铸铁的合金化处理可以追溯到20世纪三四十年代，合金化处理使得铸铁性能有了质的飞跃，同时也诞生了一些特殊用途的铸铁如耐磨、耐蚀和耐热性能。采用孕育的方式来生产铸铁也是在这个时期内产生的。
在20世纪40年代末，孕育后具有球形石墨的的铸铁替代了通常的片状石墨铸铁，我们称这类铸铁为球墨铸铁。
球化元素与反球化元素的分类球化元素按其球化效果，一般分为三组。
第一组：Mg、Y x Ce s La、Pr s Sm、Dy s Ho、Er o
第二组：Ba.Li、Cs,Rb、Sr、Th、K x Na o
第三组:ALZn x Cd、Sn o
第一组球化能力最强，第二组次之，第三组最弱。
当用镁作球化元素时，第三组元素往往产生反球化作用。反球化元素：硫和氧是铸铁中常见的反球化元素，此外Ti.AkB、As、Pb.Sn.Sb、Bi、Te.Se等则属于铁液内常见的反球化元素。附表是按其作用机理分
类。
如何选择球化剂
球化剂和孕育剂是球化处理过程中最重要的材料，除了质量稳定外，选择合适的球化剂还需要考虑以下几种因素。球化处理温度：如果球化处理温度＞1480。C,球化反应会比较剧烈，进而造成较低的镁吸收率。为了使球化反应平稳，则可选择钙含量相对较高的球化剂。如果球化温度＜1480。C,则可以使用钙含量相对低一点的球化剂。
处理包尺寸：如果处理包的高径比为1:1,则由于镁蒸汽的散失会导致镁吸收率的降低，建议使用钙含量较高的球化剂。如果处理包的高径比为2:1,
则球化反应会比较平稳，镁蒸气会扩散到铁液中，镁吸收率得到提高。
球化处理工艺：如果不使用盖包法，那么球化反应产生的烟雾就会进入到大气中，并且会产生刺眼的白光。为了使球化反应平稳，可以采用低镁高钙的球化剂。如果使用盖包法工艺，铁液不会飞溅，并且产生的烟雾较少，可使用高镁低钙的球化剂，以减少加入量，降低球化成本。
处理重量：如果处理铁液的重量小于500kg,那么可使用粒度较小的球化剂，推荐使用粒度12mm以下的球化齐（L如果处理铁液的重量在500-1000kg,可使用粒度较大的球化齐Il,如粒度为3~25mm的球化剂。如果处理铁液的重量大于100Okg,则可以使用4~32mm的球化剂。
硅含量：如果铸造产品的工艺出品率较低或者废品率较高，想通过多加回炉料和废钢的方式进行熔炼，而最终铸件对铁水的硅含量有严格要求。在孕育量没法进一步降低的前提下，可使用低硅球化剂进行处理，这样可使回炉料多加8%~15%,可降低铸造厂的生产费用。
原铁液硫含量：如果原铁液硫含量较高，如果不进行脱硫处理，则需要高镁高稀土的球化剂，并且加入量会较高，如果原铁液的硫含量较低，则可以使用低镁低稀土的球化剂，且加入量会较低，低镁低稀土的球化剂成本也会比较便宜。
不同的球化方式目前常用的球化方式有以下几种：包内处理法（包括直冲法，三明治法和盖包法）、型内球化法、流淌法、纯镁处理工艺（包括转包法和包芯线法）。现就这几种球化方式的优缺点简单介绍以下。
包内处理法：这是最常见的球化工艺，应用范围广，小到几公斤的汽车件，大到几十吨的风电件都可以使用这种工艺。以盖包法的镁吸收率最高，
其次是三明治法。缺点是目前自动化程度不高，国内已有一些设备厂在研发自动加料系统。
型内球化法：现在使用这种工艺的铸造厂不是很多，因为这种工艺的缺点比较明显，球化处理产生的渣子有时会进入型腔，造成夹渣缺陷而产生废品。另外，这种球化工艺对铁液温度及铁液流速要求较高，否则会球化不均匀。
流淌法：顾名思义，流淌法是铁液流过装有球化剂的球化室而进行球化，目前这种工艺用的并不是太多。优点是自动化程度相对高一些；缺点是对铁液温度和铁液流速要求较
纯镁球化工艺：有时也叫高镁球化工艺，目前主要有两种形式，转包法和包芯线法。这种方法的优点是自动化程度较高，也有利于环保；缺点是镁吸收率偏低，产生的烟雾和渣子较多。
附图从烟雾和渣子及镁吸收率等方面对各种球化工艺进行对比
生产球墨铸铁的注意事项现在简要总结一下生产球铁的注意事项。L 原铁液的硫含量及其他微量元素不要太高。如果原铁液硫含量和其他微量元素含量太高，则需要较多的球化剂加入量或者稀土含量较高的球化剂，这样球化剂的成本就会增加，另外过多的球化剂会造成更多的渣子，不利于铸件质量的稳定。稀土含量太多，则会在大断面的铸件上易产生碎块状石墨。2.球
化处理的稳定性。球化处理工序是球墨铸铁生产过程中的关键工序，只有球化处理工序稳定了，铸件的质量才能稳定。针对不同的产品，不同的原铁液硫含量，该加入多少球化剂、孕育剂等，都要写入作业指导书并且严格执行。（3）避免较长的等待时间。球化孕育处理后，应立即进行浇注。因为随着时间的延长，残留镁会烧损并且孕育效果会衰退。（4）避免过高的残留镁含量。较高的残留镁含量会增大铸件的缩松倾向，对于一般球墨铸铁，残留镁含量（质量分数）应控制在0.035%~0.045%,对于高镇球墨铸铁，残留镁含量应控制在0.06%-0.07%β（5）对要求较高的铸件使用较好的孕育剂。对要求较高的风电件、高铁件等，则应选择孕育效果较强的随流孕育剂（如具有专利的Ultraseed/Ce ）o 其特点是能显著增加石墨球数，且石墨球形圆整。 低 孕育效果 制宣工蟠蛰
