CN102218504A

CN102218504A - 一种砂型铸造等温淬火球墨铸铁载重汽车前轴的制造方法

Info

Publication number: CN102218504A
Application number: CN 201110129613
Authority: CN
Inventors: 卜立杰; 王怀林; 曲国辉; 周霞; 张奇志; 曹庆元
Original assignee: Dalian Xinzhong Group Co Ltd; Dalian University of Technology
Current assignee: Dalian Xinzhong Group Co Ltd; Dalian University of Technology
Priority date: 2011-05-18
Filing date: 2011-05-18
Publication date: 2011-10-19

Abstract

本发明公开一种砂型铸造等温淬火球墨铸铁载重汽车前轴的制造方法，采用呋喃树脂砂造型工艺生产镍钼铜等温淬火球墨铸铁载重汽车前轴。本发明解决了ADI产品内部致密度和性能可靠性难以保证以及机械性能低的问题。本发明的技术方案是首先采用呋喃树脂砂造型工艺铸造镍钼铜合金化球墨铸铁前轴毛坯，之后进行表面喷丸强化、等温淬火热处理，最后加工成前轴零部件。本发明实现了以铸代锻、以铁代钢，其综合力学性能明显高于普通球墨铸铁和锻钢；降低了汽车零部件的重量，节省了重型锻造设备及模具的投资，降低成本；缩短了生产周期；实现节能减排；具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种砂型铸造等温淬火球墨铸铁载重汽车前轴的制造方法

技术领域

本发明涉及砂型铸造载重汽车前轴的制造方法，具体涉及一种砂型铸造等温淬火球墨铸铁载重汽车前轴的制造方法。

背景技术

传统的载重汽车前轴是选用40Cr或42CrMo等优质合金结构钢，采用大型锻造设备模锻成型。但是，一方面由于模锻后剩余的料头、料边较多，造成材料的利用率较低，以致锻造前轴材料成本较高；另一方面由于需要采用多套锻模加工，而锻模制造费用较高，例如60吨大自卸车的前轴，一套锻模需要几百万元，大大增加了生产成本；再有锻造前轴需要使用大型锻造设备，设备投资高达几千万元；并且锻造工艺开发及加工新前轴的周期较长。这对于试制、生产新车型而言形成极大的技术障碍，亟待开发一种在确保前轴理化性能质量指标的前提下的生产周期短、成本低廉的新制造工艺。

发明内容

本发明公开一种砂型铸造等温淬火球墨铸铁载重汽车前轴的制造方法，采用呋喃树脂砂造型工艺生产镍钼铜等温淬火球墨铸铁载重汽车前轴。本发明在毛坯制造工艺、表面清理工艺和检验方法等方面解决了ADI产品内部致密度和性能可靠性难以保证以及机械性能低的问题，从而解决传统的锻造汽车前轴试验及制造成本高、周期长的问题。

本发明的技术方案是首先采用呋喃树脂砂造型工艺铸造镍钼铜合金化球墨铸铁前轴毛坯；之后进行等温淬火热处理；最后加工成前轴零部件；具体工艺流程包括造型、铁水熔炼及浇注、开箱、对前轴毛坯清理及检验、表面喷丸强化、等温淬火热处理等六个工序：

