球墨铸铁生产要点(精)

铸态高强度高韧性球墨铸铁生产技术李永红刘思明（安徽神剑科技股份有限公司安徽合肥 230022）摘要本文以铸态QT600-10材质生产技术为例，简要介绍了铸态高强度高韧性球墨铸铁件控制要点：在铸态通过控制影响力学性能的微观组织因素，满足球墨铸铁件高强度和高韧性的要求。

关键词铸态高强度高韧性；铸态QT600-10；合金化；铸态高强度高韧性球墨铸铁件，在满足特殊性能要求的基础上，减少了热处理环节，节约了中间运输成本，缩短了供货周期，是企业在制造过程中，努力追求的方向，特别是当前市场竞争激烈日趋白热化的环境下，可以有效减低企业生产成本，提高产品竞争力。

现结合本企业，在多年生产铸态高强度高韧性球墨铸铁件方面积累的经验，以QT600-10材质为例介绍其控制方法。

1 引言包括球墨铸铁在内的铸造合金的性能是由其含有一定成分的显微组织所决定的，要获得所需的性能，可以通过控制其显微组织，并使该组织中含有一定数量的合金强化元素。

通常强度与塑性之间始终存在矛盾，而随着对合金强化基体组织认识的加深，对于金属材料性能特殊要求的不断提高，要求球墨铸铁强度达到600MP以上，同时要求其具有很好的强韧性延伸率10%以上，通过热处理很难同时保证强度与韧性要求，通过控制影响显微组织的因素（化学成分，合金化，熔炼质量，球化孕育处理、壁厚条件、冷却速度等），可以满足铸态高强度，高韧性要求，现简单介绍其控制方法：2 化学成分的选择2.1 碳碳促进镁的吸收，改善球化、提高石墨球的圆整度；提高铁液的流动性，减少铸件的疏松缺陷和缩凹倾向；能够促进石墨化，减小白口倾向。

但是，过高的碳又容易产生石墨漂浮，使铸件综合性能降低。

因此将碳控制为3.5%~3.7%。

2.2硅促进石墨化元素，在球墨铸铁生产中由于硅的孕育作用，使珠光体和铁素体的比例改变：Si控制在2.0%~2.5%有利于珠光体组织的生成，而为了在保证强度达到600MP的基础上，延伸率达到10%，必须适当提高孕育效果，保证一定比例的铁素体组织，将硅控制在2.5%~2.8%。

1.2 球墨铸铁的热处理
球墨铸铁的热处理工艺：
主要有退火、正火、调质、等温淬火
1.2 球墨铸铁的热处理
退火的目的在于获得铁素体基体。球化剂增大 铸件的白口化倾向，当铸件薄壁处出现渗碳体时，为 了获得塑性好的铁素体基体，并改善切削性能，消除 铸造应力，根据铸铁的铸造组织，可采用两种退火工 艺。
正火的目的在于温度，又分高温正火（完全奥氏 体化正火）和低温正火（不完全奥氏体化正火）两种。
1.1 球墨铸铁的成分、组织、
性能和用途
应用：
由于球铁具有优异的力学性能，因此可用 于负荷较大、受力较复杂的零件，甚至能代替碳 钢制造某些零件。
如珠光体基体的球铁，常用于制造柴油机曲 轴、连杆、齿轮、机床主轴、蜗轮、蜗杆，轧 钢机的轧辊，水压机的工作缸、缸套、活塞等。 而铁素体的球铁，可用于制造受压阀门、机 器底座、汽车后桥壳等。
工 程 材 料 及 热 处 理
球墨铸铁
石墨成球状的铸铁称为球墨铸铁，是 在灰口铸铁的铁液中加入球化剂（稀土镁合 金等）和变质剂（硅铁）进行球化变质处理 后得到的。
铸造性能好 成本低廉 生产方便
1.1 球墨铸铁的成分、组织、 性能和用途
与灰铸铁相比，它的硫含量较低，而 碳含量较高，一般为过共晶成分，以利于石 墨球化。
但是调质处理一般只适用于小尺寸的铸件，当 尺寸过大时，铸件内部淬不透，处理效果不好。
1.2 球墨铸铁的热处理
淬火等温淬火时，将零件加热到奥氏体区，保温一定时 间后，在300℃左右的等温盐浴中冷却并保温，使基体 在此温度下转变为下贝氏体。球墨铸铁经等温淬火后不 仅可以获得较高的强度，同时还具有良好的塑性和韧性。
1.2 球墨铸铁的热处理
完全奥氏体正火工艺曲线图

