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DOI:10.15980/j.tzzz.2013.06.023
精密鑄造
特種鑄造及有色合金�。玻埃保衬甑冢常尘淼冢镀�
耐熱鋼排氣歧管熔模鑄造的工藝優(yōu)化
方 圓１ 周吉祥２ 于 赟３ 魏 偉１ 胡 靜１
（１．常州大學(xué)常州市先進(jìn)金屬材料高技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗室；２．常州翔帆機(jī)械有限公司；３．江蘇理工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院）
摘 要 對耐熱鋼排氣歧管熔模鑄件原工藝設(shè)計方案進(jìn)行了試驗，分析了鑄件品質(zhì)較差、工藝出品率較低的原因。提出了
３３
；優(yōu)化設(shè)計方案，具體為增大冒口尺寸、增加冒口補(bǔ)縮距離，冒口體積由７增大到１減小直澆道尺寸，直澆道設(shè)置８ｃｍ２６ｃｍ３３
。同時采用優(yōu)化設(shè)計方案進(jìn)行了生產(chǎn)試制，在排氣管上部，直澆道體積由９減小為３獲得了表面品質(zhì)良好的５８ｃｍ７０ｃｍ
鑄件，且工藝出品率由３采用Ｐ８．８％提高至４９．１％。最后，ｒｏＣａｓｔ模擬軟件分析了原設(shè)計鑄造缺陷的形成原因。關(guān)鍵詞 耐熱鋼；排氣歧管；工藝出品率ＰｒｏＣＡＳＴ軟件；
（）中圖分類號 ＴＧ２４４；ＴＧ２４９ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼�。痢∥恼戮幪枴。保埃埃保玻玻矗梗玻埃保常埃叮埃担常梗埃�
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，；，２．ＣｈａｎｚｈｏｕＸｉａｎｆａｎＭａｃｈｉｎｅｒＣｏ．Ｌｔｄ３．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎ �。纾纾纾纭�
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３３
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３３
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：，，，ＫｅＷｏｒｄｓＨｅａｔｅｓｉｓｔａｎｔＳｔｅｅｌＥｘｈａｕｓｔｉｎＭａｎｉｆｏｌｄＰｒｏｃａｓｔＳｏｆｔｗａｒｅＣａｓｔｉｎＹｉｅｌｄ－Ｒ �。纾纭 ∨艢庀到y(tǒng) 排氣歧管是汽車發(fā)動機(jī)主要零部件之一，
工作效率取決于排氣歧管的設(shè)計與制造。在已知的排氣歧管材料中，鑄鐵高溫性能差，隨發(fā)動機(jī)排氣溫度的升高，鑄鐵排氣歧管易出現(xiàn)高溫氧化、熱變形或熱裂等
１～３］
。日本日立金屬有限公司研發(fā)的專門用于汽問題［
歧管時發(fā)現(xiàn)：發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品出現(xiàn)縮孔、縮松缺①批量生產(chǎn)時，陷；由此導(dǎo)致產(chǎn)品成本大幅增加。②工藝出品率低，
本研究針對熔模鑄造生產(chǎn)新型耐熱鋼排氣歧管時原工藝方案存在的不足，采用Ｐ對原工ｒｏＣＡＳＴ軟件，藝方案中缺陷形成原因進(jìn)行分析，提出了改善鑄件品提高工藝出品率、提高生產(chǎn)效率的優(yōu)化工藝方案。質(zhì)、
牌號為車發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)的新型奧氏體基耐熱鑄鋼，ＨＥＲＣＵＮＥＴＥＳＡ３Ｎ。由于該耐熱鋼中添加了耐高溫－
合金元素Ｗ和Ｎ因此具有很好的抗高溫氧化性、ｂ等，抗熱疲勞性和高溫強(qiáng)度。
排氣歧管結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各部位尺寸差別大，孤立熱節(jié)
４，５］
。多，放置冒口困難，給鑄造生產(chǎn)帶來了較大的難度［
１ 試驗材料與模擬方法
鑄件材質(zhì)為奧氏體基耐熱鋼ＨＥＲＣＵＮＥＴＥＳＡ３Ｎ，－ 。熔模鑄造的型殼耐火材料面層為鋯其化學(xué)成分見表１
英砂，背層為莫來石。采用中頻感應(yīng)爐熔煉，澆注溫度為型殼預(yù)熱溫度為１澆注時間約為１１６２０℃，０００℃，０～
與傳統(tǒng)鑄造方法相比，采用熔模鑄造獲得的鑄件具有高
６，７］
。在精鑄生產(chǎn)排氣的尺寸精度和低的表面粗糙度［
；收稿日期：修改稿收到日期：２０１２１２１１２０１３０３１２－－－－
）；）；）基金項目：江蘇省研究生創(chuàng)新基金資助項目（常州市創(chuàng)新資金資助項目（武進(jìn)科技局工業(yè)攻關(guān)項目（ＣＸＺＺ１２０７３２ＣＣ２０１２００３３ＷＧ２０１１００５－
，第一作者簡介：方圓，男，碩士研究生，常州大學(xué)常州市先進(jìn)金屬材料高技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗室，江蘇常州（電話：１９８７年出生，２１３１６４）０５１９－８６３３００６５，
：Ｅ－ｍａｉｌ５６２６９７８５＠１６３．ｃｏｍ
，），：通信作者：胡靜，女，年出生教授，常州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇常州（電話：１９６６２１３１６４０５１９－８６３３００６５，Ｅ－ｍａｉｌｉｎｈｏｏ２６．ｃｏｍ＠１ｊｇ
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