高 产生烟和液 低
供吸收率 镁
吸
收
率
讲座球墨铸铁的生产 球墨铸铁的生产过程包含以下几个环节：熔炼合格的铁液，球化处理，孕育处理，炉前检查，浇注铸件，清理及热处理，铸件质量检查。 在上述各个环节中，熔炼优质铁液和进行有效的球化—孕育处理是生产的关键。 1 化学成分的选定 选择适当化学成分是保证铸铁获得良好的组织状态和高性能的基本条件，化学成分的选择既要有利于石墨的球化和获得满意的基体，以期获得所要求的性能，又要使铸铁有较好的铸造性能。 1.1基本元素 (1) 碳和硅 由于球状石墨对基体的削弱作用很小，故球墨铸铁中石墨数量多少，对力学性能的影响不显著，当含碳量在 3.2%~3.8%范围内变化时，实际上对球墨铸铁的力学性能无明显影响。确定球墨铸铁的含碳量时，主要从保证铸造性能考虑，为此将碳当量选择在共晶成分左右。由于球化元素使相图上共晶点的位置右移，因而使共晶碳当量移至 4.6%~4.7%左右，具有共晶成分的铁液流动性最好，形成集中缩孔倾向大，铸铁的组织致密度高。当碳当量过低时，铸件易产生缩松和裂纹。碳当量过高时，易产生石墨漂浮现象，其结果是使铸铁中夹杂物数量增多，降低铸铁性能，而且污染工作环境。 用镁和铈处理的铁液有较大的结晶过冷和形成白口的倾向，硅能减小这种倾向。此外，硅还能细化石墨，提高石墨球的圆整度。但硅又降低铸铁的韧性，并使韧性—脆性转变温度升高。因此在选择碳硅含量时，应按照高碳低硅的原则，一般认为Si>2.8%时，会使球墨铸铁的韧性降低，故当要求高韧性时，应以此值为限，如铸件是在寒冷地区使用，则含硅量应适当降低。 对铁素体球墨铸铁，一般控制碳硅含量为C3.6%~4.0%，Si2.4%~2.8%； 对珠光体球墨铸铁，一般控制碳硅含量为C3.4%~3.8%，Si2.2%~2.6%。 (2) 锰 球墨铸铁中锰所起的作用与其在灰铸铁中所起的作用有不同之处。在灰铸
qt600球墨铸铁铸造技术条件 （实用版） 目录 1.QT600 球墨铸铁的概述 2.QT600 球墨铸铁的技术要求 3.QT600 球墨铸铁的铸造工艺 4.QT600 球墨铸铁的应用领域 5.结论 正文 一、QT600 球墨铸铁的概述 QT600 球墨铸铁是一种高强度、高韧性的球墨铸铁材料，其主要成分为铁、碳、硅、锰、硫、磷等。QT600 球墨铸铁具有良好的铸造性能、力学性能和耐磨性能，因此在我国被广泛应用于汽车、机械、建筑等行业的零部件制造。 二、QT600 球墨铸铁的技术要求 QT600 球墨铸铁的技术要求主要包括化学成分和力学性能两方面。 1.化学成分 QT600 球墨铸铁的化学成分主要包括碳 (C)、硅 (Si)、锰 (Mn)、硫(S) 和磷 (P)。其中，C:2.5-3.0%，Si:2.3-2.7%，Mn:0.2-0.4%，S<0.02%，P<0.08%。此外，QT600 球墨铸铁中还含有少量的稀土氧化物，如 Cu:0.35～0.40%。 2.力学性能 QT600 球墨铸铁的力学性能主要包括抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。其中，抗拉强度≥600MPa，抗压强度≥700MPa，抗弯强度≥
900MPa，抗剪强度≥600MPa。 三、QT600 球墨铸铁的铸造工艺 QT600 球墨铸铁的铸造工艺主要包括熔炼、球化、浇注和凝固四个过程。 1.熔炼 采用感应炉熔炼，将铁、碳、硅、锰、硫、磷等元素按一定比例加入炉内，熔化后进行搅拌，使元素均匀分布。 2.球化 将熔炼好的铁水倒入球化剂中，使铁水形成球状。球化剂一般为硅铁、镁铁等，其作用是使铁水中的 MnS 氧化为 MnO，并形成球状结构。 3.浇注 将球化好的铁水倒入铸型中，进行浇注。铸型可以是砂型、金属型等。 4.凝固 铁水在铸型中逐渐冷却，形成凝固的铸铁件。凝固过程中，铁水中的石墨结构逐渐形成，使铸铁件具有良好的韧性和耐磨性能。 四、QT600 球墨铸铁的应用领域 QT600 球墨铸铁广泛应用于汽车、机械、建筑等行业的零部件制造，如汽车发动机缸体、轮毂、机械齿轮、轴承座等。 五、结论 QT600 球墨铸铁具有良好的铸造性能、力学性能和耐磨性能，广泛应用于各种零部件的制造。