球墨铸铁管生产过程球墨铸铁管是一种广泛应用于各个领域的管材，其生产过程经历了多道工序，包括原料准备、铸造、球化、热处理和加工等环节。

本文将详细介绍球墨铸铁管的生产过程。

一、原料准备球墨铸铁管的主要原料是铸铁和球化剂。

铸铁通常由回收废铁和铁矿石经过高温熔炼得到，其中含有一定比例的铁素体和珠光体。

球化剂主要是镁合金，用于将铸铁中的铁素体球化成球状石墨，提高铸铁的塑性和韧性。

二、铸造铸造是球墨铸铁管生产的关键环节。

首先，将铸铁和球化剂按一定比例混合，并加入适量的脱硫剂和脱气剂，以去除铸铁中的杂质和气泡。

然后，将混合物倒入预先制作好的铸型中，通过震动和振动等方式将混合物充分均匀地填充到铸型中。

最后，将填充好的铸型放置在高温炉中进行熔化和凝固，得到初步成型的球墨铸铁管。

三、球化球墨铸铁管的特点之一就是球状石墨的存在。

在铸造完成后，需要对铸铁进行球化处理，以使铁素体球化成球状石墨。

球化处理通常在高温下进行，将铸铁加热到一定温度后，加入球化剂进行反应。

球化剂中的镁与铁素体反应生成镁化合物，镁化合物进一步分解生成球状石墨。

球化处理后的球墨铸铁具有优良的塑性和韧性，能够适应各种复杂的工作环境。

四、热处理球墨铸铁管在球化处理后还需要进行热处理，以进一步提高其性能。

热处理的主要目的是消除残余应力和改善组织结构。

热处理一般分为退火和正火两个阶段。

退火是将球墨铸铁管加热到一定温度后，保持一段时间，然后缓慢冷却，以消除残余应力和改善组织结构。

正火是将退火后的球墨铸铁管再次加热到一定温度，保持一段时间后迅速冷却，以进一步提高其硬度和强度。

五、加工热处理完成后，球墨铸铁管需要经过加工工艺进行成品加工。

加工工艺包括切割、车削、钻孔、铣削等多个环节，以满足不同应用领域的需求。

加工过程中需要注意保持管材的尺寸精度和表面质量，以确保球墨铸铁管的使用性能。

总结：球墨铸铁管的生产过程经历了原料准备、铸造、球化、热处理和加工等多个环节。

通过合理的工艺和严格的质量控制，可以生产出具有优良性能的球墨铸铁管。

球墨铸铁的球化与孕育处理工艺摘要：中国的球墨铸铁产量占世界的三分之一以上，与美国相比，同一球墨铸铁件的抗拉强度相差不大，但延伸率和冲击值较低，力学性能达不到要求，已成为生产高强度、高韧性球墨铸铁的瓶颈。

本文通过严格控制材料化学成分、优化冶炼工艺和孕育工艺等措施，生产出了满足qt600-10性能要求的铸造状态铸件。

关键词：球墨铸铁；球化处理工艺；孕育处理工艺1前言中国的球墨铸铁产量占世界的三分之一以上。

与美国相比，同一牌号球墨铸铁的抗拉强度相差不大，但伸长率和冲击值均较低，说明我国球墨铸铁生产原液态铁的冶金质量还有待提高。

技术水平有待提高。

高强度、高韧性球墨铸铁已成为qt600-10、qt700-5等高性能球墨铸铁生产的瓶颈。

qt600-10铸态生铁具有成本优势大，抗拉强度和伸长率高，但不易控制，需要发展相对稳定的球化工艺和合金，以保证高强度和高伸长率。

2化学成分的选择Qt600-10具有高强度、高伸长率的特点。

考虑到最大的经济性，铸造工艺可以满足技术条件，但必须严格控制化学成分。

化学成分选择如下：1)碳当量选择碳当量主要是为了提高铸件性能，消除铸件缺陷，获得良好的铸件，提高力学性能。

一般来说，碳当量的选择接近共晶点。

2)球墨铸铁中的锰、硫和氧在球化过程中可以中和镁和铈，少量的锰可以起到合金化元素的作用。

为了保证高伸长率，欧姆(Mn)的控制范围为：0.4%~0.6%。

3)磷和磷不影响石墨的球化，但可溶于铁溶液中，降低了铁溶液的共晶温度和凝固起始温度。

容易发生偏析，(P)一般控制在0.05%以下。

4)硫硫是抗石墨球化元素，在稀土和镁中加入铁和硫化物部分，其余的球化，属于有害杂质，(S)一般控制在0.02%以下。

5)加入少量铜可以改善铸件截面结构的均匀性，对基体有固溶强化和沉淀硬化的作用。

铜的质量分数一般控制在0.3%~0.5%之间。

6）加入微量元素锡和质量分数0.04%~0.08%，基体中珠光体含量显著增加。

球铁生产中的几项技术处理球铁生产中的几项技术处理摘要：讨论了球铁的熔炼方案和炉料选择；分析了脱硫方法与工艺；阐述了球化剂、孕育剂中元素的作用，选用原则及使用要点。

