鑄鐵的案例
灰鑄鐵和球墨鑄鐵凝固：問題描述之鑄鐵凝固過程中的生核
鑄鐵件的最終性能，主要決定于其在凝固過程中形成的組織，例如：灰鑄鐵的熱性能就受其組織中石墨的形態、尺寸和數量的影響，力學性能則取決于初生奧氏體枝晶的數量、石墨的形態和共晶團的尺寸；球墨鑄鐵的力學性能則取決于石墨球的數量、形態，以及基體組織的特點。
灰鑄鐵、球墨鑄鐵的凝固過程包括：初生相（奧氏體、石墨）的析出，共晶轉變和剩余殘液的凝固。
共晶轉變的末期，共晶晶粒與共晶晶粒之間、共晶晶粒與初生奧氏體枝晶之間互相銜接，剩余的低熔點殘液處于晶粒之間的晶界部位，最后凝固。這種殘液在鑄鐵中所占的體積分數雖然很小，但是，其中富集了多種偏析元素和夾雜物，它的凝固狀態可以使鑄鐵件中產生多種晶界缺陷，如磷共晶、晶界碳化物、晶界非金屬夾雜物、畸形石墨、晶間縮松等，對鑄件質量的影響很大。生產過程中影響剩余殘液性質的因素也很多，諸如：鑄鐵化學成分的選定，熔煉用各種原材料的質量，熔煉過程的控制，鐵液的后處理工藝等等。因此，要討論剩余殘液的凝固，決不是一兩個段落所能說得清楚的，這里只能暫且按下不說了。
到目前為止，我們對鑄鐵凝固過程的認識仍然是不夠充分的，很有必要進一步的探索和研究。
一、鑄鐵凝固過程中的生核
鑄鐵是一種碳含量比較高的Fe-C合金，除碳以外，還含有多種其他合金元素。一般低合金鑄鐵中的碳，可以以石墨或Fe3C的形態析出。
高溫的鐵液中，石墨的自由能比Fe3C低得多，較易于直接自鐵液中析出。當然，鑄鐵中的碳也可自固態的奧氏體中脫溶析出。從熱力學方面的分析看來，‘Fe-石墨’系二元相圖是穩定的平衡狀態，所以稱之為Fe-C合金的穩定系。相對而言，Fe-Fe3C二元相圖就是Fe-C合金的介穩定系。
要了解鑄鐵的凝固過程，當然要參照Fe-C合金相圖。
展開 灰鑄鐵和球墨鑄鐵凝固：問題描述之鑄鐵的共晶轉變和生核
灰鑄鐵和球墨鑄鐵都是共晶型Fe-C合金，共晶轉變是凝固過程中最重要的環節。
雖然亞共晶鑄鐵、共晶鑄鐵和過共晶鑄鐵中都有初生奧氏體析出，但是，共晶轉變時并不依托奧氏體生核、結晶，而是在初生奧氏體枝晶間具有共晶成分的鐵液中單獨由石墨生核開始。
灰鑄鐵和球墨鑄鐵，共晶轉變形成的組織，都是由石墨和奧氏體共同形成的共生晶體，但形成的方式有所不同。
促進鑄鐵中石墨的析出，基本上都借助于異質生核的方式。析出石墨所依托的異質晶核，基本組成物質是多種氧化物、多種硫化物和多種硅酸鹽等非金屬夾雜物。由于各種鑄鐵的成分不同，經歷的處理方式也不一樣，石墨晶核的實際構成當然也不盡相同。
根據近年來一些工業國家在這方面所作的大量研究工作，目前已經形成的共識大致是這樣：
1、灰鑄鐵的共晶轉變
通常所謂的‘共晶轉變’，所指的是：一定成分的液態合金，在一定的溫度下，結晶出兩種（二元合金）或兩種以上（多元合金）固相，而且還具有液相與析出的各種固相共存的特點。
就Fe-C合金的穩定系而言，共晶轉變時析出石墨和奧氏體兩種固相，石墨和奧氏體共生，而且，在轉變過程中石墨、奧氏體和液相三相共存，直至共晶轉變結束。