球墨铸铁熔炼工艺规程 本规程适用于中频电炉熔炼球墨铸铁件 一、原材料要求 1、新生铁Q10和Q12符合GB/T1412—2005要求其中Mn≤0.20、P≤0.020、 Ti≤0.050。 2、废钢符合GB/T4223—1984要求块度不得大于240×240mm。 3、回炉料仅限球墨铸铁回炉料回炉料必须抛丸清理去除泥沙。不得使用 其他材质的回炉料。 4、硅铁牌号FeSi75—C符合GB/T2272—1987要求。 5、锰铁牌号FeMn68C7.0符合GB/T3795—2006. 6、稀土镁硅铁合金球化剂牌号FeSiMg8Re3符合GB/Y4138—2004要求。 二、熔炼操作 1、炉前操作工人必须是经过专业培训且具有一定的理论水平和实际中频 炉操作经验。 2、炉前操作工人应按要求穿戴安全劳动保护用品。 3、检查所需要的原材料、辅料是否齐备是否符合工艺要求各检验、测量 和实验设备是否合格各设备使用状况是否良好正常。 4、炉料配比QT450—10牌号新生铁5570、废钢57、回炉料2340。配料 比以满足炉前成分为准在特殊情况下可作适当变化。 5、按配料通知单上注明的各种炉料重量准确计量加入炉。 6、投料顺序为新生铁后废钢在回炉料。 7、熔炼过程中要经常捣料防止炉料“搭桥”或结壳。 8、炉料全部投入后温度达到1300℃时加入稻草灰或覆盖剂对铁水进行 保护熔炼防止铁水氧化。 9、炉内铁水温度达到1400℃光学高温剂后取样分析化学成份。 10、炉前成份C3.754.00Si1.301.70Mn≤0.50P≤0.07S≤0.035. 11、球化包采用1000kg专用球化除了包球化处理前球化包应烘烤至暗红 色。 12、球化处理采用堤坑处理包冲入法。球化剂FeSiMg8Re3按出铁量的
球墨铸铁铸造工艺集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
球墨铸铁铸造工艺 1、金属炉料的要求 1.1各种入炉金属炉料必须明确成份，除回炉铁和废钢由炉前配料人员根据炉料状况确定外，螺纹钢不准加入球铁中。其余炉料必须具备化学成份化验单方可使用，同时应保证炉料、合金干燥。 1.2防止有密闭容器混入炉料中。 1.3所有炉料应按配料单过称。 2.1球墨铸铁化学成分 2.2球墨铸铁单铸试样力学性能（GB/T1348-1988）
3.熔炼过程化学成分和机械性能控制范围：3.1熔炼过程化学成分控制范围 3.1.2球墨铸铁熔炼过程化学成分控制范围
3.2机械性能控制范围符合2.2、2.4标准 4.1配料：加料按（2200kg）根据材质和回炉料情况选择下表其中一种配比。（注意：如果是其他增碳剂，则增碳剂加入量增加10%） 4.2加料顺序： 200kg新生铁或回炉料-1/3增碳剂-废钢-1/3增碳剂-废钢-1/3增碳剂-新生铁-回炉料。 增碳剂不准一次加入.防止棚料. 6冶炼要求 6.1加料顺序：新生铁-废钢加满炉-增碳剂-废钢-回炉料。 6.2熔化完毕，温度升到1380℃左右清除铁水表面的渣，取原铁水化学成分。 6.3根据成分标准加合金或其他原料调整化学成分。成份不合格不准出铁水 6.4测温，根据铸件工艺要求要求确定出铁温度， 6.5出铁水前扒渣干净。 6.6小铸件要用0.5-1吨包分包出铁或球化 7球墨铸铁的孕育和球化处理 7.1孕育剂选用75SiFe,加入方法为随流加入。 7.2球化处理材料的技术要求参见下表(有特殊要求的球化剂按专项规定).
球墨铸铁铸件的铸造过程及要点注意 1.铸铁—球墨铸铁国家标准(GB1348-2009) 2.生产工艺流程(电炉生产球墨铸铁件) 生铁――入炉熔炼――铁水加入合金球化\孕育处理――浇注型腔――打箱清理――热处理(如果需要的话) 3.定购信息。根据本规范定购材料应该包孕下列信息： (1)产品名称，(2)所需的球墨铸铁牌号;(3)要是需要，其它特殊性能;(4)是否需要不同数目的试样;(5)要是需要，需供给保证书;(6)要是需要，其它的交付物。 4.拉伸性能要求。 5.热处理。牌号60-40-18通常需要完全铁素体化退火。牌号120-90-02和100-70-03一般需要淬火回火或正火回火或等温热处理。其它牌号可以铸态或热处理状态交付。颠末淬火到马氏体再回沸热处理的球墨铸铁比相同硬度的铸态材料有低患上多的委顿强度。 6.实验试样。(1)用来机加工成拉伸实验试样的单铸实验试块应该铸造成图1和图2指定的尺寸和形状。由图3所示的模具铸造的改良龙骨型铸锭可以替代1英寸的Y型铸锭或1英寸的龙骨型铸锭。实验试样应该在由合适的型砂制成的敞口铸模中铸造，并且对于0.5英寸(12.5mm)和1英寸(25mm)尺寸的试样应该具有最小1.5英寸(38mm)的铸模壁厚，对于3英寸尺寸的试样应该具有最小3英寸
(75mm)的铸模壁厚。试样应该在铸模中冷却至出现黑色(接近482℃或更低)。代表铸件的试样铸锭的尺寸应该由购买方选择。要是购买方没有选择，则由生产商选择。⑵当根据本规范举行熔模铸造时，生产商可以用铸件的熔液在铸模中浇铸实验试样，或在与生产铸件相同的热环境下用同样类型的铸模零丁浇铸。实验试块应该由其代表的铸件同1个铸桶或熔炉中浇铸。
