生产该曲轴的生产线为铁型覆砂线，曲轴材料牌号为铸态/T800-2，其性能要求如下：σ_b≥ 800 MPa,σ_0.2≥480 MPa,Jδ≥2%(试棒取自曲柄臂）；α_k≥20 J.cm^-2 (冲击试样取自主轴颈靠近圆角处）；240-290 HB (硬度试样取自大头）；基体组织为珠光体，珠光体的体积分数不低于 80%；球化级别为1-3级，球径大小为5-7级，游离渗碳体的体积分数不大于2%；磷共晶的体积分数不大于1.5%，,且均匀分布；两者总和不大于3%。实验情况及结果如下。

1原材料与熔炼方式的选择

曲轴材料性能要求高，而且是铸态性能，故其原材料与熔炼方式必须从优选择。根据目前的研究成果，一般认为要得到此类球铁，必须具备以下条件：

①优质原材料：国外工厂大都采用低Mn、低P的高纯生铁生产高性能的球铁，高纯生铁要求微量元素总量（质量分数）低于0.17,因此，我们选用本溪Q10(1TT)生铁。

②稳定有效的球化工艺和孕育工艺：优质球化剂（含Ca、低Mg、低RE)配合稳定有效的孕育工艺可提高球化率，增加球数，减少球径，提高综合性能。故球化剂选用C-6S珠光体型球化剂；孕育剂选用BS-1型高效孕育剂。

③高温低硫原铁液：熔炼方式选用中频感应电炉直接熔炼，确保原铁液硫量及温度。

2试验方案

采用1 t中频电炉熔炼，炉内温度控制在 1 520~1 550 °C。炉料配比见表1。

铁液成分控制见表2。对控制范围内的上限、中限和下限成分进行对比试验。

采用500 kg凹坑式球化包进行冲入法球化处理，球化剂加入量（质量分数）为1.3%~1.4%,孕育剂加入量（质量分数）为0.4%~0.8%，覆盖剂加入量（质量分数）为0.4%，后两种材料均用于球化剂的覆盖；浇注时进行随流孕育，孕育量（质量分数）为0.15%~0.25%。浇注时间均控制在8 min之内；开型时间分别设定为：10、20、30、50min。

3 、4JB1曲轴本体试验结果及分析

3.1球化及孕育处理对球化级别的影响

球化处理温度的选择要根据铸件的浇注温度以及球化剂的反应性能来确定。球化温度过高，球化元素的烧损大，将导致球化级别低，衰退快；球化温度过低，处理后温度也低，不宜浇注。另外，由于球化级别会随着浇注时间的延长而逐渐衰退，在曲轴试制过程中，浇注时间一般都控制在8分钟之内，一般无球化衰退的现象发生。

随流孕育是保证铸态性能的重要手段，起着推迟球化衰退时间，细化、均匀基体组织及消除渗碳体的作用。孕育剂的粒度大小与加入方法极其重要：粒度太小，容易氧化形成夹杂物且孕育效果差；太大、太多，不易熔解，形成夹杂物或硬质点；太少，孕育衰退快；故选用粒度为0.3-1 mm的孕育剂，加入量（质量分数）为0.15%~0.25%，在定量浇口杯中随流加入，取得很好效果。

3.2 CE值对性能的影响

CE值反映铁液的石墨化能力。直接影响收缩性能。CE值过低收缩大；CE值过高将出现石墨开花或漂浮，而且在一定的范围内，抗拉强度随CE 值的提高而降低，见图1。

3.3合金元素对性能的影响

Mn、Cu、Mo等均为稳定珠光体的元素，在一定范围内，随着这些元素的质量分数的增加抗拉强度、硬度升高；由于Mn元素容易形成晶间化合物，为了获得较好综合性能，我们选择了质量分数为0.3%左右的Mn。

Cu具有强化基体、细化珠光体的作用，但也会降低冲击韧度，随着Cu的质量分数的增加，HB也会提高，故Cu的质量分数不宜过高。Cu对曲轴本体性能的影响见表3。

Mo略有强化基体和细化石墨的作用。适量的Mo增强基体骨架，故可提高强度、硬度，同时可以提高冲击韧度，在与Cu合用时综合性能更好。Mo对曲轴本体性能的影响见表4。

Sb是强烈稳定珠光体的元素，但它极易偏析，且与其它元素形成的化合物易分布在晶界上，因而提高本体硬度，降低冲击韧度。我厂4JB1曲轴中的Sb是由球化剂带入的，在w (Cu)为0.3%, w (Mo)为 0.2%时，要获得良好的综合力学性能，必须选择质量分数合适的Sb。Sb对曲轴本体性能的影响见表5。 3.4开型温度对性能的影响