灰鑄鐵共晶轉變的領先相是石墨，石墨析出后，奧氏體在石墨的分枝間析出，然后二者共同長大，形成一個有點近于球形的協同結晶、長大的共生晶體。共生晶體與液相接觸的前沿是參差不齊的，石墨片的尖端始終都突出在共生晶體的外面，伸向液相中，保持領先在液相中生長、分枝的態勢，共晶轉變的過程參見圖4。
圖4 灰鑄鐵共晶轉變過程的示意圖
灰鑄鐵共晶轉變過程中，石墨和奧氏體是共生的，而且有石墨、奧氏體和液相三相共存的特點，具有共晶轉變的特征。
展開 灰鑄鐵和球墨鑄鐵凝固：問題描述之鑄鐵中的初生奧氏體枝晶
出于力學性能方面的考慮，灰鑄鐵一般都是亞共晶成分，凝固組織中當然會有初生奧氏體枝晶。在要求鑄鐵具有特殊性能的情況下（如要求熱導率高、減震性能好等），接近共晶、過共晶成分的灰鑄鐵也有應用，但需求量很少。
以往，對于灰鑄鐵凝固過程的研究，大都著重于石墨的形成及其特性、共晶團的數量和共析組織等方面，對初生奧氏體枝晶的作用注意較少。實際上，初生奧氏體枝晶在灰鑄鐵的作用有些像混凝土中的鋼筋，對鑄鐵力學性能的影響并不小。
球墨鑄鐵大多數是共晶或微過共晶成分，按照平衡相圖考慮，是不會有初生奧氏體的，因而，在球墨鑄鐵的研究方面，多著重于石墨和基體組織，對初生奧氏體的探討比灰鑄鐵還要少些。但是，在工業生產的條件下，球墨鑄鐵的凝固是在非平衡條件下進行的，在共晶轉變之前也都有初生奧氏體枝晶析出，其作用也不可忽視。
1、初生奧氏體枝晶的析出
工業用的各種鑄鐵，由于在非平衡條件下的凝固，即使碳當量高達4.7％，鑄造組織中仍然有一定量的初生奧氏體，這里，就不同共晶度的鑄鐵作簡單的分析，參見圖3。
a）亞共晶鑄鐵；b）過共晶鑄鐵
圖3 亞共晶、過共晶鑄鐵中初生奧氏體的析出
（1）亞共晶鑄鐵
碳當量為Fe亞的亞共晶鐵液，冷卻到液相線BC以下，就開始析出低碳初生奧氏體枝晶，液相中碳當量隨之沿BC線逐漸增高。
冷卻到溫度T1，由于已逐漸析出初生奧氏體枝晶，液相中的碳含量增高到C1。
冷卻到共晶溫度TEG，液相中的碳含量為共晶碳含量C，由于并非處于平衡狀態，而且鐵液中沒有石墨作為共晶奧氏體析出的依托，不可能在此溫度下發生共晶轉變。
冷卻到共晶溫度TEG以下某一溫度T2時，液相中的碳含量已經沿BC的延長線增高到C2，為過共晶成分，石墨異質生核、結晶析出。
展開 鑄鐵試驗平臺 vs 普通鑄鐵平臺：區別在哪？怎么選？
鑄鐵試驗平臺并不是一個單獨的產品類別，而是普通鑄鐵平臺中精度和性能要求更高的一種專用型號。
為了幫你快速抓住核心區別，可以從“普通”是家族統稱，“試驗”是精兵強將這個角度來理解：
“普通鑄鐵平臺”是泛指：它是一個很大的家族，包含檢驗、劃線、裝配、焊接等多種類型。精度覆蓋0-3級，能滿足從精和密測量到毛坯劃線的廣泛需求-3-4-6。
“鑄鐵試驗平臺”是專精特長生：它本質上是一種高強度、高剛性的專用裝配或測試平臺，專門用來承載和測試設備-2-3。它的核心追求是在長期重載下“不變形、穩得住”。
具體到關鍵指標上，差異主要體現在以下三個方面：
1. 精度的側重和點不同