1.造型

本发明采用呋喃自硬树脂砂型，并在砂型表面铺厚度不低于30mm的铬矿砂面砂，同时芯砂全部采用铬矿砂。

采用这种造型工艺，其型芯砂的工艺配比为：

(1)面砂：

铬矿砂100％；

呋喃树脂为砂量的1.5％；

固化剂为树脂量的35％～55％；

(2)砂型：

新硅砂20％，旧硅砂80％；

呋喃树脂为总砂量的1.0％；

固化剂为树脂量的35％～55％；

(3)芯砂：

铬矿砂100％；

呋喃树脂为砂量的1.5％；

固化剂为树脂量的35％～55％；

树脂砂型、芯硬化24小时后表面涂刷醇基石墨涂料，点火烘干后合箱。

2.铁水熔炼及浇注

采用合理的铁水熔化、铁水净化、球化处理、浇注工艺。

(1)电炉熔炼铁水工艺：原料铁水成分符合表1规定。

表1 ％

首先是前轴化学成分设计，要考虑前轴所有截面都要淬透，又要确保材料等温淬火热处理后的性能达到QTD1050-6牌号的要求。本发明采用镍钼铜合金化球墨铸铁(化学成分见表2)，其中钼、镍和铜的含量是通过大量试验后确定的；钼、镍和铜三种合金化元素在球墨铸铁基体内形成强化相、提高淬透性、改善机械加工性能同时又不会产生游离碳化物，其中钼提高淬透性效果显著，能够淬透不大于100mm的壁厚，但钼含量太高会降低前轴的韧性，必须严格控制。

(2)铁水净化工艺：

采用对原料铁水吹氩净化的方法，将铁水装入带底吹式多孔塞的脱硫包内进行，底吹氩气压力0.2MPa～0.4MPa，时间3min～4min。吹氩后在铁水表面撒0.3％的除渣剂，选用集渣剂石川4号，最后对铁水表面除渣，从而达到净化铁水、减少铸件非金属夹渣物的作用。吹气净化铁水的原理是：从包底吹入惰性气体搅动铁水，气体具有一定的吸附作用而携铁水中的微小非金属渣滓上浮；通过在铁水表面撒除渣剂和除渣，净化铁水、减少铸件内部非金属夹杂物。

(3)球化工艺：将吹氩净化后的铁水倒回电炉提温后出炉，球化处理温度为1430℃～1460℃；准确称量出铁量和球化剂和孕育剂的加入量、采用盖包球化提高球化剂中镁的吸收率，严格、准确地控制含硫量。将球化剂和部分孕育剂加在堤坝式球化包的底部，其中先加球化剂，上面再覆盖孕育剂，球化剂采用牌号为FeSiMg8RE3的稀土硅铁镁合金，加入量为出铁量的1.1％，孕育剂采用硅钡孕育剂，加入量为出铁量的0.6％；在出铁槽随铁水加入出铁量0.4％的硅钡孕育剂。

球化处理采用盖包冲入法，即在有包盖的球化处理包里进行球化处理。在球化处理包上方加了一个有进铁口的中间包盖，包盖和铁水表面之间形成了一个基本密闭的空间。

经球化处理后铁水成分应符合表2规定。

表2 ％

(4)浇注工艺：

浇注温度：1390℃～1350℃。浇注时使用随流孕育漏斗从头至尾随流加入铋含量为2.5％-3.5％的硅铁孕育剂孕育，加入量为出铁量的0.2％，不应断流。

浇注时间：应在球化处理后10分钟内完成浇注。

3.开箱

浇注后8小时后开箱。

4.对前轴毛坯毛坯清理及检验

对前轴毛坯进行抛丸清理去除表面粘附砂粒和氧化皮，打磨掉毛坯表面的飞边和毛刺，然后对前轴毛坯进行检验。

(1)对前轴毛坯进行超声波无损探伤，检验结果应符合JB/T4730.5-2005等级1标准。

(2)对整根前轴毛坯下底面和两侧槽型区域内全部打磨后再进行着色探伤，执行JB/T4730.5-2005等级1，不得有线性缺陷；对圆形缺陷，将其打磨掉后再进行再次探伤，直到无缺陷；最后将底面打磨平滑过渡。

(3)检验前轴毛坯铸态机械性能：常温抗拉强度Rm≥700MPa、断后伸长率A≥2％。

(4)对附铸金相试块检验金相组织：球化率达到90％及以上，单位面积上的石墨球数为100个以上，石墨球径大小为5级～7级。

5.表面喷丸强化

对经检验合格的前轴毛坯表面进行强力喷丸处理，以提高前轴表面疲劳强度。强力抛丸机的线速度为60m/s、钢丸流量80kg/min，抛丸时间4min；使用硅锰硼的钢丸，钢丸直径0.7mm，钢丸硬度HRC46～48。