近年来，我国球铁产量增长很快，由1998年的143万吨增至2001年的近300万吨，它在铸件总产量中约占21%，高于一般国家而比工业发达国家低8~10%。

随着制造业的世界性转移，未来我国作为世界加工业工厂的地位必将加强，我国球铁的产量和品质也将会有更大的发展。

本文仅简述球铁生产中的几项技术处理。

一、熔炼方案优质球铁需由高温、低硫、洁净，且化学成分准确而少干扰元素的原铁液为保障。

高温熔炼有利于铁液的洁净化。

因此，足够高的熔炼温度和必要的出炉温度十分重要。

除了市政类铸件外，机械、动力、容器和离心铸管等类球铁件，应采用感应熔炼或冲天炉－感应炉双联。

由于焦炭价格上涨和环保方面的考虑，新建铸造厂采用感应炉熔炼的倾向十分明显。

感应炉熔炼元素烧失少，成分把握准确，过热温度容易调整。

由于电磁搅拌作用，铁液的含气量、含氧量较低，成分与温度的均匀度高，也没有冲天炉的焦炭增硫。

不过，电磁搅拌清除固体夹渣物的作用并不彻底。

因此，感应炉熔炼仍希望炉料尽量洁净。

与工频炉相比，中频炉的电效率和热效率高，熔炼时间短，用电省，占地较少，投资较低，无需开炉块（或留液），生产灵活，改变铁液牌号方便，优势明显。

随着变频器功率的大型化，原来工频炉在大容量炉子中的地位也将为中频炉所替代。

当今，中频炉的发展方向是：①提高吨功率，实现高效、快熔。

②功率连续可调，适应不同升温和保温能力的需要。

③变频。

如在熔化期用高频率，提升功率快速熔化；在后期用低频率，以加大搅拌力，促进增碳和合金成分的调整。

④双供电，即一套电源两个换炉开关，分别联系两个炉体。

在两炉间任意分配功率，实现两炉同熔，或一熔一保，确保随时能向浇注线提供铁液。

也可以在一炉熔炼的同时另一炉进行炉衬烧结。

⑤自动化管理。

如对熔化保温，炉衬预热烧结实行可编程自动化作业，对电源和炉衬状况进行诊断和故障处理等。

球墨铸铁国家标准规范(概要)
概述
此文档旨在介绍球墨铸铁的国家标准规范。

球墨铸铁是一种具有高强度和耐腐蚀性的铁合金材料，广泛应用于各种工业领域。

标准范围
该国家标准规范涵盖了球墨铸铁的生产、测试和使用方面的各项要求。

主要包括以下内容：
1. 原材料要求：规定了球墨铸铁所需的原材料的质量和化学成分要求。

2. 生产工艺：详细介绍了球墨铸铁的生产过程，包括熔炼、浇铸、冷却和热处理等环节的要求。

3. 机械性能和物理性能测试：规定了对球墨铸铁进行机械性能和物理性能测试的方法和标准。

4. 缺陷和缺陷评定：对球墨铸铁的缺陷进行了分类和评定，以确保产品质量达到标准要求。

5. 标志和包装要求：规定了球墨铸铁产品的标志和包装要求，以便产品的追溯和交付。

适用范围
该国家标准规范适用于生产和使用球墨铸铁的企业和单位。

球
墨铸铁广泛应用于以下领域：
- 机械制造业：用于制造各种机械零部件，如汽车发动机零件、工程机械配件等。

- 建筑行业：用于建筑结构和桥梁等工程的承重部件。

- 管道工程：用于制造输水、输气等管道系统的管件。

目标和意义
通过制定统一的国家标准规范，可以确保球墨铸铁产品的质量
和性能达到一定的要求，提高产品的可靠性和使用寿命。

同时，这
也有助于促进球墨铸铁产业的健康发展，提高行业竞争力。

结论
球墨铸铁国家标准规范是对球墨铸铁产品生产和使用的指导文件，对于确保产品质量和行业发展具有重要意义。

企业和单位应严
格按照该标准规范要求进行生产和测试，以提供高质量的球墨铸铁
产品。

QT500-7铸态球铁件的生产控制黄石东贝铸造有限公司黄卫胜吴林林摘要：我车间主要生产球铁汽车制动器，采用铸态球铁生产工艺可以降低生产成本，缩短生产周期。

为用户提供加工性能好，高强度、高韧性的铸态球墨铸铁，一般是指铁素体含量大于70%的球铁，要求高碳低硅，铁液纯净，球化良好，孕育到位。

因此，在实际生产过程中，确保炉料加入的纯净，化学成分选择的合理，工艺过程控制的稳定是生产QT500-7铸态球墨铸铁的关键。

1 DISA线生产球铁工艺及设备我公司拥有一条DISA2013LP生产线，铸型输送线长度为18米。

铁水采用2T一拖二中频电炉熔炼。

高温精练的铁水，除尽熔渣后倒入球化包充分球化。

球化率达标后通过5T行车吊至浇注平台,转入手工浇包进行浇注。

混砂系统全自动控制,配有一台1T DISA混砂机,混好的型砂依次经过PD5、PD6、T3745斗提、PD7到造型机造型。

2 化学成分的选择碳：碳能促进镁的吸收，改善球化效果，提高石墨球的圆整度，可以提高铁水的流动性，减少铸件缩松；能够促进石墨化，减少白口倾向，消除渗碳体，增加铁素体含量。