普通鑄鐵平臺（這里主要指檢驗平臺）追求的是靜態的“絕和對平整”，作為測量基準，必和須在無負載時達到極和高的平面度-4。
鑄鐵試驗平臺則追求動態的“負載穩定性”。它的精度等級可能不算頂和尖（常見1-2級），但關鍵是在承載設備并產生振動時，臺面變形微乎其微，以確保測試數據的可靠性-1。
2. 性能設計的取舍不同
材質與剛性
普通鑄鐵平臺多用HT200材質，滿足一般強度和減震需求即可-1-6。
鑄鐵試驗平臺則普遍選用HT250或HT300等高強度鑄鐵，并且內部設計有更密集的加強筋，部分采用箱體式結構，整體剛性和抗變形能力遠超普通款-1-3。
工藝標準
兩者都需時效處理，但試驗平臺對此要求更嚴苛，必和須徹底消除內應力，防止在長期使用中因應力釋放導致精度失準-2。
3. 適用場景不同
普通鑄鐵平臺：通用性強，比如車間劃線用劃線平臺，焊接用焊接平臺，零件檢測用檢驗平臺-3。
鑄鐵試驗平臺：應用場景非常明確，通常作為設備臺架，例如固定在測功機下進行發動機性能試驗，或承載工件進行振動、疲勞壽命測試-2-3。
4.
展開 
了解鑄鐵中有害又有益的氮，如何通過改變氮含量提升鑄鐵機械性能
早期的文獻指出【1、2】，鑄鐵中的是一個有害的元素，他們認為：氮強烈地提高了鑄鐵件的硬度和白口傾向，且增加鑄鐵的脆性，惡化了加工性能。可在1953年，英國BCIRA（英國鑄鐵研究學會）的Dawson等人報導了氮可以改善鑄鐵的石墨形態，強化基體組織，從而提高了鑄鐵的力學性能。1960年，原蘇聯的B.И ЛАКОМСКИЙ出版了一本專著【3】，論述鑄鐵中氧、氫、氮含量對鑄鐵的影響，談到由于提高了對氮含量檢測的準確性后，在一個較寬的氮濃度范圍內，研究了其對鑄鐵的影響時發現。當氮含量控制在一個確定的范圍內時，氮卻是個有益的元素。只是由于在五、六十年代當時的鑄鐵熔煉工藝情況下，鑄鐵中的氮含量很低，一般在0.002~0.006%（即20~60ppm）下，對鑄鐵沒有顯示明顯的影響。因而在很長一段時間內，沒有引起人們對氮作用的關注。后來由于中頻感應電爐的發展，以及歐美等工業發達國家的廢鋼充足,因而從上世紀七十年代至九十年代起，鑄造廠在熔煉鑄鐵時，已基本上不用新生鐵作為爐料，國內也從上世紀九十年代開始采用了此種工藝，即便用大量的廢鋼來代替生鐵，然后用增碳劑增碳，使碳含量達到工藝要求，這即提高了鑄鐵的性能，又節約了成本。因而在國內，這種工藝得到很快發展，連同采用提高鐵液溫度、增硫、強化孕育等措施，使我國的鑄鐵熔煉工藝水平和鑄鐵件的材質上了一個新的臺階。但由于采用廢鋼和增碳劑增碳工藝后，因廢鋼中含氮較高，一般的廢鋼含氮為70~120ppm左右，而未經高溫石墨化處理的增碳劑，含氮量就更高，一般都在2000ppm以上，這些氮在熔煉過程中，大部都進入到了鐵液內，從而在國內外，都可看到由此而產生的裂隙式氮氣孔的報導。由于其在外觀形貌上與縮松相似，加之一般鑄造工廠不具備檢測氮量的條件，影響了對此鑄造缺陷的判斷，而造成很大的廢品損失，因而鑄鐵中的氮的作用具有兩面性。
展開 焊接知識：鑄鐵焊接集錦