毛坯表面强化原理：从微观金相组织来看，由于球墨铸铁有石墨球的存在，类似基体上的空洞，在受力后，特别是铸件表面的石墨，像一个个裂口，易成为球铁件产生疲劳裂纹的开口。

(1)拉应力一端是前轴这类承受疲劳载荷零部件的疲劳源萌生处，强力喷丸后可产生残余压应力，产生强度储备。

(2)强力抛丸使前轴毛坯表面晶格畸变，晶粒细化，位错密度提高，形成0.4mm～1mm的硬化层，表面硬度提高20％-40％；在交变载荷的作用下不易产生晶格滑动，因而能够阻碍表面裂纹的萌生和扩展。

(3)承受拉应力的前轴下表面，在强力喷丸后形成成片互相连接的半球形凹坑，提高球铁毛坯表面的完整性，大大缓解了应力集中提高疲劳寿命2～3倍。

6.等温淬火热处理

等温淬火处理是在电脑控制的处于保护气氛中的从加热炉到盐浴池自动生产线上进行。前轴等温淬火热处理工艺为：

奥氏体化加热：880℃～920℃，保温2小时；

等温淬火处理：330℃～350℃，保温1.5小时。

镍钼铜等温淬火球墨铸铁前轴的力学性能：抗拉强度R_m≥1000MPa，下屈服强度R_e1≥700MPa，断后伸长率A：≥5％，冲击吸收功Ak_U2≥80J，布氏硬度(HBW)310～380；疲劳寿命的B₅寿命值≥16万次。

等温淬火后检验金相组织：基体组织为针状铁素体+富碳奥氏体，石墨形态同铸态金相组织不产生变化。

总述本发明的核心技术及其有益之处：

(1)采用镍钼铜合金化等温淬火球墨铸铁材料铸造重载汽车前轴，这是前所未有的技术；等温淬火球墨铸铁是上世纪七十年代末，将钢的等温淬火工艺移植到球墨铸铁热处理中，使球墨铸铁的基体组织在中温转变区产生针状铁素体和富碳奥氏体组织，保证较高的球化率和数量。但是由于载重汽车前轴在使用中承载较大的交变载荷，对于零件性能的可靠性要求非常高，而铸造件毛坯的内部组织致密度和产品性能稳定性都存在问题，因此国内、外均没有采用呋喃树脂砂造型工艺生产镍钼铜合金化等温淬火球墨铸铁(英文Austempered Ducile Iron，其缩写为ADI)铸造前轴的先例。本发明解决了ADI产品内部组织致密度和性能可靠性难以保证以及力学性能偏低的问题。

(2)化学成分设计是考虑前轴所有截面都要淬透，又要确保材料等温淬火热处理后的性能达到QTD1050-6牌号的要求。其中钼、镍和铜的含量是通过大量试验后确定的；钼、镍和铜三种合金化元素在球墨铸铁基体内形成强化相、提高淬透性、改善机械加工性能同时又不会产生游离碳化物，其中钼提高淬透性效果显著，能够淬透不大于100mm的壁厚，但钼含量太高会降低前轴的韧性，必须严格控制。

(3)由于载重汽车前轴长度从1800mm到2600mm，壁厚从30mm到100mm，为了达到ADI产品的力学性能指标，必须保证金相组织中单位面积上的石墨球数为100个以上，石墨球径大小为5～7级的要求，这需要提高铸件的冷却速度，可以采用铁模覆砂的方法，但这种方法需要制作专用的铁模工装，而且对于射芯机的能力匹配有较高的要求。本发明中铸造前轴采用呋喃树脂砂造型工艺生产，并采用铬矿砂面砂和芯砂造型，提高了铸件冷却速度，细化基体组织，增加石墨球数量，防止毛坯厚大断面出现石墨衰退，从而提高前轴的力学性能，这也是本发明与其它前轴制造方法的区别之一。