珠光体型球墨铸铁熔炼配方及注意事项 一、化学成份 C Si Mn P S Mg RE 原铁液 3.6-3.7 1.2-1.3 0.3-0.4 <0.06 <0.06 0.03-0.04 0.02-0.03 球化后 3.6-3.7 2.0-2.1 0.3-0.4 <0.06 <0.06 0.03-0.04 0.02-0.03 二、合金加入量： 1、QT600-3 Cu:0.3-0.4% 2、QT700-2 Cu:0.4-0.5% Sn:0.03-0.03% 三、球化剂加入量及放臵方法： 1、加入量：1.3%左右，用前烘烤预热。 2、放臵方法：将球化剂放在堤坝一侧底层，其上放覆盖剂：硅铁、草灰、球铁铁屑（或废钢碎片）等并分层适度舂紧。最后用同堤 坝上口大小相近的铁板（或薄钢板）覆盖。 四、球化过程及效果观察 出铁时铁水应冲至堤坝的另一侧，注意不要让铁水流直接与球 化剂接触。当铁水出至铁水量的三分之二左右时，停止出铁。出铁半 分钟左右球化反映就开始了，产生大量白色镁光和火苗，火苗越多越 长则球化越好，反应时间可持续2分钟左右。反应停止后，立即将铁 水表面的渣子扒净，再出另外三分之一的铁水，同时进行第一次孕育。 五、孕育剂加入量及加入方法： 1、加入量：0.7—0.8%，用前烘烤预热 2、加入方法：第一次加入量：0.5-0.6%；第二次加入量0.2%. 六、出炉温度、浇注温度和浇注时间：
1、出炉温度：第一次出用于球化的铁水（2/3铁水），出铁温度1480-1500℃；第二次出用于孕育和提高铁水（1/3铁水），出铁温度1560℃。（这是由于铁水温度高低对球化处理效果有很大关系。温度过高，不仅反应过早而且强烈，将大大降低球化剂的吸收率，影响球化效果；温度过低，球化剂将“冻死”在堤坝内，不发生反应。 2、浇注温度：1350-1420℃ 3、从球化开始到浇注结束，13分钟内完成。 七、炉前质量检验 1、火苗观察法：经球化处理的铁水，在其表面会冒出白亮色的火苗（似蜡烛火苗），这是镁蒸气逸出发生氧化燃烧的现象。火苗的长短和多少与铁水中的残留镁量有关。根据火苗情况可大致判断铁水球化质量：火苗长、多且冒出有力，说明铁水中残留镁量多，球化好；火苗短、少而冒出无力，则表明铁水中残留镁量少，球化效果差。 2、三角试片观察：球化处理良好的铁水浇出的三角试块两侧有一定的凹陷，断口组织细密呈银白色金属光泽，中间有明显缩松，尖角有白口，敲击时有如钢的声音，闻其断口有电石臭味；否则，表明球化不良。 八、机械性能 1、抗拉强度： （１）、QT600-3，抗拉强度达到600бb∕MPa,伸长率3% （２）、QT700-2，抗拉强度达到700бb∕MPa,伸长率2%。2、金相组织
管模工序工艺操作过程
管模焊接工艺操作规程 1.焊接前将焊剂在250℃左右烘焙2小时。 2.焊接前必须清除管模内壁的铁屑、模粉等杂质，保证待焊接 表面不得有油污、铁锈和水份。 3.根据管模的公称直径将支承滚轮调整到预定的间距。 4.将要焊接的管模吊放在支承滚轮上。 5.启动管模旋转电机，调节变速器，使之符合焊接规范的要求。 焊接电流焊接 电压 焊接速度 400A 34V 0.7cm/s～0.85 cm/s 6.将管模欲焊接部位均匀加热到200～300℃。 7.用砂布或铁刷清除管模外表面与碳块接触部位的铁锈。 8.接通电源焊接开关，启动ZXG-1000R硅整流焊机，并初调好 焊接电流和焊接电压。 9.接通控制器上的旋转开关。 10. 焊枪移送到管模欲焊接的起始位置，调整焊咀位置，使焊咀 中心向右偏离管模中心线10～15mm。 11. 通过控制盒上的“焊丝向上”或“焊丝向下”按钮使焊丝与 管模待焊接表面接触良好。 12. 在最先开始焊接的圆周位置划上记号，管模每转一周，焊枪 手柄移动1～1.25周（6～7.5mm）。 13. 焊接过程中，必须随时将焊剂充填到焊咀周围，并随时将熔 渣用钩子清理掉。 14. 在焊接过程中，要保证工作电流与工作电压的稳定。 15. 焊接后要保证焊接轮廊光滑，不得有严重焊接凹陷，焊接高
度比管模内表面高出3～4mm。 16. 保持焊剂的清洁，没有熔化的焊剂必须经过筛选后方可继续 使用。 17. 焊接后直观检查，若有缺陷，可进行手工补焊。 18. 焊接完后，将管模的受热影响区均匀加热到370～430℃， 并使管模匀速旋转2小时。 19. 将管模缓慢冷却到95～120℃。
球墨铸铁熔炼过程及铁水质量控制方法 本文简述了球墨铸铁的熔炼过程以及铁水质量控制的方法，旨在帮助读者了解球墨铸铁的生产过程及其质量控制要点。 球墨铸铁是一种高强度、高韧性的铸铁材料，其生产过程中铁水质量控制至关重要。下面将分别介绍球墨铸铁的熔炼过程和铁水质量控制方法。 一、熔炼过程 球墨铸铁的熔炼过程主要包括原材料准备、熔炼、调整和浇注四个步骤。 1.原材料准备：球墨铸铁的原材料主要包括铁水、废钢、回炉料等。铁水要求含碳量在 2.5% 以下，硅、锰、硫、磷等元素的含量也要控制在一定范围内。废钢和回炉料要求干净、无油污、无杂物。 2.熔炼：球墨铸铁的熔炼一般在电炉中进行。熔炼过程中要加入适量的废钢和回炉料，并控制好熔炼温度和时间。熔炼结束后要进行精炼，以去除杂质和气体。 3.调整：调整是指在熔炼结束后，对铁水进行成分和温度的调整。调整的目的是使铁水的成分符合要求，并使其温度达到浇注所需要的范围内。 4.浇注：浇注是球墨铸铁生产的最后一步。在浇注前，需要对铁水进行净化处理，并控制好浇注温度和速度。浇注过程中要保证铁水