鑄鐵焊接應用于下列三種場合：
1．鑄造缺陷的焊補
2．已損壞的鑄鐵成品件的焊補
3．零件的生產 即把鑄鐵件（主要是球墨鑄鐵件）與鋼件或其他金屬件焊接起來作成零部件。
一、鑄鐵的種類及成分
1.按碳在鑄鐵中存在的狀態及形式的不同，可將鑄鐵分為白口鑄鐵、灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵（簡稱球鐵）及蠕墨鑄鐵（簡稱蠕鐵）五類。
2.白口鑄鐵中的碳絕大部分以滲碳體（Fe3C）狀態存在，斷口呈白亮色，故稱之白口鑄鐵。滲碳體性硬而脆，其硬度為800HBS左右，無法機械加工，故白口鑄鐵在機械制造上較少應用，主要用于軋輥等。
3. 灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵及蠕墨鑄鐵中的碳基本以石墨狀態存在，部分存在于珠光體中。四種鑄鐵中石墨存在的形式是不同的，由于石墨存在形式的不同，對基體性能削弱的作用有很大差異，故四種鑄鐵的力學性能有明顯差別。
灰口鑄鐵：鐵素體基體+片狀石墨
可鍛鑄鐵：鐵素體基體+團絮狀石墨
球墨鑄鐵：鐵素體基體+圓球狀石墨
蠕墨鑄鐵：鐵素體基體+蠕蟲狀石墨
常用灰鑄鐵的化學成分如下：C2.7％～3.5％，Si1.0％～2.7％，Mn0.5％～1.2％，P＜0.3％，S＜0.15％。
牌號中HT表示灰鑄鐵，是“灰鐵”二字漢語拼音的字頭，隨后的數字表示抗拉強度。灰鑄鐵幾乎沒有塑性及韌性，其伸長率8＜0.5％，其沖擊韌度ax＜0.8J／c㎡。
4 .目前以灰鑄鐵應用最廣，球墨鑄鐵次之。可鍛鑄鐵的石墨化退火處理時間長，費用貴，故在許多場合已為球墨鑄鐵所逐步代替。蠕墨鑄鐵尚處于初期推廣應用階段。
二、鑄鐵的組織與性能
1. 鑄鐵(不包括白口鑄鐵)實際可以看成是具有嚴重夾雜物—石墨的碳鋼，其性能主要取決于石墨的形狀、大小、數量及分布特點等，同時基體組織也有一定的影響。
2.
展開 鑄鐵平臺：機械制造的“基準平面核心”，撐起檢驗/焊接/裝配精度
在機械制造領域，檢驗、焊接、裝配是決定產品精度與合格率的三大核心工序，而鑄鐵平臺（鑄鐵平板）正是貫穿這三大工序的基準平面設備。它并非簡單
鑄鐵平臺：機械制造的“基準平面核心”，撐起檢驗/焊接/裝配精度
在機械制造領域，檢驗、焊接、裝配是決定產品精度與合格率的三大核心工序，而鑄鐵平臺（鑄鐵平板）正是貫穿這三大工序的基準平面設備。它并非簡單的承重載體，而是為各環節提供、穩定基準面的“精度錨點”，直接決定零部件適配性、焊件成型質量與成品檢驗可靠性，是機械制造不可或缺的核心裝備。
機械制造對基準平面的核心要求是“穩”與“準”：既要承受零部件、焊件的重載，又要抵御加工振動、焊接高溫的影響，更需長期保持平面度，確保各工序基準。鑄鐵平臺憑借材質、工藝與結構優勢契合需求—采用HT250/HT300強度灰鑄鐵鍛造，經自然時效與人工時效雙重處理釋放內應力，搭配銑削加工，可實現微米級平面度，且不易變形，這是普通金屬板、水泥地面無法替代的核心價值。
