上海制造铸铁技术指导

退火处理是铸铁常见的热处理工艺，主要目的是消除内应力、改善切削加工性能、促进石墨化。灰铸铁退火分为去应力退火与石墨化退火，去应力退火适用于消除铸造内应力（如机床床身），工艺参数为 550-600℃保温 2-4 小时，随炉冷却，可降低内应力 30%-50%；石墨化退火适用于消除白口或麻口组织，工艺参数为 850-900℃保温 2-3 小时，缓慢冷却（50-100℃/h）至 500℃后空冷，使渗碳体分解为石墨与铁素体。球墨铸铁退火主要用于获得铁素体基体（如 QT450-10），工艺参数为 900-950℃保温 3-5 小时，随炉冷却至 700℃后空冷，提高铸件韧性，降低硬度（HB≤180），改善切削性能。碳硅促进石墨化，锰硫则起阻碍作用。上海制造铸铁技术指导

薄壁铸铁件（壁厚≤6mm）因重量轻、结构紧凑，广泛应用于汽车、航空航天领域，但铸造难度较大，易产生浇不足、冷隔、气孔等缺陷。生产薄壁铸铁件需采用高流动性铁液（碳当量≥4.0%），提高浇注温度（1500-1550℃），优化浇注系统（采用细薄内浇道，浇注速度 1.0-1.5m/s），确保铁液快速、平稳充型。造型工艺优先选用树脂砂型或金属型，提高铸型强度与导热性，细化组织；同时加强排气（设置密集排气孔与排气槽），减少气体滞留。孕育处理需采用随流孕育法，加入量 0.4%-0.6%，确保石墨化充分，避免白口组织；铸件凝固后需快速冷却，细化晶粒，提升强度，同时避免壁厚突变，减少热应力开裂。上海制造铸铁技术指导低温回火 500-550℃，降低淬火件脆性。

蠕墨铸铁的石墨形态介于片状与球状之间（呈蠕虫状），兼具灰铸铁的良好铸造性能与球墨铸铁的强度、高韧性。蠕墨铸铁的蠕化率需控制在 80% 以上，石墨蠕虫短而粗，分布均匀，能有效减少应力集中，提升铸件抗疲劳性能与耐热性能。生产中需采用稀土镁系蠕化剂（如 CeMgTi 合金），严格控制蠕化剂加入量（0.8%-1.2%），避免蠕化不足（石墨呈片状）或过蠕化（石墨呈球状）。蠕墨铸铁广泛应用于高温、高压工况铸件（如发动机缸盖、排气管、液压件），其优势是耐热疲劳性能好，能在 400-500℃高温下长期工作，同时具有良好的抗热裂能力。

球墨铸铁通过球化处理使石墨呈球状分布，明显提升了铸件的强度与韧性（抗拉强度可达 450-1200MPa），同时保留了铸铁良好的铸造性能与切削加工性能。球墨铸铁的关键是石墨球化率（≥80%）与石墨球大小（≤6 级），球化率越高、石墨球越细小，铸件性能越好。生产中需选用质量球化剂（如 Mg8Re2）与孕育剂（75SiFe），严格控制硫含量（≤0.03%）与磷含量（≤0.07%），避免球化衰退。球墨铸铁按性能分为 QT450-10、QT600-3、QT900-2 等，分别适用于不同工况：QT450-10 具有高韧性，用于汽车后桥壳；QT600-3 强度与韧性均衡，用于发动机曲轴；QT900-2 强度高，用于工程机械齿轮。去应力退火 550-600℃保温 2-4 小时，消除铸造内应力。

生铁作为铸铁铸造的基础原料，其质量直接决定熔融金属的纯净度与后续铸件性能。品质好的生铁需控制硫、磷等有害元素含量（硫≤0.05%，磷≤0.1%），避免形成低熔点硫化物与脆性磷化物，导致铸件热裂与冷脆。同时，生铁中的石墨（如片状、球状石墨晶核）含量需达标，为后续石墨化过程提供良好基础。实际生产中，应优先选用低锰、高硅生铁（硅含量 1.0%-2.0%），硅作为强烈石墨化元素，可促进石墨析出，减少白口组织产生。若生铁质量不达标，需通过配加废钢调整碳当量（CE=3.6%-4.0%），或加入硅铁孕育剂补偿石墨化不足，确保铸件组织均匀、性能稳定。浇注温度比砂型高 50-80℃，适配金属型铸造充型需求。上海制造铸铁技术指导

灰铸铁石墨呈片状，减震性与切削加工性优良。上海制造铸铁技术指导

耐磨铸铁是通过合金化或组织优化，提高铸件耐磨性的特种铸铁，广泛应用于矿山机械、工程机械等领域。耐磨铸铁的耐磨性主要取决于硬质点相（如渗碳体、碳化物）的种类、数量与分布，常用合金元素包括铬、钼、钒、钛等。铬系耐磨铸铁（含铬 12%-20%）形成 Cr7C3 碳化物，硬度高（HV1800-2200），耐磨性好，用于耐磨衬板、破碎机颚板；钼系耐磨铸铁（含钼 0.5%-1.5%）细化组织，提升抗磨性与韧性，用于磨球、辊套。生产中需控制碳含量（2.5%-3.5%）与合金元素配比，确保硬质点相均匀分布，同时通过热处理（如淬火回火）进一步提高硬度，避免硬度过高导致脆性增大，实现耐磨性与韧性的平衡。上海制造铸铁技术指导

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