlacionadas positivamente, y la dureza y el rendimiento de corte están correlacionados negativamente, es decir, la dureza del hierro fundido aumenta al mismo tiempo, la resistencia a la tracción aumenta, la resistencia al desgaste es alta, pero el rendimiento de corte se reduce. Por lo tanto, la dureza de la industria generalmente se usa como una medida de la maquinabilidad del hierro fundido del estándar. El valor de dureza también se usa como partes de producción de fundición y procesamiento de piezas para analizar el rendimiento de corte de los principales datos de referencia, pero el proceso de producción real, de vez en cuando, encontrará diferentes fluctuaciones del valor de dureza de fundición que no son fáciles de controlar, el mismo valor de dureza de fundición no es un fenómeno uniforme.
La dureza de las culatas de fundición gris se garantiza principalmente mediante el control de la composición química, la optimización del proceso de fundición y el tratamiento de gestación adecuado. A continuación, se detalla el método de garantía y la información relacionada:
La dureza de la culata de hierro fundido gris se puede garantizar mediante los siguientes métodos durante la producción
- Dosificación de material de horno: el uso de arrabio, chatarra de acero, material de alto horno y el método de carburante, el uso de nitrógeno en el carburante para cambiar la forma y la longitud del grafito para mejorar la dureza de las piezas de fundición de hierro gris.
- Controlar la composición química: controlar la dureza ajustando el contenido de carbono, silicio, manganeso y otros elementos, el contenido de azufre y fósforo debe controlarse a un nivel bajo.
- Sobrecalentamiento del hierro líquido: aumentar la temperatura del hierro líquido dentro de un cierto rango puede provocar el refinamiento del grafito, la organización de la matriz densa, mejorando así la resistencia a la tracción y la dureza Brinell del hierro fundido.
- Método de inoculación e inoculante: agregue lentamente inoculante (el 75Si-Fe más comúnmente utilizado) al hierro después de salir del horno, el hierro fundido gris después del tratamiento de inoculación, la dureza tenderá a ser uniforme, mejorando el rendimiento del mecanizado.
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