一、焊接基準平面：穩定成型，降低返工率
焊接是機械制造中連接零部件的關鍵工序，高溫與振動易導致工件移位、變形，而鑄鐵平臺的平整工作面能從源頭解決這一問題。焊接前，通過夾具將焊件固定在平臺基準面上，確保擺放平整、定點，避免焊接過程中出現偏移。
其強度材質能吸收焊接振動與熱量，減少工件熱變形，加厚面板與加密加強筋結構則可適配大型重載焊件，避免局部應力集中導致平臺自身變形，保證焊縫均勻美觀，大幅降低返工成本，適配工程機械、鋼結構等機械制造場景。
二、裝配基準平面：對接，保障部件適配
機械裝配的核心是讓各零部件對接、間隙均勻，鑄鐵平臺作為基準平面，為部件定點提供可靠支撐。
展開 鑄鐵加工一般都用什么刀具？
一、鑄鐵的種類與加工特性
鑄鐵按其分類可以分為；灰口鑄鐵、白口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、合金鑄鐵等等。其中灰鑄鐵廣泛用于汽車行業，而汽車行業又是數控刀具的需求大戶，所以加工廠經常有灰鑄鐵的加工需求。
二、加工普通鑄鐵用什么刀具
本文指的常見的普通鑄鐵是灰鑄鐵、球墨鑄鐵和奧氏體鑄鐵，灰鑄鐵的加工性能較好，如采用氧化鋁涂層的硬質合金銑刀，大都能勝任灰鑄鐵的切削。球墨鑄鐵因其石墨的含量影響其加工性能，一般可以用整體硬質合金棒材經濟型涂層合金銑刀。
普通鑄鐵加工刀具，經濟型鎢鋼銑刀就可以勝任。其次可以采用含鈷高速鋼刀具。
三、難加工鑄鐵用什么刀具
這里暫時只舉例冷硬鑄鐵，冷硬鑄鐵是一種抗磨鑄鐵，它為在澆鑄鑄鐵時通過加快鑄鐵件表層冷去稍等，讓其表層獲得百科鑄鐵組織，形成了硬度高，耐磨性高的特征。冷硬鑄鐵可分為普通冷硬鑄鐵、鎳鉻冷硬鑄鐵，高鉻白口鐵與鉻釩白口鐵等。
1）冷硬鑄鐵的加工特點
冷硬鑄鐵硬度很高，脆性很大，單位切削力也很大，而且其切屑呈崩碎形狀，刀尖因為與切削接觸超短短，造成切削力與切削熱集中在切削刃附近，容易讓刀具產生磨損與破壞。冷硬鑄鐵的加工件大多為毛坯，加工余量較大而且不均勻，這多增加的鑄鐵加工的難度。當然目前對鑄鐵加工刀具，鑄鐵銑刀等都有很好的解決方案。
2）冷硬鑄鐵加工刀具選擇
加工冷硬鑄鐵最好選擇硬度高，耐磨性好，具有一定強度的刀具材料。一般是采用涂層的細晶粒或超細晶粒YG類硬質合金或氧化鋁陶瓷刀具。
3）加工冷硬鑄鐵銑刀的切削用量
硬質合金刀具；低速大進給。V=9m/min左右，進給量一般根據主偏角和背吃刀量來選擇。鑄鐵粗加工選擇0.5mm/r，鑄鐵精加工選擇0.1~0.4mm/r。
展開 單槽鑄鐵地軌是什么？你知道么
單槽鑄鐵地軌材質強度高鑄鐵HT200-300，工作面硬度為HB170-240，經過兩次人工處理，人工退火600度-700度和自然時效2-3年，使用單槽鑄鐵地軌的精度穩定，耐磨性能好。
單槽鑄鐵地軌是用于裝配、試驗、焊接和檢驗大型設備平臺的拼接，單槽鑄鐵地軌運用靈活方便，可以根據設備的支撐點來調整位置，更利于對設備的操作。遇到體積巨大的機械設備可以把幾個或更多的單槽鑄鐵地軌拼接起來，做為承載平臺使用。地軌是工業中重要設備。