充满模具，并防止出现冷缩、缩孔等缺陷。 二、铁水质量控制方法 球墨铸铁的铁水质量控制方法主要包括以下几个方面： 1.控制原材料的质量：要求铁水、废钢和回炉料的质量符合要求，避免使用劣质原材料。 2.控制熔炼工艺：要求熔炼过程中加入适量的废钢和回炉料，并控制好熔炼温度和时间，避免过热和过冷。 3.控制调整工艺：要求对铁水进行成分和温度的调整，使其符合要求。 4.控制浇注工艺：要求浇注前对铁水进行净化处理，并控制好浇注温度和速度，避免出现冷缩、缩孔等缺陷。
探讨高品质球墨铸铁的熔炼技术 球墨铸铁是一种高品质的铸造材料，具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，被广泛应用 于汽车制造、机械制造、建筑工程等领域。球墨铸铁的熔炼技术对于获得高品质的铸件至 关重要。本文将简要探讨高品质球墨铸铁的熔炼技术。 选择合适的材料是熔炼高品质球墨铸铁的关键。球墨铸铁的主要组成是铁、碳、硅和镁。为了获得高品质的铸铁，应选择高纯度的铁、合适的碳含量和硅含量。铁的纯度对球 墨铸铁的品质有很大影响，应选择低硫、低磷的铁，控制硫、磷等有害元素的含量。碳的 含量一般控制在2.9%至3.8%之间，过高或过低的碳含量都会导致球墨铸铁的性能下降。硅的含量对球墨铸铁的强度和硬度有显著影响，应根据实际需求选择合适的硅含量。镁是球 墨铸铁中形成球状石墨的关键元素，应选择高纯度的镁。 控制熔炼过程对于获得高品质球墨铸铁至关重要。熔炼过程中应控制合金元素的加入 时间和温度。应将铁矿石和其他原料均匀混合，加入炉中进行还原。在还原过程中，应控 制炉温和还原剂的投加量，使矿石充分还原。应控制合金元素的加入时间和温度。一般情 况下，镁应在铁液温度达到1410℃至1440℃时加入。加入镁的过程要稳定，避免剧烈剧烈的反应产生气泡。硅的加入要尽量避免铝的存在，以防止生成气孔。 进行适当的后处理对于获得高品质球墨铸铁也十分重要。一般情况下，铁液在浇铸后 应进行冷却处理，以控制组织的形成。冷却速度对于球墨铸铁的性能影响很大。快速冷却 可使铁液中的球状石墨更加均匀，提高铸件的强度和塑性。还可以进行热处理，如回火、 正火等，以进一步改善球墨铸铁的性能。 高品质球墨铸铁的熔炼技术需要选择合适的材料、控制熔炼过程和进行适当的后处理。正确认识和掌握这些技术是生产高品质球墨铸铁的关键。通过不断的研究和实践，相信熔 炼高品质球墨铸铁的技术会不断提高。
探讨高品质球墨铸铁的熔炼技术 摘要：近年来，我国工业取得了快速发展。在此过程中，球墨铸铁得到了广 泛的应用，并显示出其在该领域的应用价值，如机械性能强、化学成分稳定等。 如果想到获得更好的产品，需要加强熔炼技术的研究，从而更好地实现生产目标。因此，本文分析了高品质球墨铸铁的熔炼工艺技术，以期为相关产品生产提供参考。 关键词：高品质；球墨铸铁；熔炼技术 引言 目前，我国是世界上生产铸铁最多的国家，铸件产量占全球总量的25%。近 年来一直保持高速增长。但我国球墨铸铁的应用比例仍远远落后于发达国家，优 质球墨铸铁的应用仍有较大空间。优质球墨铸铁的优点是化学成分稳定、石墨形 态好、力学性能优良、基体组织适宜。但球墨铸铁的熔炼程度会严重影响其性能，球墨铸铁的熔炼技术从某种角度上看来从中可以看出球墨铸铁的生产能力。 1. 工艺研究 球墨铸铁是上世纪50年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能与 钢接近。正是鉴于其优异的性能，成功地用于铸造一些受力复杂，对强度、韧性 和耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁很快发展已然成为一种铸铁材料，仅次于灰 铸铁，得到了广泛的应用。所谓“以铁代钢”主要是指球墨铸铁。国内生产中普 遍采取使用双熔工艺，但在实际生产中，铸铁的熔化温度不足，妨碍了铸铁的成 本和质量。而中频感应炉熔炼法，在实际应用中成分能够灵活调整，工艺特点简单，质量上乘，已在很多铸造厂得到应用。 2.生产常见问题 在球墨铸铁生产中，常见的问题有：一是缩孔和缩松。鉴于球墨铸铁本身的 特性，在应用中经常会出现缩孔。要在铸件生产前对这部分缺陷进行预测，就需
要应用数值模拟技术等相关技术，能够在虚拟环境中模拟铸造过程，其中包含应 力形成、充型和铸造过程、冷却和凝固。借助这种方式，能够评估成型过程中主 要元素的因素程度，并预测后续过程可能存在的性能和结构缺陷。二是气孔缺陷。在球墨铸铁件的生产中，通过喷砂、热处理和机加工后，通常会出现椭圆形和球 形孔。对于这部分孔洞，通常分布在铸件表面之下，即皮下气孔。原因与表面张 力有密切关联，会造成气体沉淀在皮下逐步形成毛孔。当球墨铸铁阻塞空气通道时，也会导致形成气孔。 3. 高品质球墨铸铁的熔炼技术的应用 3.1 高品质球墨铸铁的熔炼工艺技术 球墨铸铁的基本要求是高温和低硫含量。国内外的铁水熔炼通常采取中频炉、冲天炉、感应炉相结合的方法。热风除尘冲天炉的使用能够进一步提升铸铁的熔 化效率，而感应炉能够有效控制合金成分，从而保证稳定的球化。 