铁水的碳选择为3.8-3.85%。

硅：硅可以明显促进石墨化，减少白口倾向，增加铁素体量，改善球铁的塑性，提高孕育效果，但是硅显著增加球铁脆性随其含量的增加而明显增加。

锰：降低共析转变温度，稳定和细化珠光体，锰量过高易产生渗碳体，提高脆性转变温度，降低冲击韧性，控制Mn<0.3%。

磷：在球铁中溶解度很低，当超过某一含量时，易偏析于共晶周围边界形成磷共晶体，降低铸件的塑性，韧性和强度，并且使铸件产生冷裂，控制P<0.06%。

硫：硫低，球化率高，可适当减少球化剂的加入量，不仅能减少铸件夹渣，皮下孔等缺陷。

而且能减少铸件中微观夹杂物的含量，提高铸件的综合性能。

当球化剂加入量不变时，硫高会造成残留镁量不足导致球化不良或球化衰退的现象。

球化剂牌号不变时，球化剂加量随铁液含硫量的增加而增加，所以在球铁生产中，为了稳定生产，提高质量，原铁水含硫量越低越好。

二、合金元素 球墨铸铁的合金元素主要有钼、铜、 镍、铬、锑、钒、铋等金属。 这些元素的主要是起提高铸铁的强度， 稳定基体组织的作用。
球墨铸铁的凝固特点
1、球墨铸铁有较宽的共晶温度范围 2、球墨铸铁的糊状凝固特性 3、球墨铸铁具有较大的共晶膨胀
球墨铸铁的典型缺陷
1、球化不良和球化退化 特征：断口银灰色，分布芝麻状黑斑点。 金相组织分布大量厚片石墨。 原因：原铁液含硫高，过量反球化元素。 建议选用低硫焦炭，脱硫处理，必要时增 加球化剂稀土量，控制冲天炉鼓风强度和 料位。
讨 论

薄壁铸态球墨铸铁
在欧美发达国家的阀门铸造 工艺中，日趋使用薄壁铸件， 可以节约资源。 薄壁铸态球墨铸铁件是壁厚 仅为几毫米的铸件。由于薄壁， 共晶凝固时冷却速度极快，所 以抑制白口组织的出现成为首 要问题。
白口临界球数(个/平方毫米)
700 600 500 400 300 200 100 0 0 1 2 5 10 15 20 25 冷却速度R（摄氏度/秒） 冷却速度与临 界球数的关系
1、石墨：未溶石墨、添加晶体石墨、非平 衡石墨 2、岩状结构碳化物基底 3、氧化物 4、硫化物/氧化物 5、铋及铋的化合物
球墨铸铁的孕育
球墨铸铁孕育的重要性 灰铸铁、球墨铸铁孕育的异同点 孕育衰退现象 提高孕育效果的措施 a.选择强效孕育剂 b.必要的S的含量 c.改善处理方法 d.提高铸件冷却速度

球状石墨的生长

球状石墨的生长条件 a、极低的硫、氧含量 b、限制反球化元素 c、保证必要的冷却速度 d、添加的球化元素 第一组：镁、钇、铈、钙、镧、镤、钐、 镝、镱、钬、铒 第二组：钡、锂、铯、铷、锶、钍、钾、钠 第三组：铝、锌、镉、锡 最佳含量 W(Mg)：(0.04-0.08)% W(Ce): (0.07-0.12)% W(Y) : (0.15-0.2)%

球墨铸铁件国家标准球墨铸铁件是一种重要的工程材料，其性能直接影响到工程结构的质量和安全。

为了规范球墨铸铁件的生产和应用，我国制定了一系列的国家标准，其中包括材料、化学成分、力学性能、表面质量、尺寸偏差等方面的要求。

本文将对球墨铸铁件国家标准进行详细介绍，以便于相关行业人员了解和遵守。

首先，球墨铸铁件国家标准对材料的要求非常严格。

其中，对球墨铸铁材料的化学成分、金相组织、力学性能等都有详细的规定。

这些规定旨在确保球墨铸铁件具有良好的强度、韧性和耐磨性，以满足不同工程结构的使用要求。

其次，球墨铸铁件国家标准对产品的表面质量和尺寸偏差也有严格的要求。

在生产过程中，必须保证球墨铸铁件的表面光洁度、无气孔、夹渣等缺陷，同时尺寸偏差也必须控制在规定范围内。

这些要求旨在确保球墨铸铁件在使用过程中能够保持良好的密封性和相互配合性。

此外，球墨铸铁件国家标准还对产品的检测方法和质量控制进行了详细的规定。

在生产过程中，必须严格按照标准要求进行原材料的检验、生产工艺的控制、成品的检测等环节，以确保球墨铸铁件的质量稳定可靠。

总的来说，球墨铸铁件国家标准的制定对于提高我国球墨铸铁件的质量和竞争力具有重要意义。

只有严格遵守标准要求，才能生产出符合工程要求的优质球墨铸铁件，为工程结构的安全和可靠性提供保障。

在实际生产和应用过程中，企业和相关行业人员应当加强对球墨铸铁件国家标准的学习和理解，严格按照标准要求进行生产和检测，确保产品质量，提高市场竞争力。

同时，相关部门也应加强对球墨铸铁件的监督检查，确保产品质量和安全性，维护市场秩序。

总之，球墨铸铁件国家标准的制定和执行，对于推动我国球墨铸铁件产业的健康发展具有重要意义。

希望相关行业人员和企业能够高度重视国家标准，不断提升产品质量，为我国工程建设事业做出更大的贡献。

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/s6.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℃。