單槽鑄鐵地軌在生產使用時應注意，裝卸前，要檢查軌道槽上有無障礙物，吊鉤、鏈條等工具是否可靠。裝卸大鑄件或薄壁工件時，定要墊平放穩。相鄰之間要適當留出空隙，裝載高度不得過過規定。拉車機構是否好用。出爐及搬運時，無關人員不得靠車兩側，以免砂箱或工件倒塌傷人。禁止在爐體周圍休息或堆放物品。5．工作物溫度高于400℃時，禁止用鏈條或鋼絲繩起吊，或采取隔熱措施，以免退火后斷裂。使用行車吊運工作物，應遵守行車及掛鉤工操作規程。
一、 單槽鑄鐵地軌維護
1. 為了防止單槽鑄鐵地軌發生的變形，在吊裝單槽鑄鐵地軌時，要用四根同樣長度的鋼絲繩同時掛住單槽鑄鐵地軌上得四個起重孔，將單槽鑄鐵地軌平穩吊裝在運輸工具上。
2. 將單槽鑄鐵地軌支承點墊好、墊平，每個支撐點受力均勻，整個單槽鑄鐵地軌平穩。
3. 單槽鑄鐵地軌安裝時將單槽鑄鐵地軌的各個支撐點用調整墊鐵墊好、墊實，由技術人員將單槽鑄鐵地軌調整至合格精度。
4. 為了防止單槽鑄鐵地軌整體變形，使用完畢后，要將工件從單槽鑄鐵地軌上拿下來，避免工件長時間對單槽鑄鐵地軌重壓造成的變形。
5. 單槽鑄鐵地軌不用時要及時將工作面洗凈，然后涂上一層防銹油，并用防銹紙蓋上
展開 灰鑄鐵怎樣進行熱處理？
去應力退火的確定，必須考慮鑄鐵的化學成分。普通灰鑄鐵當溫度超過550℃時，即可能發生部分滲碳體的石墨化和粒化，使強度和硬度降低。當含有合金元素時，滲碳體開始分解的溫度可提高到650℃左右。
通常，普通灰鑄鐵去應力退火溫度以550℃為宜，低合金灰鑄鐵為600℃，高合金灰鑄鐵可提高到650℃，加熱速度一般選用60-120℃。保溫時間決定加熱溫度，鑄件的大小和結構復雜程度以及對消除應力程度的要求。下圖為不同退火溫度下保溫時間與殘留應力的關系:
鑄件去應力退火的冷卻速度必須緩慢，以免產生二次應力，冷卻速度一般控制在20-40℃/h，冷卻到150-200℃以下，可出爐空冷。一些灰鑄鐵件的去應力退火規范如下表所示：
2.石墨化退火
灰鑄鐵件進行石墨化退火是為了降低硬度，改善可加工性，提高鑄鐵的塑性和韌性。若鑄件中不存在共晶滲碳體或其數量不多時，可進行低溫石墨化退火；當鑄件中共晶滲碳體數量較多時，需進行高溫石墨化退火。
（1）低溫石墨化退火。鑄鐵低溫退火時會出現共析滲碳體石墨化與粒化，從而使鑄鐵硬度降低，塑性增加。灰鑄鐵低溫石墨化退火工藝是將鑄件加熱到稍低于Ac1下限溫度，保溫一段時間使共析滲碳體分解，然后隨爐冷卻，其工藝曲線如下圖：
（2）高溫石墨化退火。高溫石墨化退火工藝是將鑄件加熱至高于Ac1上限以上的溫度，使鑄鐵中的自由滲碳體分解為奧氏體和石墨，保溫一段時間后根據所要求的基體組織按不同的方式進行冷卻。
展開 如何提升高鉻鑄鐵組織性能？碳、硅、錳、鉬等影響元素一一解析
②在高鉻鑄鐵凝固過程中，錳改變初生奧氏體析出溫度和凝固溫度范圍。含錳較高的先共晶奧氏體量增加，枝晶細化，相應地減小了共晶組織的尺寸。
③錳促進貝氏體轉變。調整高鉻鑄鐵的鉻碳比、硅錳比、控制合適的加錳量，并通過熱處理可以制造出具有奧氏體-貝氏體組織的高鉻鑄鐵。這種高鉻鑄鐵的綜合力學性能和抗磨能力都比較好。