(4)采用吹氩气净化铁水工艺使铁水中的渣滓上浮，配合使用集渣剂进行扒渣以净化铁水，防止了球铁毛坯本身所具有的较大的夹渣倾向促使铸件产生内部微观夹渣缺陷，获得内部组织致密的健全铸件。这是保证前轴内部组织致密度的重要手段。。

(5)使用盖包冲入法进行球化处理后，提高了球化元素镁在铁水中的吸收率；增加了球化处理的稳定性，使石墨球更加圆整、数量更多、尺寸更小；节省了1/4-1/5的球化剂；降低残余稀土的含量，减少毛坯产生夹渣缺陷的倾向；同时减少球化处理时的烟尘，大大改善了工作环境。

(6)对经检验合格的前轴毛坯表面进行强力喷丸处理，减少球墨铸铁毛坯因石墨的影响而产生的疲劳开口敏感性，以达到使毛坯表面强化、提高毛坯表面疲劳强度的目的。

(7)性能优异的等温淬火球墨铸铁是通过等温淬火热处理得到的，这是生产等温淬火球墨铸铁前轴中的一个关键环节。等温淬火处理是在由电脑控制的处于保护气氛中的从加热炉到盐浴池自动生产线装置上进行的，防止工件表面氧化脱碳，消除人为因素的影响，确保等温淬火的前轴质量稳定。

热处理工艺包括奥氏体化加热过程和基体组织等温转变过程两个阶段。首先把工件加热和保温，使基体组织全部或部分转变为奥氏体组织，奥氏体加热工艺是由工件的大小、壁厚(模数)、工件的化学成分和要求达到的材料性能牌号等因素决定的。针对载重汽车前轴的壁厚和变形要求，通过大量试验确定了奥氏体加热工艺参数为：加热温度880℃～920℃，保温时间2个小时，并在此温度下直接淬火进行中温区转变；具体参数可根据对不同力学性能的要求，选择其中不同加热温度和淬火介质。现制造的载重车前轴的等温淬火处理要求的性能牌号为QTD1050-6，等温淬火工艺参数为：加热温度330℃～350℃，保温时间1.5个小时，淬火介质为硝盐。

(8)前轴铸造毛坯等温淬火处理后机加工成型，保证了前轴尺寸精度。

本发明实现了以铸代锻、以铁代钢(铁)，其综合力学性能明显高于普通球墨铸铁和锻钢；降低了汽车零部件的重量，节省了重型锻造设备及模具的投资，降低成本；缩短了生产周期；实现节能减排；具有显著的经济效益和社会效益。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为奥氏体化和基体组织等温淬火热处理曲线图；