管模车削工艺操作规程1.裂纹及条痕的车削1)管模承插口两端1米范围内有裂纹、条痕等缺陷时，必须将其切削掉。

2)装夹管模时，管模端面与卡盘爪端面之间要留有3～5mm间隙。

3)找正时，四个卡盘爪要分别均匀拉紧。

4)用百分表找正，精确度在0.2mm之内。

5)若承插口椭圆时，找正时必须保证外圆均匀对称。

球墨铸铁生产工艺流程
《球墨铸铁生产工艺流程》
球墨铸铁是一种优秀的铸铁材料，具有高强度、高韧性和优异的耐腐蚀性能。

其生产工艺流程主要包括原料准备、熔化、浇注、除渣、清理、热处理和检验等步骤。

首先是原料准备。

球墨铸铁的主要原料是生铁、废钢、石墨、球化剂和脱硫剂。

这些原料需要按照一定的配比进行混合，并且进行熔化前的预处理，以确保最终产品的质量。

接下来是熔化。

原料经过混合后，被送入高炉或电弧炉进行熔化，熔化温度通常在1500-1600摄氏度之间。

在熔化的过程中，需要不断搅拌并且加入球化剂和脱硫剂，以确保合金的成分和结构符合要求。

浇注是下一个关键步骤。

熔化后的合金被倒入模具中，并且进行冷却凝固。

在这个过程中，需要控制浇注温度和速度，以确保最终产品具有均匀的组织结构和良好的密度。

除渣和清理是后续的步骤。

在浇注结束后，需要进行除渣和清理工作，以去除产生在浇注过程中的杂质和残渣。

热处理是为了提高产品的力学性能而进行的处理。

经过热处理后的球墨铸铁，可以获得更好的强度和韧性。

最后是检验。

经过以上步骤后的产品需要进行质量检验，以确
保其性能和外观符合标准要求。

检验的内容包括化学成分分析、金相组织分析、力学性能测试和尺寸检查等。

综上所述，《球墨铸铁生产工艺流程》包括原料准备、熔化、浇注、除渣、清理、热处理和检验等多个步骤。

每个步骤都对最终产品的质量产生重要影响，需要严格把控和管理。

铸态球墨铸铁螺母的生产工艺与
质量控制
芜 湖市容 川机 电科 技有 限公 司 （ 安徽 ２ １ ０ ） 俞 四清 ４ ２ ６
随 着 我 国铸 造 原 辅 材 料 、炉料 、球 化 剂 、铸造 冒 口重 约 ９ｇ ｋ ，需 ４ 内浇 完 。 ｓ
， 部放 大
机械 、质量监控设备等整体应用技术的提高 ，铸态
（ ）控 制型砂粒度分布 及膨润土加入量 ，确 ３
保 铸 型 透 气性 和 铸 件表 面 粗糙 度 值 。 （ ）现 场 型 砂 配 制 是 一 个 浮 动 难 控 的铸 件 质 ４ 量 影 响 环 节 ，把 型 砂 质 量 检查 岗位 放 于现 场 ，在 人 工控 制 的 环境 中 ，随 送 砂 带式 输 送 机 抽 查仍 是 可 行
２７ ． ｍｍ，采用大流量快速浇注工艺 ，一箱铸件加浇
参磊 …
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６ ９
砂箱净空４ ０ ６ ｍｍＸ４０ ｍ×１０ｌ０ ｍ（ １ｒ ａ ０／０ｒ 不需要挡砂板） ａ
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３ 砂 型铸 造螺母 型砂 达标措施 ．
（ ）控 制 型 砂水 分 ，严格 执 行 配 砂 工艺 。 １ （ ）采 用 优 质 煤 粉 ，以 尽 量 减 少 煤 粉 的 加 ２
入量。
补 ，其难点在于铸件壁厚很薄 ，最薄处只有２ ｍｍ ． ７
（ 小 于 铸 造 常规 技 术 规 范和 参 数 ，球 墨铸 铁 最 小 远 壁 厚４ ｍｍ的 要求 ） 。同 时 内螺 纹需 一 次 成 形铸 出 ， 不能 有 夹 渣 、浇 不 足 、 多 肉等缺 陷 。 产 品质 量 控制 的关 键 ：高 温 铸 态球 墨 铸 铁 薄 壁 浇 注 成 形 ，螺 母 内腔 铸 造 公 差驴 （ ５ ．）ｍｍ， ６ ±０５ 超 过 了Ｃ ７ Ｔ 级精 度 。