④降低Ac3和Ms溫度。高鉻鑄鐵中的錳有穩定奧氏體組織的作用。當高鉻鑄鐵中錳達到較高濃度時，其奧氏體基體可直接保留至室溫下。生產馬氏體高鉻鑄鐵時，鑄件淬火組織中可能出現較多殘留奧氏體。
高鉻鑄鐵中含有適量的錳元素，對于提高鑄件強韌性，改善淬硬性和耐磨性都是有益的。合理加錳量與鉻碳比和鑄件的厚度有關。
展開 
鑄鐵件性能差異原因在哪？碳化硅是如何提升鑄件質量的？
薄壁灰鑄鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵件，厚壁的球墨鑄鐵件以及奧貝球墨鑄鐵件的應用，對鑄鐵冶金質量提出更高的要求。碳化硅的孕育預處理對改善鑄鐵的冶金質量有良好的作用。鑄造專家李傳栻撰文指出：預處理劑加入鐵液后，可以觀察到兩種作用：一是碳當量提高；二是鐵液的冶金條件改變，加強了還原性。1978年，英國的B.C.Godsell曾發表其對球墨鑄鐵進行預處理的研究結果，此后，對預處理工藝的試驗研究一直沒有間斷，現在這項工藝已比較成熟。對于灰鑄鐵，碳化硅孕育預處理可以降低過冷度減少白口傾向；增加石墨核心，促進形成A型石墨，減少或防止產生B型、E型和D型石墨，增加共晶團數，得到細小的片狀石墨；對于球墨鑄鐵，碳化硅孕育預處理則促進增加鑄鐵的石墨球數，提高球化率，改善石墨球的圓整度。碳化硅的使用可以加強對氧化鐵的脫氧還原作用，使鑄鐵組織致密從而增加切削面的光潔，使用碳化硅可以延長爐壁壽命，不會增加鐵液的鋁、硫含量。
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展開 鈦對灰鑄鐵件質量的影響
灰鑄鐵在高碳當量（4.10％CE以上）條件下，微量的鈦能夠提高鑄鐵件的力學性能并改善鑄件不同斷面的均勻性。本文研究了在中低碳當量（3.65％～3.85％CE）條件下，不同鈦量對灰鑄鐵件組織、力學性能和致密性等質量的影響。試驗結果表明：鈦促進了鑄鐵件D型石墨的形成；當D型石墨達到一定比例時，尤其是Si/C較高的情況下，其力學性能增加明顯；隨著鈦、鋁量的增加，灰鑄鐵件的致密性下降，縮松概率增加。
在鑄鐵件的生產過程中，伴隨著生鐵和廢鋼等金屬爐料的大量使用，鈦或多或少進入了鐵液之中。大量研究資料指出灰鑄鐵中加入鈦后，大部分鈦化合物存在于金屬基體中，但仍有一部分鈦的氮化物或碳氮化物存在于鐵素體與石墨界面層內。硬度為3200 HV或更高的鈦化合物大大降低鑄鐵的切削加工性能。另外過高的鈦量（0.096％）在切削鑄件時產生熱裂紋。但是添加鈦的D型石墨鑄鐵件具有良好的抗氧化性、抗生長和抗熱疲勞性能，在500～700 ℃工況下，與常用CrMoCu鑄鐵相比，使用壽命可提高3倍。在球墨鑄鐵中鈦作為干擾元素被嚴格禁止。但在部分蠕墨鑄鐵中，鈦作為擴大蠕化處理范圍的有益元素添加到蠕化劑中。在高碳當量條件下，微鈦合金化能夠提高灰鑄鐵件的強度與硬度，改善鑄件的斷面均勻性。微量的鈦還可中和鑄鐵中過多的氮氣，用來減少裂隙狀氮氣孔的發生頻率。鈦在鑄鐵中的作用有利有弊，本文中通過試驗研究了不同造型條件下，鈦對中低碳當量灰鑄鐵件石墨形態和力學性能的影響，并定量分析了不同鈦含量對灰鑄鐵件致密性的影響。