图2为实施例1前轴石墨形貌见图2-a、基体组织见图2-b；

图3为实施例2前轴石墨形貌见图3-a，基体组织见图3-b；

图4为实施例3前轴石墨形貌见图4-a、基体组织见图4-b；

图5为实施例4前轴石墨形貌见图5-a，基体组织见图5-b；

图6为实施例5前轴石墨形貌见图6-a，基体组织见图6-b。

具体实施方式

按照上述工艺方法制造成功载重汽车铸造前轴，并通过台架疲劳试验后已装车使用30余根，下面以其中五个批次铸造前轴为实施例进行详细说明。

实施例1～5：

采用呋喃自硬树脂砂型，并在砂型表面铺厚度不低于30mm的铬矿砂面砂，同时芯砂全部采用铬矿砂；其型芯砂的工艺配比为：

1.造型

其型芯砂的工艺配比为：

(1)面砂：

铬矿砂100％；

呋喃树脂为砂量的1.5％；

固化剂为树脂量的百分比：实施例1为45％、实施例2为40％、实施例3为40％、实施例4为45％、实施例5为45％；

(2)砂型：

新砂20％，旧砂80％；

呋喃树脂为总砂量的1.0％；

(3)芯砂：

铬矿砂100％；

呋喃树脂为砂量的1.5％；

2.铁水熔炼及浇注

采用合理的铁水熔化、精炼、球化处理、浇注工艺，脱硫、去除铁水中的渣滓。

(1)电炉熔炼铁水工艺，并对原料铁水吹氩气3～4分钟进行气动脱硫、渣滓上浮。

原料铁水成分(除S含量以外)如表3。

表3 ％

实施例	C	Si	Mn	P	S	Ni	Mo	Cu
									1	3.62	0.81	0.26	0.020	0.018	1.327	0.296	0.753
2	3.64	0.87	0.27	0.029	0.019	1.410	0.288	0.740
									3	3.69	0.98	0.108	0.029	0.019	1.428	0.298	0.793
4	3.62	0.81	0.096	0.032	0.014	1.327	0.313	0.723
									5	3.70	0.79	0.09	0.035	0.018	1.492	0.298	0.823

(2)球化工艺：处理温度如表4。

表4

实施例	1	2	3	4	5
						处理温度℃	1445	1450	1441	1446	1440

球化工艺中严格、准确地控制含硫量、球化处理温度、准确的出铁量及球化剂和孕育剂的加入量；将球化剂和部分孕育剂加在堤坝式球化包的底部，其中先加球化剂，上面再覆盖孕育剂，球化剂采用牌号为FeSiMg8RE3的稀土硅铁镁合金，加入量为出铁量的1.1％，孕育剂采用硅钡孕育剂，加入量为出铁量的0.6％；在出铁槽随铁水加入出铁量0.4％的硅钡孕育剂。

球化处理采用盖包冲入法，即在有包盖的球化处理包里进行球化处理。在球化处理包上方加了一个有进铁口的中间包盖，包盖和铁水表面之间形成了一个基本密闭的空间，外界空气不能自由接触铁水，使上浮到铁水表面的镁蒸汽得不到大量氧气补充而无法燃烧，提高了铁水表面和包盖间的镁蒸汽压，同时阻止了不断上浮到铁水表面的镁蒸汽泡自由逃逸到空气中。

经球化处理后铁水化学成分如表5。

表5 ％

实施例	C	Si	Mn	P	S	Ni	Mo	Cu	Mg	RE
											1	3.60	1.96	0.26	0.019	0.010	1.30	0.292	0.73	0.038	0.024
2	3.61	1.90	0.25	0.029	0.011	1.42	0.282	0.72	0.039	0.024
											3	3.52	2.10	0.111	0.033	0.010	1.35	0.287	0.74	0.058	0.026
4	3.45	2.00	0.10	0.034	0.010	1.244	0.300	0.70	0.059	0.028
											5	3.54	2.00	0.009	0.035	0.009	1.445	0.295	0.79	0.060	0.028

(3)浇注温度如表6。浇注时使用随流孕育漏斗从头至尾随流加入含铋的硅铁孕育剂孕育，加入量为出铁量的0.2％，采用随流孕育漏斗从头至尾都要进行随流孕育，不要断流，以提高球化率，增加石墨球数。

表6

实施例	1	2	3	4	5
						浇注温度℃	1373	1380	1371	1368	1370

(4)为防止球化衰退，球化处理后完成浇注所用时间如表7。

表7

实施例	1	2	3	4	5
						浇注温度min	8	9	8	9	8

3.开箱

浇注后8小时后开箱。

4.毛坯清理及检验

对前轴毛坯进行抛丸清除表面粘附砂粒和氧化皮，打磨掉毛坯表面的飞边和毛刺，然后对毛坯进行检验。

(1)前轴进行超声波无损探伤检验，检验结果符合JB/T4730.5-2005等级1标准，保证了毛坯该部位内部无铸造缺陷。

(2)对整根前轴下底面和两侧槽型区域内全部打磨后再进行着色渗透探伤，执行JB/T4730.5-2005等级1，没有线性缺陷；对圆形缺陷，将其打磨掉后又进行2次探伤，直到无缺陷；最后将底面打磨平滑过渡。

(4)前轴铸态力学性能进行检验，检验结果见表8。

表8

实施例	抗拉强度Rm，MPa	断后伸长率A，％
			1	845	7
2	780	3
			3	720	4
4	760	5
			5	860	5

(4)铸态金相试块进行金相检验，检验结果见表9。

表9

实施例	球化率，％	石墨球数，个/mm²，不少于	石墨球径大小，级
				1	95	100	6
2	90	100	6
				3	90	150	7
4	90	150	7
				5	90	150	7

