大型灰铁铸件的铸造工艺

- 1 - 灰铸铁铸造工艺

灰铸铁是一种常用的铸铁材料，具有良好的韧性、耐磨性和耐蚀性等优良性能。它的铸造工艺主要包括铸型制作、原料配制、熔炼、浇注、冷却、脱模、清理和热处理等环节。

首先，铸型制作是铸造过程的第一步，其主要目的是为了保证灰铸铁铸件的准确度和表面质量。铸型通常是由石膏、砂子、石墨等材料制成，根据铸件的形状和大小而定。

其次，原料配制是指将铁水、生铁、废钢和其他添加剂按一定比例混合，制作成灰铸铁的原材料。这个过程非常重要，它决定了最终铸件的化学成分和机械性能。

然后，熔炼是将原材料放入高温中进行熔化的过程，通常采用电弧炉或炉膛进行熔炼。熔炼时，要控制好温度和熔化时间，以充分融化原料，保证铸件质量。

接着，浇注是将熔融的铁水倒入铸型中的过程。在此过程中，要注意避免气泡和夹杂物的产生，以保证铸件的密实性和表面质量。

然后，冷却和脱模是铸造过程中不可缺少的环节。铸件在冷却过程中会发生一系列的物理和化学变化，所以要控制好冷却速率，以避免产生裂纹和缺陷。脱模时，要注意避免对铸件表面造成损伤。

最后，清理和热处理是铸造过程中最后两个环节。清理是为了去除铸件表面的氧化皮和残渣，方便进行热处理。热处理是对灰铸铁铸件进行加热、保温和冷却的过程，以改善铸件的机械性能和耐磨性。

总之，灰铸铁铸造工艺是一个复杂而又细致的过程，需要在每个 - 2 - 环节上都精益求精，才能制造出质量优良的铸件。

大型铸铁件的铸造工艺设计

杜瑞祥

(天津三达铸造有限公司，天津300251)

摘要：通过分析大型铸铁件的特点，认为其浇注工艺设计的主要原则应当是：分散底注、快速浇注和高温浇注；并对各种

浇注工艺的优缺点进行了详细分析。最后用叶片环状支架、压缩机缸体上侧、横梁等大型铸铁件的浇注工艺实例说明采

用分散底注的浇注方式，同时适当提高浇注温度和速度，可以提高铸件成品率。

关键词：大型铸铁件；分散底注；快速浇注；高温浇注

中图分类号：TG244+-2文献标识码：A文章编号：1003—8345(2009)05—0043—04

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Rui—xiang

(Sanda

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灰铸铁技术条件

灰铸铁（Gray Iron）是一种常见的铸铁材料，具有良好的铸造性能和机械性能。本文将从灰铸铁的组成、制造工艺、性能特点以及应用领域等方面进行介绍。

一、灰铸铁的组成

灰铸铁主要由铁（Fe）、碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）等元素组成。其碳含量通常在2.5%~4.0%之间，硅含量在1.0%~3.0%之间，锰含量在0.5%~1.0%之间。此外，灰铸铁中还含有一些杂质元素，如硫（S）、磷（P）等。

二、灰铸铁的制造工艺

灰铸铁的制造工艺主要包括原料配料、熔炼、浇注、冷却等环节。首先，按照一定的配方比例将铁水、废钢、废铁等原料进行配料。然后，将配料加入高炉或电炉中进行熔炼，通过控制炉温和炉内气氛，使铁水中的杂质得以脱除。接下来，将熔融的铁水倒入铸型中，经过冷却后得到灰铸铁制品。

三、灰铸铁的性能特点

灰铸铁具有以下几个显著的性能特点：

1. 高硬度：灰铸铁的硬度较高，可以满足一些对硬度要求较高的场合。

2. 良好的铸造性能：灰铸铁的液态流动性好，易于铸造成型，可以制造出复杂形状的铸件。

3. 良好的耐磨性：由于灰铸铁中含有大量的石墨片，可以在摩擦过程中形成润滑膜，提高材料的耐磨性。

4. 较低的收缩率：灰铸铁的收缩率较低，不易产生变形和开裂现象。

5. 良好的抗振性能：灰铸铁具有较好的抗振性能，可用于制造机械零件和工具。

四、灰铸铁的应用领域

由于灰铸铁具有良好的铸造性能和机械性能，被广泛应用于各个领域。其中，汽车工业是灰铸铁的主要应用领域之一，用于制造发动机缸体、曲轴箱等零部件。此外，灰铸铁还广泛用于机械制造、农机制造、工程机械、铁路、船舶等行业。

总结：

灰铸铁作为一种常见的铸铁材料，具有良好的铸造性能和机械性能。本文从灰铸铁的组成、制造工艺、性能特点以及应用领域等方面进行了介绍。灰铸铁在各个领域都有广泛的应用，为现代工业的发展做出了重要贡献。希望通过本文的介绍，读者对灰铸铁有更深入的了解。

灰铸铁的铸造工艺

铸造业就说“三好”即：好铁水、好型砂、好工艺。铸造工艺在铸件的制造上是和铁水、型砂并列的三大要素之一，若轻视它，绝对做不出好铸件。在砂型中用模型做出铸型，使铁水流入型腔而做出铸件，铸造工艺是研究决定其流入的路径、方法的技术。

铸型分为：

浇口：把铁水从铁水包注入铸型的入口。往往为使浇注量均匀，除去铁水中的夹杂物，设有集渣浇口杯。浇口杯下是直浇道。

横浇道：指铁水从直浇道向型腔流道的水平部分。

内浇口：指铁水从横浇道进入型腔的部位。铸造俗语叫“堰”，是工艺上的重要部分。

出气孔：是随着铁水的充型把型腔内部的空气向外排放的孔道，如果型砂的透气性合适，一般是没有必要的。

冒口：是把铁水中的夹杂物和铸型中的杂物向外排出口，但是由于铸件冷却收缩造成体积不足起补缩作用时叫补缩冒口，这种冒口粗大。

铸造工艺的基本要点

铸造工艺是为了使浇注顺利进行，得到良好铸件的技术，平稳且快是加山延太郎博士的名言，即浇注时间应尽量短，而且在型腔内部又不产生紊乱那样去浇注，其要点如下。

（1）关于铸型的上下：铸件的切削加工面尽量在下箱里，因下部产生缩孔少，材质致密。

（2）浇注方式：有从铸件的上部浇入的顶注式和从下部、中部浇注的底注式。顶注式铸型容易产生冲砂而不怎么使用。

（3）内浇口的位置：由于流入型腔内的铁水急速冷却成固体，如果在厚壁部分开内浇口铁水进不到薄壁部分，在大铸件时，内浇口若小了通过的铁水就快，内浇口附近要冲砂。要考虑内浇口的数量、形状而决定其位置。

（4）内浇口的种类：

主要为三角内浇口和梯形内浇口。三角内浇口容易做，梯形内浇口能防止渣子混入铸型。

（5）直浇口、横浇口、内浇口的断面积比。

按西德R·LEHMANN博士的意见，直浇口为A，横浇口为B，内浇口为C时，A ∶B ∶C＝3.6 ∶4.0 ∶2.0。

虽然关于这个比例是否妥当，有各种不同意见，但说明一下这个比例的思路是：首先铁水通过3.6的入口而进入4.0这样大而长的横浇道再进入内浇口，由于2.0狭窄，铁水在横浇道流速慢时间稍长，这期间比重轻的夹杂物可以上浮，就不能从内浇口进入铸件内部。这就是这种比例的要点，如果不忘记这个原理，也就不必拘泥其细节，简单的记住中、大、小就行。