球墨铸铁行业标准指导(概要)
引言
该文档旨在为球墨铸铁行业提供一份标准指导。

球墨铸铁是一
种重要的工程材料，在许多领域有着广泛的应用。

本指导将涵盖球
墨铸铁的生产、质量控制和安装等方面的标准要求。

球墨铸铁的生产
- 原材料要求：指导书将列出球墨铸铁生产过程中所使用的原
材料的要求，包括铁水、镁和其他合金材料的比例、质量检测要求等。

- 生产过程：详细描述球墨铸铁的生产工艺，包括铁水的净化、镁元素和球墨剂的添加、浇铸工艺参数的控制等。

- 质量控制：定义球墨铸铁产品的质量指标，包括力学性能、
尺寸精度、表面质量等，以及相应的检测方法和标准。

球墨铸铁的应用
- 结构工程领域：介绍球墨铸铁在结构工程中的应用，包括桥梁、建筑和道路等方面，以及相应的设计和施工要求。

- 机械工程领域：探讨球墨铸铁在机械制造领域的应用，包括机床、发动机和重型设备等，以及相关的设计和制造要求。

- 管道工程领域：介绍球墨铸铁管道在供水、排水和燃气等方面的应用，包括管道安装、连接和维护等要求。

球墨铸铁的安装与维护
- 安装要求：指导球墨铸铁产品的安装方法和要求，包括支撑结构、连接方式和防护措施等。

- 维护要求：介绍球墨铸铁产品的维护管理，包括表面保护、防腐处理和定期检测等措施。

总结
球墨铸铁行业标准指导提供了球墨铸铁生产、应用、安装和维护等方面的要求和指导。

遵循这些标准将有助于提高球墨铸铁产品的质量和可靠性，推动行业的发展和创新。

注：此文档为概要，具体内容请参考相应的标准指导书和规范文件。

QT400-18LT低温铁素体球墨铸铁的生产与研究摘要：介绍了QT400-18LT低温球铁，3T中频感应电炉熔炼铁液，喂丝法球化处理的生产工艺。

叙述了西门子地铁机壳，牵引端盖的力学性能，化学成分的严格控制，熔炼过程的控制，球化处理的控制，以及生产中改进措施后质量稳定的过程。

关键词：球墨铸铁低温铁素体冲击功西门子地铁机壳，牵引端盖是我们新泺公司生产的两种新产品，铸件质量290kg左右，由于高速铁路逐步向高寒地区发展，有时甚至要在-40℃的环境中工作，使用条件十分恶劣，因此对这两种铸件除了要有常温的抗拉强度，延伸率，硬度要求外，还要有良好的低温性能，要求冲击功≥12J，生产上具有一定的难度，对原材料，过程控制等都提出了新的更高的要求。

一、铸件的结构及技术要求1.铸件的结构见图1.北京地铁机壳，图2.牵引端盖。

2.技术要求见表1.材料牌号QT400-18LT，主要壁厚＜20mm.材料牌号相应壁厚/mm抗拉强度/mpa 伸长率（%）低温冲击韧度/J-40℃球化级别机体组织QT400-18LT ≤20mm≥400≥18≥12J不低于3级铁素体表1二、过程控制1.化成分的选择化学成分的选择是生产低温球墨铸铁的关键，直接影响铸件的金相组织和物理性能，我们深入研究了各种化学元素，在低温球铁中的作用，通过多次试验得出各种化学成分合适的范围并加以控制。

Si是首要控制的元素，因为Si能显著的提高抗拉强度，同时又显著降低低温冲击性能，要保证高的冲击韧度必须严格控制Si的含量上限。

Mn能促进珠光体的产生，低温球墨铸铁要求铁素体体积份数达到95%以上，接近100%。

所以，要尽量降低Mn的含量。

P、S对低温球铁有害无益，也应尽量降低。

球墨铸铁往往以铸造性能选择CE，为了获得收缩与白口倾向最小，流动性最好的铸件，将球墨铸铁的CE定制在共晶点上无疑是最好的选择。

但球墨铸铁的共晶点，不是固定在4.3%，而是动态的，随铸件壁厚的大小，残余Mg的高低，孕育效果的好坏，浇注温度的高低而变动。

78: " #$ 1 *$ ，94 ’ ! " #$ ，%& ’ /$ ； 工业纯镁 (;"== " 6#$。 球化剂的加入量应当保证石墨完全球化。在无稀土的情况下，保证石墨完全球化的
残余镁量大致为 ! " !2$ 1 ! " !6$ ；在有稀土的情况下，残余镁量也大致为 ! " !2$ 1 ! > !!6$ 、残余稀土量为 ! " !/#$ 1 ! " !#$ 。几种常用球化剂的加入量可参见表 : ? 2 ? /#。
线
利用不同球化级别
的球墨铸铁在凝固过
比
电
程中比电阻一定的原 将所测的电流变化值与各种球化级别的标准变化值相比较，确定所测试样的
包内冲入法 密流处理法 型内球化法
:! 1 #! *! 1 0! #! 1 6!
!>5 1 /"6 !"# 1 /"* !"* 1 /"!
镁硅铁合金
包内冲入法
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注：原铁液中硫含量高时，球化剂加入量取大值，反之取小值。
孕育剂的加入量（质量分数）应当保证消除球化元素所造成的白口倾向，如果想获得 铁素体球墨铸铁，其孕育增硅量应大于 ! " 5$ ；如果想获得珠光体球墨铸铁，其孕育增硅 量也不应小于 ! " *$ 。硅铁（硅 0#）孕育的加入量可参见表 : ? 2 ? /5。
由于加镁处理后，铁液温度下降和搅拌作 用，促进了锰的脱硫作用和锰夹渣的上浮
锰
增加
球化剂中锰几乎全 当生产珠光体球铁时，有时球化剂中配有
部转入铁液
! .2$%’ ( !%’
硅
增加