5.表面抛丸强化

实施例1-5的前轴毛坯，经检验合格的前轴毛坯表面进行强力喷丸处理，强力抛丸机的线速度为60m/s、钢丸流量80kg/min，抛丸时间4min；使用硅锰硼的钢丸，钢丸直径0.7mm，钢丸硬度HRC46～48。

6.等温淬火热处理

(1)前轴等温淬火热处理在电脑控制的带有保护气氛的自动化生产线上进行，如图1奥氏体化和基体组织等温淬火热处理曲线所示，工艺为：

奥氏体化加热温度880℃～920℃，保温2小时；

等温淬火处理温度330℃～350℃，保温1.5小时。

(2)等温淬火后进行前轴本体力学性能检验，检验结果如表10。

表10等温淬火后机械性能检验结果

(3)等温淬火后进行本体金相检验，如表11。

表11等温淬火后金相检验结果

等温淬火后检验金相组织：石墨形态、石墨大小不发生变化。热处理后基体组织全部为：针状铁素体+富碳奥氏体，说明等温淬火工艺合理。

7.台架试验

前轴疲劳台架试验结果如表12。

表12前轴疲劳寿命试验结果

注：实施例1、2、3前轴用于台架试验，计算B₅寿命值需要试验至少3根前轴；实施例4、5用于运行试验。

8.运行试验

采用本发明的制造方法已生产铸造载重汽车前轴并装车使用30余根，运行情况良好。

Claims

1.一种砂型铸造的镍钼铜合金化等温淬火球墨铸铁载重汽车前轴的制造方法，其特征在于：采用呋喃树脂砂造型工艺铸造镍钼铜合金化球墨铸铁前轴毛坯，之后进行表面喷丸强化，等温淬火热处理，最后加工成前轴零部件。

2.根据权利要求1所述一种砂型铸造的镍钼铜合金化等温淬火球墨铸铁载重汽车前轴的制造方法，其特征在于：所述采用呋喃树脂砂造型工艺铸造镍钼铜合金化球墨铸铁前轴毛坯具体工艺流程包括造型、铁水熔炼及浇注、开箱、对前轴毛坯清理及检验四个工序；

所述造型，采用呋喃自硬树脂砂型，并在砂型表面铺厚度不低于30mm的铬矿砂面砂，同时型芯砂全部采用铬矿砂；

所述铁水熔炼及浇注，采用合理的铁水熔化、球化处理、浇注工艺；

(1)炉熔炼铁水工艺：原料铁水成分(％)：C 3.45～3.75、Si0.75～1.00、Mn≤0.30、P≤0.035、S≤0.02、Ni1.00～1.50、Mo0.26～0.30、Cu0.70～0.90；

(2)对原料铁水吹氩净化，氩气压力为0.2MPa～0.4MPa、吹氩气时间为3min～4min，然后在铁水表面撒0.3％的除渣剂，最后对铁水表面除渣。

(3)球化工艺：处理温度为1430℃～1460℃；准确称量出铁量和球化剂和孕育剂的加入量、采用盖包球化提高球化剂中镁的吸收率，严格、准确地控制含硫量，将球化剂和部分孕育剂加在堤坝式球化包的底部，其中先加球化剂，上面再覆盖孕育剂，球化剂采用牌号为FeSiMg8RE3的稀土硅铁镁合金，加入量为出铁量的1.1％，孕育剂采用硅钡孕育剂，加入量为出铁量的0.6％；在出铁槽随铁水加入出铁量0.4％的硅钡孕育剂；

经球化处理后铁水成分(％)：C 3.45～3.80、Si1.90～2.10、Mn≤0.30、P≤0.035、S≤0.020、Ni1.00～1.50、Mo0.28～0.30、Cu0.70～0.90、Mg0.03～0.06、RE0.01～0.03；