国内大型铸造企业主要采取使用双联铸造工艺。但在各种等级的铸件中，较 大的圆顶缺乏较强的调节铸铁成分的能力。另外，我国冲天炉熔炼过程中，鉴于 熔化温度低，焦铁比差异大，铸铁的质量和成分都会受到限制。采取使用中频感 应炉技术，可简化铸造操作，工艺可灵活调整，铸铁质量更高，铸造效率优于冲 天炉，因此被中小型铸造厂广泛采取使用公司。 在球墨铸铁的生产中，一个关键的生产指标是石墨的形状，其与冲击强度和 熔体强度密切相关。但是，球墨铸铁件的一项重要工艺是球化处理，而选用的球 化剂和球化方法将严重制约处理效果。目前，我国主要选用稀土镁硅铁复合球化剂，镁是主要的球化剂。在我国冶炼企业脱硫能力不断提高的因素下，低稀土是 球化剂的主要发展方向。此外，可参照结合铸件形貌的结构要求选择含锑、钙、 钡的球化剂。选择球化工艺时，主要考虑的因素是反应稳定性和吸收性。国外公 司主要采取使用盖包冲入法，其特点是适用范围广、吸收率高、烟雾少。我国主 要采取冲入法球化工艺。此外，还有喂丝法球化工艺，其温度损失小，反应非常 稳定，已逐渐得到应用和推广。 3.2 原材料控制
铸态球墨铸铁QT450-10的熔炼过程控制 铸态球墨铸铁QT450-10的熔炼过程控制 1、生产条件及化学成分设计 铁液采用冲天炉—感应电炉双联熔炼，其中冲天炉为3 t／h多排小风口热风酸性炉，感应电炉为2 t中频感应电炉。球化、孕育处理前，铁液在感应电炉中进行进一步的脱硫处理，以获得高温、低氧化、低硫的原铁液。 生产中对铸态QT450-10的化学成分提出的要求为：3.4％～3.9％ C，2.5％～3.0％ Si，≤0.4％ Mn，＜0.050％ P，＜0.025％ S，0.04％～0.10％ Mg残，0.015％～0.04％ RE残。 2 、熔炼过程控制要点 (1)准备和检查工作时要使用的相关物品，如：FeSi75A115—B孕育剂、FeSiMg8RE5球化剂、增碳剂、铁液搅拌工具等。 (2)新包或4 h未使用的铁液包(0.5 t)使用前必须烫包，使用地上衡称量空包和装满铁液的包，计算一包铁液的重量(用以计算合金加入量)。 (3)孕育剂、球化剂合金预热温度应大于150℃，上限越高越好，但最高不超过400℃，并且预热时不能接触明火；孕育剂粒度3～20 mm，球化剂粒度10～25 mm。 (4)计算孕育剂、球化剂的加入量，孕育剂含硅按75％计算，加入量按1.0％～1.4％计算，球化剂含硅按44％计算，加入量按1.5％～1.8％计算。 (5)放置合金，合金放在凹坑式包底的凹坑内，由下至上的放置顺序为：球化剂一孕育剂一珍珠岩砂，并尽量塞实，如必要还应加压一块小于5 kg的生铁或钢板。其中孕育剂只能加入计算量的70％，剩余的在处理时加入。 (6)铁液出炉前应制白口化试样，送做光谱成分分析。确定C：3.7％～3.9％，Si：1.6％～1.8％。成分分析达不到要求，应再对铁液进行调整，并观察原铁液浇注的三角试样的断面是否正常。 (7)调整铁液的处理温度为1480～1500℃。使用测温仪测温并记录。 (8)球化和孕育处理
QT350-22AL QT350-22AL 厚大断面低温球墨铸铁件熔炼生产工艺 摘要：QT350-22AL 球墨铸铁是一种重要的工业材料，广泛应用于工业、建筑、交通等领域。本文主要介绍QT350-22AL 厚大断面低温球墨铸铁件的熔炼生产工艺。首先，介绍了QT350-22AL 球墨铸铁的性能特点以及应用领域。然后，详细描述了QT350-22AL 厚大断面低温球墨铸铁件熔炼生产工艺的流程、原材料的选择和配比以及熔炼的控制条件。最后，给出了一些生产工艺操作注意事项，以及对未来QT350-22AL 厚大断面低温球墨铸铁件熔炼生产工艺发展的展望。 关键词：球墨铸铁；QT350-22AL；熔炼生产工艺；原材料；控制条件；未来展望 1. QT350-22AL 球墨铸铁的性能特点和应用领域 QT350-22AL 球墨铸铁是一种具有优异性能的铸造材料，其主要特点包括高强度、高塑性和高抗磨损性能。它的应用领域非常广泛，包括机械制造、汽车制造、船舶制造、建筑工程等领域。在汽车制造领域中，QT350-22AL 球墨铸铁主要用作汽车发动机的曲轴、连杆、滑块等关键部件。而在机械制造领域中，QT350-22AL 球墨铸铁主要用作制动器、飞轮等大型零部件。 2. QT350-22AL 厚大断面低温球墨铸铁件熔炼生产工艺的流程 QT350-22AL 球墨铸铁的熔炼生产工艺包括原材料的选择和配比、炉型的选择、炉渣的处理以及熔炼的控制条件等多个方面。 2.1 原材料的选择和配比
