高强度灰铁的四大生产方法

　　近年来，很多单位研究并发展了适应具体生产条件和不同铸件要求（包括薄壁gao强度灰铸铁件）的gao强度灰铁的生产方法，归纳起来，有以下四种。

　　1、强化孕育铸铁:

　　炉料中加入较多的废钢，采用铸造焦，以得到出炉温度大于1500℃和当量的铁水，用孕育剂强化孕育从而得到灰铸铁。过去生产孕育铸铁依靠加入较多废钢，降低碳量来增加强度，但这种方法工艺性能不好，白口倾向大，对薄壁铸件（小壁厚3~10mm）。近代gao强度孕育铸铁不用这种方法，靠孕育剂来强化孕育，增加性能。一般的方法是：碳当量在3.9~之四点一左右，温度1480℃左右，要求铁水氧化少，采用Si-Ca、Cr-Si-Ca、Re-Ca-Ba、Si-Ca、Si-Fe复合、稀土复合等孕育剂，进行孕处理。例如某厂5吨冲天炉，利用铸造焦，炉料中加入之四十以上废钢，总焦比为7时，铁水温度1520℃~1540℃，炉渣中氧化铁含量低（1.8~之三）。经特种孕育剂孕育处理，当碳当量为之四点二八时，试棒扛拉强度250MPa，相对强度RG=1.28，HB229，珠光体含量大于之九十八。又如某单位通过增加铁水过热温度，然后采用Re-Ca-Ba孕育剂对铁水进行孕育处理，烧注一批缸盖铸件，当碳当量为3.9~之4.05时，扛拉强度285~304MPa，相对强度RG=1.1~1.21，石墨形态好，加工后水压试验没发现缩松和漏水现象。

　　2、合成铸铁

　　所谓合成铸铁工艺，就是用感应电炉熔炼，炉料中用之五十以上的废钢，其余为回炉铁和铁屑，经增碳处理得到的铁液。这种方法的优点是：（1）炉科采用大量废钢，不用生铁，降低了铸铁成本；（2）可获得含磷量低的铁水，减少磷量对缸体、缸盖等薄壁灰铁缩松和渗漏缺陷的影响；（3）可避免生铁遗传性影响，铸铁石墨形态好，珠光体，机械性能好，在同样当量时强度可比冲天炉铸铁增加1~2个牌号。

　　利用合成铸铁工艺熔炼灰铸铁生产缸体，效果很好，生产结果表明：（1）采用合成铸铁熔炼工艺浇注的缸体机械性能，当碳当量为之四时，扛拉强度大于250MPa，比冲天炉熔炼增加一个牌号；（2）铁水断面敏感性小，缸体不同厚度断面及阶梯试块断面硬度分布均匀；（3）铸铁含磷量低，含杂质少，克服铸件渗漏缺陷；（4）成本低；（5）熔炼工艺简单易行，容易撑握。

　　3、低合金化孕育铸铁

　　调整原铁水的化学成份使其到较当量，在炉内（或包内）加入少量铬、铜、钼等合金元素，获得低合金化铁水，再经孕育处理，得到石墨细小、珠光体、片间距小的组织，从而获得铸铁。用这种方法生产灰铸铁，国外用得较广，效果比较稳定，合金元素多是Cu，Cr、Mo、Ni等。其优点是可使缸体、缸盖薄壁部分的基体组织得到之九十五以上珠光体，硬度差小。

　　某些单位用0.3~之0.7Cr，瞬时孕育，控制铬/硅比值，解决了缸体、缸盖的生产问题。

　　4、调整铸铁常规化学成份及比例，获得低应力灰铸铁在碳当量保持不变的情况下，适当增加Si/C比值是增加机床铸件强度和刚度重要途经之一。

　　通过调整化学成份，改变硅/碳比值，使Si/C在0.5~0.9，再加上适当的孕育和合金化，可以获得具有良好综合性能的灰铸铁件。

　　有关硅/碳比值的规律是：（1）在相同碳当量下，Si/C比值gao，扛拉强度可增加30~60MPa，相对强度gao，相对硬度低，弹性性能好；（2）在相同碳当量下，Si/C比值增加，残余应力有除低趋势，应力倾向也较小；（3）白口倾向小，断面敏感性小，而对铁水流动性，线收缩率无影响。

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