(4)浇注温度：1390℃～1350℃，浇注时使用随流孕育漏斗从头至尾随流加入铋含量为2.5％-3.5％的硅铁孕育剂孕育，加入量为出铁量的0.2％，不应断流；

浇注时间：应在球化处理后10min内完成浇注；

所述开箱在浇注后8h后开箱；

所述对前轴毛坯清理及检验，是对前轴毛坯进行抛丸清理去除表面粘附砂粒和氧化皮，打磨掉前轴毛坯表面的飞边和毛刺，然后对前轴毛坯进行检验。

3.根据权利要求2所述一种砂型铸造的镍钼铜合金化等温淬火球墨铸铁载重汽车前轴的制造方法，其特征在于：所述其型芯砂的工艺配比为：

面砂：铬矿砂100％、呋喃树脂为砂量的1.5％、固化剂为树脂量的35％～55％；

砂型：新铬矿砂20％、旧铬矿砂80％、呋喃树脂为总砂量的1.0％、固化剂为树脂量的35％～55％；

芯砂：铬矿砂100％、呋喃树脂为砂量的1.5％、固化剂为树脂量的35％～55％；

树脂砂型、芯硬化24h后表面涂刷醇基石墨涂料，点火烘干后合箱。

4.根据权利要求2所述一种砂型铸造的镍钼铜合金化等温淬火球墨铸铁载重汽车前轴的制造方法，其特征在于：所述球化处理采用盖包冲入法，即在有包盖的球化处理包里进行球化处理；在球化处理包上方加了一个有进铁口的中间包盖，包盖和铁水表面之间形成了一个基本密闭的空间。

5.根据权利要求2所述一种砂型铸造的镍钼铜合金化等温淬火球墨铸铁载重汽车前轴的制造方法，其特征在于：所述对前轴毛坯进行检验，

(1)对前轴毛坯进行超声波无损探伤，检验结果应符合B/T4730.5-2005等级1标准；

(2)对整根前轴毛坯下底面和两侧槽型区域内全部打磨后再进行着色探伤，执行JB/T4730.5-2005等级1，不得有线性缺陷，对圆形缺陷，将其打磨掉后再进行再次探伤，直到无缺陷，最后将底面打磨平滑过渡；

(3)检验前轴毛坯铸态机械性能：常温抗拉强度Rm≥700MPa、断后伸长率A≥2％；

(4)对附铸金相试块检验金相组织：球化率达到90％及以上，单位面积上的石墨球数为100个以上，石墨球径大小为5级～7级；

6.根据权利要求1所述一种砂型铸造的镍钼铜合金化等温淬火球墨铸铁载重汽车前轴的制造方法，其特征在于：所述表面喷丸强化是对经检验合格的前轴毛坯表面进行强力喷丸处理，强力抛丸机的线速度为60m/s、钢丸流量80kg/min，抛丸时间4min；使用硅锰硼的钢丸，钢丸直径0.7mm，钢丸硬度HRC46～48。

7.根据权利要求1所述一种砂型铸造的镍钼铜合金化等温淬火球墨铸铁载重汽车前轴的制造方法，其特征在于：所述等温淬火热处理是在电脑控制的处于保护气氛中的从加热炉到盐浴池自动生产线上进行；前轴等温淬火热处理工艺为：

奥氏体化加热：880℃～920℃，保温2h；

等温淬火处理：330℃～350℃，保温1.5h。

8.根据权利要求1所述一种砂型铸造的镍钼铜合金化等温淬火球墨铸铁载重汽车前轴的制造方法制造的镍钼铜等温淬火球墨铸铁前轴，其特征在于：所述镍钼铜等温淬火球墨铸铁前轴的力学性能：抗拉强度R_m≥1000MPa，下屈服强度R_e1≥700MPa，断后伸长率A：≥5％，冲击吸收功Ak_U2≥80J，布氏硬度(HBW)310～380；疲劳寿命的B₅寿命值≥16万次；

等温淬火后检验金相组织：基体组织为针状铁素体+富碳奥氏体，石墨形态同铸态金相组织不发生变化。