QT350-22AL 球墨铸铁的原材料主要包括铸造龙骨、生铁、再生料、硅铁、铁合金、焦炭等材料。其中，铸造龙骨和生铁是最为重要的两个原材料。 铸造龙骨是QT350-22AL 球墨铸铁的主要原料，其主要作用是提供铁素体的形成条件。铸造龙骨的品质直接影响到球墨铸铁的成品质量。在选择铸造龙骨时，应根据球墨铸铁的使用要求，选择低硫、低磷、低碳、高硅、高镁的铸造龙骨。 生铁是QT350-22AL 球墨铸铁的另一个主要原料，其主要作用是提供球墨铸铁的金属物质和铁素体形成的条件。在选择生铁时，应考虑其磷、硫、铁素体含量、硅铁比例以及温度等因素。同时，在生铁配比时应注意保证铁素体的形成。 2.2 炉型的选择 QT350-22AL 球墨铸铁的熔炼生产工艺需要采用较为复杂的炉型，如电弧炉、感应炉或高频炉等。在选择炉型时，应根据生产要求选择合适的炉型，并注意其炉体的特点和使用年限。 2.3 炉渣的处理 QT350-22AL 球墨铸铁的熔炼生产工艺需要对炉渣进行处理，以保证金属材料的质量。炉渣中的杂质和氧化物对球墨铸铁的质量产生重要影响，在熔炼过程中需注意对炉渣进行清理和过滤。 2.4 熔炼的控制条件 在QT350-22AL 球墨铸铁的熔炼生产工艺中，熔炼的控制条件是至关重要的，需要控制温度、保持时间和合金成分等因素。在控制熔炼温度时，应根据生产计划和球墨铸铁的应用要求来确定最佳的炉温。在球化过程中，应控制球化剂的添加量和球化时间，保证获得优质的球化效果。 3. 生产工艺操作注意事项 在生产QT350-22AL 球墨铸铁时，需要注意以下几点：
高品质球墨铸铁的熔炼技术 高品质球墨铸铁的熔炼技术 摘要：在工业生产中，生产高品质的球墨铸铁非常重要。 为此，该文阐述了高品质球墨铸铁的熔炼工艺技术、原材料对球墨铸件性能产生的影响、对球墨铸铁一系列成分的有效控制，旨在给高品质的球墨铸铁熔炼技术带来参考根据。 关键词：高品质球墨铸铁生产熔炼技术 当今，我国是全球生产铸铁的第一大国，铸件产量是全球总产量的25%。 近些年以来，一直保持着迅速增长的态势。 然而，我国球墨铸铁的应用比重跟发达国家还面临着一些差距，应用高品质的球墨铸铁还具备比较大的空间。 高品质球墨铸铁的优势是化学成分稳定、石墨形态良好、力学性能优异、基体组织适宜。 球墨铸铁的熔炼水平会严重地影响到其性能，从一定程度上来讲，球墨铸铁的熔炼技术是球墨铸件生产能力的体现。 1 高品质球墨铸铁的熔炼工艺技术 球墨铸铁铁液的基本要求是高温低硫，国内外一般是借助冲天炉、中频炉、感应炉的联合来熔炼铁液。 应用热风除尘冲天炉能够使熔炼铁液的效率大大提高，而应用感应电炉能够有效地控制合金的成分，从而确保稳定的球化。 在国内的大型铸造企业当中，经常应用双联熔炼工艺。
然而，在多样性浇注的铸件牌号上，规模较大的冲天炉对铁液成分缺少较强的调整能力。 并且，我国的冲天炉在熔炼的过程当中，由于熔炼温度比较低以及焦铁比间存在比较大的差异性，这会制约铁液的质量以及成分构成。 通过采用中频感应炉的工艺技术可以使熔炼操作简便，工艺灵活调整，且铁液的质量较高，熔化效率也优于冲天炉，故在中小规模的铸造企业中广泛应用。 在球墨铸铁生产当中，一个关键的生产指标是石墨的形态，石墨的形态跟铸件的抗冲击性和强度性能存在非常紧密的关系。 而熔炼球墨铸铁中一个重要的技术是球化处理，选用的球化剂和球化方式会严重地制约到处理的结果。 当今，我国大都应用稀土镁硅铁复合剂作为球化剂，其中镁的功能是主导球化。 在我国铸造企业日益提升脱硫能力的影响下，球化剂的发展方向是低稀土。 另外，结合铸件形态的组织要求，能够选用含有锑、钙、钡的球化剂。 在选用球化工艺的过程中，主要的兼顾要素是反应平稳性和吸收率。 国外企业大都应用盖包冲入法，该方法的特点是适用面广、吸收率高、烟尘少。 我国大都应用冲入法球化处理技术。 当前正在发展一种新型的喂丝法球化工艺，这种工艺损失的温度少，反应十分稳定，且逐步地获得了应用与推广。 球化处理完成后，铁液要进行孕育处理。
1 灰铸铁 灰铸铁通常是指具有片状石墨的灰口铸铁，这中铸铁具有一定的机械性能、良好的铸造性能以及其它多方面的优良性能，因而在机械制造中业获得最广泛的应用。 表1为灰铸铁的新的国家标准。该标准是以灰铸铁的抗拉强度作为分级依据的。由于灰铸铁对冷却速率的敏感性（壁厚效应），同一种牌号铸铁在不同铸件壁厚条件下的实际强度有很大的差别（薄壁与厚壁之间在强度上的差别达 50-80MPa）。 5 铸铁的熔炼 9.1 熔炼对保证铸件质量的重要性 熔炼铁液是生产铸铁件的重要环节。铸件质量包括内在质量、外观质量以及是否形成缺陷等，这些都与铁液方面因素有直接的关系。如铁液的流动性、薄壁和结构复杂铸件的成型性以及冷隔缺陷等受铁液温度的影响，而熔炼的铁液化学成分是否符合要求，则对铸件的机械性能有直接的影响。铁液中的气体和非金属夹杂物含量不仅影响铸铁的强度和铸件的致密度，而且还与铸件形成气孔、裂纹等缺陷有关。随着机械制造科学的发展，对铸铁提出薄壁、高强度的要求，铸件的最小壁厚由过去4~6mm减小至2~3mm，这要求相应提高铁液浇注温度。铁液温度还对铸铁件的内在质量有重要的影响，如灰铸铁件的质量指标（GZ），即与铁液温度有显明的关系。在球墨铸铁生产方面，熔炼出铁液的温度及原始含硫量成为球化及孕育处理有否成功的先决条件。 9.2 对铁液质量的基本要求 1．出炉温度 不同牌号灰铸铁件的浇注温度范围大致为1330-1410C。在一般情况下，铁液的出炉温度至少比浇注温度提高50C，故根据铸铁牌号（自HT100至HT350）和铸件结构条件的具体情况，铁液出炉温度应不低于1380-1460C。当需要浇注特薄（2-4mm）铸件时，出炉温度还应提高20-30C。为了满足浇注铸件的需要，不同牌号可锻铸铁的出炉温度应不低于1460-1480C。对球墨铸铁及其它变质处
