灰铸铁具有优良的铸造性能、耐磨性和消振性能、较低的缺口敏感性和良好的切削加工等性能,是柴油发动机缸盖铸件的首选材质。随着同行业竞争的加剧,降本增效是目前企业生存发展的首要课题。对于铸造行业,灰铸铁的力学性能是后续总成可靠性的重要保证,也是降低售后故障成本的有效措施,而对于发动机加工单位,灰铸铁良好的切削加工性能则是降低刀具成本的关键因素。所以研究灰铸铁表面硬度和切削性能的影响因素,对发动机整个产业链都具有具有现实的指导意义。本文首先分析了目前发动机灰铸铁气缸盖表面硬度的影响因素,通过对硬度值的统计分析,不同硬度位置的石墨形态、金相组织、抗拉强度进行检测,发现本章通过对灰铸铁气缸盖目前存在的硬度值进行统计分析,结合相应的金相组织、抗拉强度分析,提出了在实际生产中存在的影响表面硬度的因素:1、铁水保温时间;2、型砂含水量;3、生铁加入量;4、时效热处理温度;5、硅钡孕育剂加入量。其中依据现场分析可以确定铁水保温时间超过10小时的必须重新调整配料熔炼,时效热处理温度不能高于550℃;但其他因素如生铁加入量、型砂含水量、孕育剂加入量,同时通过试验验证进行了分析。对比生铁加入量对气缸盖表面硬度的影响发现生铁比例的增加将明显降低表面硬度,对比型砂含水量发现含水量的增加将促进气缸盖表面形成一层铁素体层,对比碳化硅熔炼及改变孕育剂加入量对表面硬度的影响程度,发现碳化硅更利于表面硬度的均匀化及小幅度提升。在稳定控制了表面硬度后,本文对产品的切削加工性能进行了研究,以加工困难件的失效分析作为基础,发现目前影响切削加工性能的主要是氮含量,而结合实际生产使用优质增碳剂后,珠光体片间距更为均匀,明显提高了后续加工刀具的寿命。本文以实际生产问题解决过程中获得的经验教训为主,对大量的检测数据进行minitab统计分析,为铸造企业的质量改进提供了以数据为基础的分析模式。由于影响切削加工的因素较多,限于生产的组织安排,很难对所有因素进行排查分析。本文所做的切削加工性能的研究仅限于铸造毛坯面的铣削,对于加工单位反馈较多的钻孔刀具损耗没有深入研究。