蠕墨鑄鐵(CGI)對(duì)于許多業(yè)內(nèi)人士來(lái)講并不陌生。早在60年前,它的金相結(jié)構(gòu)和物理性能就被發(fā)現(xiàn),并被認(rèn)為是一種可部分替代灰鑄鐵的理想材料。但由于生產(chǎn)工藝控制非常難,蠕墨鑄鐵的應(yīng)用在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有得到普及。
談到蠕墨鑄鐵的優(yōu)點(diǎn),還要從其微觀結(jié)構(gòu)說(shuō)起。道森介紹,在穩(wěn)定凝固時(shí)鑄鐵中的碳會(huì)以石墨形式析出并存在于基體中,蠕墨鑄鐵是一種鐵碳合金,是金相組織中石墨形狀主要為蠕蟲(chóng)狀的鑄鐵。與灰鑄鐵相比,蠕墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度為其1.8倍,彈性模量為1.4倍,疲勞強(qiáng)度為1.9倍,伸長(zhǎng)率更是達(dá)到了灰鑄鐵的15倍。
蠕墨鑄鐵可使發(fā)動(dòng)機(jī)最薄壁厚僅為3毫米,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)外形尺寸高和寬減少5%、長(zhǎng)度減少可至20%,重量減輕10%~20%。即使與輕質(zhì)化的鋁材料相比,由于使用蠕墨鑄鐵后尺寸減小,仍可使發(fā)動(dòng)機(jī)重量降低3公斤。在重量和尺寸減少的同時(shí),蠕墨鑄鐵還可使發(fā)動(dòng)機(jī)增加比性能10%~20%,NVH降低0.5~1.5分貝,缸徑變形減少20%~30%,從而降低排放、油耗和摩擦損失,達(dá)到降低成本和能耗的目的。