铸铁的合金化处理可以追溯到20世纪三四十年代，合金化处理使得铸铁性能有了质的飞跃，同时也诞生了一些特殊用途的铸铁如耐磨、耐蚀和耐热性能。采用孕育的方式来生产铸铁也是在这个时期内产生的。 在20世纪40年代末，孕育后具有球形石墨的的铸铁替代了通常的片状石墨铸铁，我们称这类铸铁为球墨铸铁。 球化元素与反球化元素的分类球化元素按其球化效果，一般分为三组。 第一组：M g、Y、Ce、La、Pr、Sm、Dy、Ho、Er。 第二组：Ba、Li、Cs、Rb、Sr、T h、K、N a。 第三组：Al、Z n、Cd、Sn。 第一组球化能力最强，第二组次之，第三组最弱。 当用镁作球化元素时，第三组元素往往产生反球化作用。反球化元素：硫和氧是铸铁中常见的反球化元素，此外Ti、A l、B、A s、Pb、Sn、Sb、B i、T e、Se等则属于铁液内常见的反球化元素。附表是按其作用机理分类。 如何选择球化剂 球化剂和孕育剂是球化处理过程中最重要的材料，除了质量稳定外，选择合适的球化剂还需要考虑以下几种因素。球化处理温度：如果球化处理温度>1480℃，球化反应会比较剧烈，进而造成较低的镁吸收率。为了使球化反应平稳，
则可选择钙含量相对较高的球化剂。如果球化温度<1480℃，则可以使用钙含量相对低一点的球化剂。 处理包尺寸：如果处理包的高径比为1:1，则由于镁蒸汽的散失会导致镁吸收率的降低，建议使用钙含量较高的球化剂。如果处理包的高径比为2:1，则球化反应会比较平稳，镁蒸气会扩散到铁液中，镁吸收率得到提高。 球化处理工艺：如果不使用盖包法，那么球化反应产生的烟雾就会进入到大气中，并且会产生刺眼的白光。为了使球化反应平稳，可以采用低镁高钙的球化剂。如果使用盖包法工艺，铁液不会飞溅，并且产生的烟雾较少，可使用高镁低钙的球化剂，以减少加入量，降低球化成本。 处理重量：如果处理铁液的重量小于500kg，那么可使用粒度较小的球化剂，推荐使用粒度12mm以下的球化剂。如果处理铁液的重量在500~1000k g，可使用粒度较大的球化剂，如粒度为3~25mm的球化剂。如果处理铁液的重量大于1000kg，则可以使用4~32mm的球化剂。 硅含量：如果铸造产品的工艺出品率较低或者废品率较高，想通过多加回炉料和废钢的方式进行熔炼，而最终铸件对铁水的硅含量有严格要求。在孕育量没法进一步降低的前提下，可使用低硅球化剂进行处理，这样可使回炉料多加8%~15%，可降低铸造厂的生产费用。
球墨铸铁的工艺设计 第一节工艺特点 一、球墨铸铁的流动性与浇注工艺 球化处理过程中球化剂的加入，一方面使铁液的温度降低，另一方面镁、稀土等元素在浇包及浇注系统中形成夹渣。因此，经过球化处理后铁液的流动性下降。同时，如果这些夹渣进入型腔，将会造成夹杂、针孔、铸件表面粗糙等铸造缺陷。 为解决上述问题，球墨铸铁在铸造工艺上须注意以下问题： （1）一定要将浇包中铁液表面的浮渣扒干净，•最好使用茶壶嘴浇包。 （2）严格控制镁的残留量，最好在0.06%以下。 （3）浇注系统要有足够的尺寸，以保证铁液能做尽快充满型腔，并尽可能不出现紊流。 （4）采用半封闭式浇注系统，根据美国铸造学会推荐的数据，直浇道、横浇道与内浇道的比例为4：8：3。 （5）内浇口尽可能开在铸型的底部。 （6）在浇注系统中安放过滤网会有助于排除夹渣。 （7）适当提高浇注温度以提高铁液的充型能力并避免出现碳化物。对于用稀土处理的铁液，其浇注温度可参阅我国有关手册。对于用镁处理的铁液，根据美国铸造学会推荐的数据，当铸件壁厚为25mm时，浇注温度不低于1315℃；当铸件壁厚为6mm时，浇注温度不低于1425℃。 二、球墨铸铁的凝固特性与补缩工艺特点 球墨铸铁与灰铸铁相比在凝固特性上有很大的不同，主要表现在以下方面：（1）球墨铸铁的共晶凝固范围较宽。灰铸铁共晶凝固时，片状石墨的端部始终与铁液接触，因而共晶凝固过程进行较快。球墨铸铁由于石墨球在长大后期被奥氏体壳包围，其长大需要通过碳原子的扩散进行，因而凝固过程进行较慢，以至于要求在更大的过冷度下通过在新的石墨异质核心上形成新的石墨晶核来维持共晶凝固的进行。因此，球墨铸铁在凝固过程中在断面上存在较宽的液固共存区域，其凝固方式具有粥状凝固的特性。这使球墨铸铁凝固过程中的补缩变得困难。 （2）球墨铸铁的石墨核心多。经过球化和孕育处理，球墨铸铁的石墨核心较之灰铸铁多很多，因而其共晶团尺寸也比灰铸铁细得多。 （3）球墨铸铁具有较大的共晶膨胀力。由于在球墨铸铁共晶凝固过程中石墨很快被奥氏体壳包围，石墨长大过程中因体积增大所引起的膨胀不能传递到铁液中，从而产生较大的共晶膨胀力。当铸型刚度不高时，由此产生的共晶膨胀将引起缩松缺陷。