자동차 엔진 블록을위한 주철 재료

I. 자동차 엔진 블록에서 돼지 철의 현재 사용 상태

(i) 돼지 철 요소가 엔진 블록에 미치는 영향

Pig Iron의 요소의 비율은 엔진 블록의 성능을 직접 결정합니다. 

주요 구성 요소 인 Carbon (C)의 범위는 2.11%에서 4.3%입니다. 흑연으로 존재하면 복잡한 구조물을 주조 할 수있는 용융 철 유동성을 향상 시키지만 과도한 탄소는 재료 강도를 감소시킵니다.

실리콘 (SI)은 흑연화를 촉진하고, 흰색 - 입 경향을 줄이며, 열 소산을 돕는 동안 강인성/가공성을 향상시킵니다. 

망간 (MN)은 황 (MNS 형성)을 중화시켜 강도와 내마모성을 향상시킵니다. 

황 (유동성 감소 및 뜨거운 균열을 유발하는) 및 인 (Brittleness)과 같은 유해한 요소는 엄격하게 제어되어야합니다 (일반적으로 ≤ 0.08%).

(ii) 엔진 블록에서 회색 철 및 연성 철의 현재 적용

회색 철과 연성 철은 엔진 블록 제조의 지배적 인 재료로 남아 있습니다. 우수한 주파수, 가공 가능성 및 비용 - 효율성을 갖춘 회색 철은 중간에서 낮은 엔드 차량 응용 프로그램의 60% 이상을 차지합니다. 

더 높은 강도와 ​​인성으로 평가되는 연성 철은 시장 점유율이 높은 성능/대형 마력 엔진과 경량 설계에서 ~ 30%로 상승했으며 나머지는 알루미늄 합금이 차지했습니다.

II. 엔진 블록 용 회색 철

(i) 장점

우수한 주파수: 녹은 회색 철은 복잡한 금형을 채우기 위해 쉽게 흐르고, 주조 결함을 최소화하고 내부 채널 (예 : 물/오일 통로)의 정확한 형성을 가능하게합니다.

우수한 가공성 :플레이크 흑연은 절단 중에 천연 윤활제 역할을하며 공구 마모를 줄이고 가공 비용을 15% -20% 줄입니다.

진동 댐핑 및 내마모성 :플레이크 흑연은 작동 진동을 흡수하는 반면, 구조는 긴 기간 내마모성을 보장하여 블록 서비스 수명을 250,000km 이상으로 확장합니다.

비용 효율성: 성숙한 생산 공정과 풍부한 원료는 대체 재료보다 회색 철분 블록을 15% -20% 저렴하게 만듭니다.

열전도율 :높은 열전도율 (45-55 w/(m · k)) 엔진 열을 소산하여 최적의 작동 온도를 유지합니다.

(ii) 단점

1. 제한된 기계적 강도 : 인장 강도 (150-350 MPa)는 15 MPa에 대한 저항이 필요한 높은 성능 엔진에 미치지 못합니다. 압력 및 순환 응력.

   
   

2. 고밀도 :가벼운 설계에는 차량 중량과 연료 소비가 증가함에 따라 적합하지 않습니다.

III. 디엔진 블록 용 Uctile Iron

(i) 장점

1. 고강도 및 강인함 :구형 흑연은 매트릭스 파괴를 최소화하여 인장 강도 (400-900 MPa)와 고 부하 엔진 (예 : 성능 SUV)에 이상적인 인장 강도 (400-900 MPa) 및 신장 (2% -18%)을 생성합니다.

2. 피로 저항: 빈번한 시작/정지에서 주기적 스트레스를 견딜 수있어 1,000 시간 이상의 벤치 테스트에서 피로 균열 위험이 줄어 듭니다.

3. 가벼운 잠재력 :회색 철분과 유사한 밀도에도 불구하고, 고강도는 EV 범위 확장기의 10% 중량 감소에 대한 구조적 최적화를 허용합니다.

4. 열 성능 :적절한 열전도율 (35-45 w/(m · k))는 엔진 열 관리를 지원합니다.

(ii) 단점

1. 더 높은 비용: 결절화 처리 (MG- 기반 접종원 사용) 및 엄격한 공정 제어는 회색 철에 비해 20% -30% 증가한 비용을 증가시킵니다.

2. 복잡한 캐스팅 :결절화 붕괴는 30 분 이내에 쏟아져 필요하며 결함 률과 생산 복잡성이 증가합니다..

IV.Pig Iron vs. Aluminum : 엔진 블록에 더 나은 것은 무엇입니까?

알루미늄 합금 (주철 밀도의 1/3)은 경량 EV 및 연료 - 효율적인 설계에서 뛰어나지 만 경도/내마모성 (표면 처리가 필요)이 부족하고 고온에서 강도를 잃습니다. 

반대로, Pig Iron은 입증 된 내구성, 비용 - 효과 및 내열성 (대형 변위/높은 토크 용도에 대한 비판으로 인해 전통적인 엔진을 지배합니다. 선택은 엔진 성능, 비용 및 종료 - 사용 요구 사항에 따라 다릅니다.

V. 엔진 블록용 Tiegu의 Pig Iron 솔루션

(i) 제품 모델 및 사양

• 회색 철 HT250 : 인장 ≥ 250 MPa, HB 170-241, C : 3.2% -3.6%, SI : 1.8% -2.2% (미드 범위 차량에 적합).

• 연성 철 QT500-7 : 인장 ≥ 500 MPa, 신장 ≥ 7%, HB 170-230 (고성능 엔진에 이상적).
  모든 제품은 엄격한 불순물 표준을 충족합니다 (S/P ≤ 0.08%).

(ii) 신청 사례

• 주요 자동차 제조업체는 HT250을 3,000 톤/연간 승용차 블록에 사용하여 <2% 결함 속도와 15% 가공 효율 이득을 달성합니다.

• 파워 트레인 공급 업체는 SUV 블록에 QT500-7을 사용하며 균열/변형없이 1,000 시간 높이 압력 테스트를 통과합니다.

VI. 결론