猪铁

1、生铁在汽车发动机缸体中的使用现状
(I) 生铁元素对发动机缸体的影响
生铁中的元素比例直接决定了发动机缸体的性能。

碳（C）是主要成分，含量从 2.11% 到 4.3%。当碳以石墨形式存在时，可提高铁水流动性，以铸造复杂结构，但过量的碳会降低材料强度。
硅（Si）可促进石墨化，减少白口倾向，提高韧性/可加工性，同时有助于散热。

锰（Mn）能中和硫（形成 MnS），从而提高强度和耐磨性。
必须严格控制有害元素，如硫（降低流动性并导致热裂纹）和磷（脆性）（通常 ≤ 0.08%）。

(II) 灰铸铁和球墨铸铁在发动机缸体中的应用现状

灰铸铁和球墨铸铁仍然是发动机缸体制造的主要材料。灰铸铁具有良好的可铸造性、可加工性和成本效益，在中低端汽车应用中占 60% 以上。

球墨铸铁具有更高的强度和韧性，在高性能/大马力发动机和轻量化设计中的市场份额已上升到约 30%，其余部分由铝合金占据。

发动机缸体灰铁

(I) 优势

卓越的铸造性：熔融灰铁易于流动，可填充复杂的模具，最大限度地减少铸造缺陷，并能精确地形成内部通道（如水/油通道）。

卓越的加工性能：鳞片石墨是切削过程中的天然润滑剂，可减少刀具磨损，降低加工成本 15% - 20%。

减震和耐磨：鳞片状石墨可吸收运行振动，其结构可确保长期耐磨性，将缸体使用寿命延长至 25 万公里以上。

成本效益：成熟的生产工艺和丰富的原材料使得灰

铁块 15% - 20% 比其他材料便宜。

导热性：高导热率（45 - 55 W/(m-K)）可散发发动机热量，保持最佳工作温度。

(II) 缺点

机械强度有限：拉伸强度（150 - 350 兆帕）无法满足高性能发动机对 15 兆帕压力和循环应力的要求。

高密度：不适合轻量化设计，因为它会增加车辆重量和燃料消耗。

III.发动机缸体用球墨铸铁

(I) 优势

高强度和韧性：球形石墨可最大限度地减少基体破坏，产生的拉伸强度（400 - 900 兆帕）和伸长率（2% - 18%）非常适合高负荷发动机（如高性能 SUV）。

抗疲劳性：可承受频繁启动/停止产生的循环应力，降低 1,000 小时以上台架试验中出现疲劳裂纹的风险。

轻量化潜力：尽管密度与灰铸铁相似，但高强度允许结构优化，以减轻电动汽车增程器的 10% 重量。

热性能：足够的热传导率（35 - 45 W/（m-K））支持发动机热管理。