Nodular Iron铸态咼强度咼塑性珠光体球墨铸铁的生=(1)巩济民1,曾艺成2(1.中国一拖集团股份有限公司，河南洛阳4710002机械科学研究总院，北京100044)摘要:介绍了铸态高强度高塑性珠光体球墨铸铁的定义、特点、国内外研发情况及技术难点，详细阐述了生产此种球墨铸铁的要求以及应该采取的措施。

最后指出:要想生产出铸态高强度高塑性珠光体球墨铸铁，要生产球墨铸铁,要求和铸特点，体组织中的铁素体体积分数，再学成分铁铸型度采取有的强措施，最性能要求。

此夕卜，，生产出的铸，，铸的铸成，的。

关键词:球墨铸铁;铸态;高强度;高塑性中图分类号:TG255文献标志码:A文章编号：1003-(345(2021)02-0009-04DOI:10.3969/j.issn.1003-8345.2021.02.003Production of As-cast High Strength High-plastic Pearlite Nodular lron(I)GONG Ji-min1,ZENG Yi-cheng2(l.China Yituo Group Co.,LtM.,Luoyang471000,China;2.China Academy of Machinery Science and Technology,Beijing100044,China)Abstract:The definition,characteristics,domestic and foreign research-development situation and technical difficulties of theas-cast high strength high plasticity pearlite nodular iron were introduced,the requirements and measures for the productionof such nodular iron were described in detail.Finally pointed out:in order to produce as-cast high strength and high plastic pearlite nodular iron,it was necessary to determine the ferrite volume fraction in the matrix structure according to the grade requirements and casting characteristics on the basis of producing high quality nodular iron,and then took effective strengthening measures in aspects of chemical composition design,molten iron purification,alloying,casting cooling rate and so on to finally guarantee the properties requirements.In addition,it was suggested that enterprises should work hard on quality managementto ensure the production of castings with stable quality and customer satisfaction,and cooperate with relevant design departmentsto optimize the structure of castings and integrate castings,so that the effect of lightweight will be more obvious.Key words:nodular iron;as-cast;high strength;high plasticity，国内铸态高强度高塑性球墨铸铁有两种：一种以铁素体体的高强度高塑性球墨铸铁，特点有的塑性;）指，高强度强度一高600MPa）,虽然塑性有变收稿日期:2020-11-30修订日期：2021-03-27作者简介:巩济民（1941.3—）,男，汉族，河南西平人，毕业于武汉工学院（现武汉理工大学）铸造专业，高级工程师，主要从事铸铁熔炼及材料研究工作。

