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铸件缺陷与预防

高强度蠕墨铸铁缸盖铸件变形缺陷分析及对策

赵元寿，徐龙达，唐民峰

（东风商用车有限公司十堰铸造分公司，湖北十堰442000）

摘要：商用车某12L发动机缸盖材质由HT300升级至RuT450后，铸造过程中出现了明显的变形尺寸

超差问题。通过多种验证分析，变形的主要原因是原铸造工艺、产品结构与RuT450材质不匹配，浇道及浇

口位置不利于铸件的凝固收缩。经过验证，通过优化浇注系统、更改铸件浇注方向及浇口位置，以及增加型

内冷却时间等方法，有效改善了铸件变形问题。

关键词：缸盖；蠕墨铸铁；变形；浇注系统；型内冷却

中图分类号：TG245文献标识码：B文章编号：167333202025S1005504

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随着商用车大马力发动机功率的提升，缸体缸盖材

1铸件基本信息

质的性能需求也在不断提高，从HT250、HT300提升

至RuT450。这种升级不仅增加了制造难度，还改变了该产品是笔者公司开发的新一代12L大马力发动

铸件的收缩倾向、伸长率等性能，其中铸件的变形问题机缸盖，具有爆压高、产品结构复杂和强度高、薄壁

尤为突出。铸件变形的主要原因是铸件在凝固冷却过程轻量化设计的特点。该缸盖上一代采用HT300材质，

中产生的铸造应力较大，导致铸件发生了塑性变形。铸随着产品高爆压及轻量化的要求越来越高，新一代产

造应力按产生的原因分为热应力、相变应力及机械阻碍品采用了RuT450材质并进行了结构升级，产品尺寸为

应力，此外，在冷却至室温后，铸件内部仍存在残余应××

1015mm423mm146mm，最小壁厚4~5mm。

力。铸件中的铸造应力状态及其分布规律取决于铸件的

结构及温度分布情况，而铸件变形是各种应力综合作用

2铸造变形的分析与改善

的结果。根据应力产生的条件及过程，铸件变形的原因

可分为产品结构设计不合理、铸造工艺设计不合理、砂2.1缸盖铸造变形

芯退让性差、铸件冷却条件差等。该缸盖在前期试制时，如图1所示，采用了上一代

以公司某12L缸盖为例，介绍了笔者公司在开发缸盖HT300材质的浇注系统，为立浇一型两件分布，

蠕墨铸铁缸盖过程中解决铸件变形问题的案例。通过采燃烧室面靠外侧，机油盘面底侧设置浇道浇口，使用

用铸造工艺改进、增加型内冷却等方法，有效改善了蠕RuT450材质进行生产，具体成分见表1。

墨铸铁缸盖的变形。

表1化学成分（质量分数，%）

Tab.1Chemicalcomposition(massfraction,%)

化学成分CSiMnPSCuSnCrMo

RuT4503.7~3.91.9~2.350.4~0.5≤0.07≤0.0170.95~1.050.06~0.07≤0.1—

HT3003.1~3.251.65~1.850.7~0.8≤0.050.06～0.090.95~1.050.09~0.10.15~0.20.20~0.25

收稿日期：2025-03-10

修定日期：2025