我厂生产的如图1所示空调压缩机曲轴。铸件长度100~140mm，直径17~19mm，平均重量0.25公斤，加工余量1mm。不得有气孔、冲砂、夹渣、缩孔、缩松、胀箱等缺陷，平衡块外圆部位不加工。铸件不进行热处理。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图1 空调压缩机曲轴

产品材质为QT500-7，执行《GB/T 1348-2009 球墨铸铁件》标准，要求珠光体30-70%，球化等级≥3级。

表1是空调压缩机曲轴的技术要求。

表1 QT500-7力学性能/基体组织

 

 

 

 

工艺小组结合企业现有条件，经过几次试验，生产出了合格的空调压缩机曲轴。

1 铸造工艺

采用覆膜砂造型，自动射芯机制成模壳，叠箱浇注工艺。工艺要点为：

（1）传统叠箱造型工艺，都是开双面模，即上下型都有铸件。但曲轴铸件因为有平衡块，凸出于铸件圆截面，故将型腔背面做成空心状，型腔厚度8mm，砂/铁比为1：1.4，节约了成本。采用封闭式浇注系统：F内：F横：F直=1.0：1.2：1.4，直浇道两个砂型之间用空心凹凸形状直浇道固定，孔径尺寸为20mm；内浇道为圆形喇叭口，以利于铸件顺利充型和补缩。

（2）因叠箱造型浇注时无法放置过滤网挡渣，故横浇道两端各设计了3个截流槽，减缓铁水流量，将渣滓挡在直浇道内。还将横浇道两端加长集渣。

（3）每2个砂型采用4个角用凹凸圆柱定位。合型采用上下夹板用铸铁板，规格为400mm×380mm×20mm,每组装7层，1组就是140件产品。用2个条铁框固定，再用镙丝杆顶紧，浇口杯用覆膜砂射芯机制成型。放置于覆膜砂型凹槽内，再用废覆膜砂加水混湿将其固定住。

2 熔炼工艺

熔炼设备为2台1吨感应电炉；选用山西建邦Q10生铁，废钢使用我厂供货厂家生产空调压缩机外壳的A3钢的边角余料，回炉料为曲轴铸件废品和浇冒口。使用牌号为FeSiMg8RE5的球化剂，球化剂压包底，覆盖75＃硅铁，冲入法球化处理，随流孕育使用长效硅钡孕育剂。熔炼工艺主要有以下几个要点。

2.1化学成分

提高碳当量，接近共晶点，可以使石墨球数增加，增加致密度，有利于铸件补缩，减少碳化物的出现，但碳当量过高会产生石墨飘浮。碳当量控制在4.2%~4.4%。为了增加铸件的耐磨性，珠光体控制在30%~50%，原铁液的含硅量应控制在1.5%以内，终硅控制在2.5%~2.7%。降低锰含量。在生产中发现，含锰量超过0.35%时，铸件硬度达到240HB，本体试样抗拉强度550MPa，延伸率≥7%，含锰量高虽对提高珠光体有利，但会产生偏析，故含锰量不超过0.35%。 

磷易产生偏析，应严格控制在0.04%以下。硫高使铁液流动性变差，缩孔倾向增加，控制在0.03%~0.05%以内。

残留镁不能过高，在保证球化质量的前提下，应尽可能低，控制在0.035%~0.050%之间。稀土是反石墨化元素，残留稀土过高，易产生偏析，导致出现异型石墨，降低铸件的冲击韧度，控制在0.020%~0.030% 。  

2.2熔炼配料及炉前处理工艺

制定熔炼配料工艺：Q10原生铁40%，A3废钢30%，浇冒口和废品回炉料30%；用低硫增碳剂增碳，固定碳含量95%，收得率80%~85%。炉前化学成分控制见表2。