球墨铸铁提高球化率的工艺方案球墨铸铁提高球化率的工艺实用方案国内普通球墨铸铁铸件的球化级别要求达到4级以上,(即球化率70%,)一般铸造厂达到的球化率为85%左右.近年来,随着球墨铸铁生产的发展,尤其是在风电铸件生产和铸件质量要求较高的行业,要求球化级别达到2级,即球化率达到90%以上.笔者公司通过对QT4_-_原采用的球化.孕育处理工艺以及球化剂.孕育剂进行分析.改进,使球墨铸铁的球化率达到了90%以上.1.原生产工艺原生产工艺:熔炼设备采用2.0T中频炉和1.5T工频炉;QT4_-_原铁液成分为(C)=3.75%_3.95%.. (Si)=1.4%_1.7%. (Mn) 0.40%. (P) 0._%. (S) 0._5%;球化处理所用球化剂为 1.3%_l.5%的RE3Mg8SiFe合金;孕育处理所用孕育剂为0.7%_0.9%的75SiFe-C合金.球化处理采用两次出铁冲入法:先出铁55%_60%,进行球化处理,然后加入孕育剂,再补加其余铁液.由于球化.孕育采用传统的方式,用25 mm厚的单铸楔形试块检测得到的球化率一般在80%左右,即球化级别3级.2.提高球化率的试验方案为提高球化率,对原来的球化和孕育处理工艺进行了改进,主要措施是:增大球化剂和孕育剂加入量.净化铁液.脱硫处理等.球化率仍然采用25 mm的单铸楔形试块进行检测,具体方案如下:(1)分析原工艺球化率偏低的原因,曾认为是球化剂用量较少,故将球化剂加入量由1.3%_1.4%增加到1.7%,但球化率并未达到要求.(2)另一种猜测是认为球化率偏低可能是由于孕育不良或孕育衰退引起,因而试验加大孕育剂量,由0.7%_0.9%增加到1.1%,球化率亦未达到要求.(3)继续分析认为铁液夹杂较多.球化干扰元素偏高等可能是造成球化率偏低的原因,因而对铁液进行高温净化,高温净化温度一般控制在1 5_ _℃,但其球化率仍未突破90%.(4) (S)量高严重消耗球化剂量并加速球化衰退,因此增加脱硫处理,将原铁液(S)量从原来的0._5%降低到0._0%以下,但球化率也只达到86%.以上4种方案的试验结果如表1所示,楔形试块的组织和力学性能均未达到要求.3.最后采用的改进方案3.1具体改进措施原材料采用生铁.无锈或少锈的废钢和回炉料;对原铁液进行炉外加纯碱(Na2CO3)脱硫;采用福士科390预处理剂在包内进行预脱氧处理;采用福士科球化剂进行球化处理;采用碳化硅和硅铁联合孕育.新工艺原铁液成分控制: (C)=(3.70%_3.90%. (Si)=0.80%_1._%[铸件 (Si 终)=2.60%_3._%]. (Mn) 0.30%. (P) 0._%. (S) 0._%.当原铁液 (S)量超过0._%时,采用工业用纯碱进行炉前脱硫处理,因脱硫反应是吸热反应,要求脱硫温度控制在__℃左右,纯碱加入量根据炉前熔清时的 (S)量高低控制在 1.5 % _2.5 %.同时,球化处理包采用普通的堤坝式处理包,首先把福士科NODALLOY7RE牌号球化剂1.7%加入包底堤坝一侧,扒平压实,用0.2%的粉末状碳化硅和0.3%的小块状75SiFe先后覆盖一层,捣实后用压铁盖上,在铁液包的另一侧加入0.3%的福士科390孕育剂.出铁时首先冲入总铁液量的55%_60%,待球化反应完毕后,加入1.2%的75SiFe-C孕育剂后冲入剩余铁液,扒渣浇注.3.2试验结果原铁液脱硫前后的的成分见表2.表3,25mm单铸楔形试块对应的力学性能和金相组织见表4,金相组织中球化率的评定方法采用金相图像分析系统自动检测.4.结果分析4.1主要元素对球化率的影响C.Si:C能促进石墨化,减少白口倾向,但 (C)量高会使CE过高而容易产生石墨漂浮,一般控制在3.7%_3.9%.Si能加强石墨化能力,消除渗碳体.Si以孕育剂的方式加入时,可大大降低铁液的过冷能力.为了提高孕育效果,原铁液的 (Si)量从原来的1.3% _1.5%降到0.8%_1.2% , (Si终)量控制在2.60%_3._% .Mn:在结晶过程中,Mn增加铸铁的过冷倾向,促进形成碳化物(FeMn) 3C.在共析转变过程中,Mn降低共析转变温度,稳定并细化珠光体.Mn对球化率没有太大的影响.因受原材料的影响,一般控制 (Mn) 0.30%.P:当 (P) 0._%时固溶于Fe,难以形成磷共晶,对球铁的球化率影响不是很大.S:S是反球化元素,S在球化反应时消耗球化剂中的Mg和RE,阻碍石墨化,降低球化率.硫化物夹渣还会在铁液凝固之前回硫,再次消耗球化元素,加快球化衰退,进一步影响球化率.为了达到高的球化率,应该使原铁液的 (S)量降低到0._%以下.4.2脱硫处理当炉料熔清后,取样分析化学成分,当 (S)量高于0._%时要进行脱硫处理.纯碱脱硫的原理为:将一定量的纯碱置于浇包内,利用铁液流冲入而搅拌,纯碱在高温下分解,反应式为Na2CO3=Na2O+CO2 :生成的Na2O又与铁液中硫化合生成Na2S,(Na2O)+[FeS]=(Na2S) +(FeO).Na2CO3分解析出CO2引起铁液剧烈搅动,促进脱硫过程进行.纯碱渣极易流动.很快上浮,脱硫反应时间很短,脱硫后应及时扒渣,否则会回硫.4.3预脱氧处理.球化处理及孕育处理福士科390预处理剂在包内起到预脱氧处理的作用,同时增加石墨形核核心.增加单位面积石墨球数,还可以提高Mg的吸收率,大幅度提高抗衰退能力,提高球化率.福士科孕育剂含 (Si) =60%_70%. (Ca)=0.4%_2.0%. (Ba)=7%__%,其中Ba 可以延长有效孕育时间.选用福士科球化剂牌号为NODALLOY7RE,其 (Si)=40%_50%. (Mg)=7.0% _ 8.0%. (RE)=0.3%_1.0%. (Ca)=1.5%_2.5%. (Al) 1.0%.由于铁液经过了脱硫和预脱氧处理,铁液中消耗球化剂的元素大量减少,因此选用了 (RE)量低的球化剂,以减少RE对球状石墨形态的恶化;起球化作用的元素主要是Mg;Ca和Al可以起到加强孕育的作用.采用碳化硅和硅铁联合孕育处理,碳化硅的熔点在__℃左右,并在凝固时增加石墨结晶晶核,采用大剂量的硅铁孕育,可以防止球化衰退.5.结论生产铁素体球墨铸铁,要求球化率达到90%以上时,可以采用以下措施:(1)选用优质炉料,减少炉料中的反球化元素.(2)选用 (RE)量低的球化剂,减少RE对球状石墨形态的恶化影响.(3)原铁液的 (S)量应小于0._0%,这样可以减少球化剂的消耗量,特别是硫化渣二次回硫所消耗的球化元素.(4)对铁液进行预脱氧处理,增加单位面积石墨球数,提高球化率,大幅度提高抗衰退能力,延长有效孕育时间.(5)降低原铁液中 (Si)量,增加球化剂.孕育剂和各种预处理剂的加入量,强化孕育处理.。