1 試驗條件與方法
由于鈦可增加高碳當量灰鑄鐵件的力學性能，本試驗選擇中低碳當量的灰鑄鐵件作為對象，研究不同砂型條件下鑄件組織的變化。試驗采用250kg中頻感應爐熔煉，爐料配比：Z14生鐵40％，回爐料30％，廢鋼30％，一部分增碳劑和鉻、銅合金。
展開 鑄鐵熔煉中干擾元素的6大負面影響，從這些方面入手
如果鑄鐵中還含有鋁、氫、鈣等元素，鉛含量在0.005％以下，就可能出現魏氏體型石墨。
一種厚壁灰鑄鐵件（厚度100～150㎜）在使用過程中破斷，作失效分析時發現，雖然基體組織基本上是珠光體，由于石墨為魏氏體型，硬度為148 HB，分析結果表明鉛含量很高，為0.025％，破斷處的顯微組織見圖5。
灰鑄鐵中常加入銻或錫，以穩定珠光體，提高其硬度。但是，如加入量太多，雖然硬度提高了，強度卻反而會降低。碳當量較高的灰鑄鐵中，錫的加入量對灰鑄鐵硬度和強度的影響見圖6。灰鑄鐵中添加銻，也有同樣的影響，而且易于使石墨的形態變異。
灰鑄鐵強度低下時，有必要注意鈦的有害作用。鈦含量增多時，加以鐵液中含有的硫的作用，會促使D型石墨形成。部分石墨成為D型后，基體組織中的鐵素體增多，會使鑄鐵的強度降低。干擾元素‘鈦’不僅來自廢鋼，我國生產的高硅鑄造生鐵中也往往含有鈦，選用時應加注意。印度生產的鑄造生鐵中也有這樣的問題。
5．鑄鐵的硬度低
近年來，美國經常發生珠光體球墨鑄鐵的硬度低于尋常的情況，為查明其原因進行了研究，最近已經明確這是硼的影響。
鑄鐵中硼含量超過0.002％，就可以抑制銅穩定珠光體的作用，使鑄鐵的硬度降低。因此，生產中不僅要注意廢鋼和其他爐料中所含的硼，采用感應電爐熔煉時，還應注意筑爐材料中加入的硼酸所造成的污染。
6．感應電爐爐襯的壽命低
近年來，用于熔煉鑄鐵的感應電爐日益增多，爐襯壽命不高的情況也十分多見，當然，耐火材料品質不高、筑爐工藝掌握不好是出現這類問題的主要原因，但是，也不能忽視爐料帶來的問題。
展開 如何面對鑄鐵中干擾元素的影響
這里所說的“干擾元素”，是對灰鑄鐵和球墨鑄鐵的性能有負面影響而言的，不一定都是通常所謂的有害元素，其中有的在鋼材中是重要的合金元素，有的對于某些合金鑄鐵也是必不可少的。干擾元素的來源有三個方面：
一是鋼材、鑄鋼件和鑄鐵件中通常都含有的有害元素，如硫、磷（一些耐磨鑄鐵中有時故意加入少量的磷）、鉛（易切削鋼中有時加入少量的鉛）等；
二是為改善鋼材的性能而特意加入的合金元素，如錳、鉻、鉬、鈦、釩、鈮、硼等；
三則是混雜在爐料中的污染物。
一．問題的提出
改革開放以來，隨著國民經濟的發展，我國鑄造行業欣欣向榮，鑄件的產量增長很快，為了使大家有明確的印象，下面簡要地列出一組統計數字：
1986年，我國各類鑄件的總產量為440萬噸；
1996年，我國各類鑄件的總產量為1090萬噸，其中各種鑄鐵件占875萬噸；
2006年，我國各類鑄件的總產量為2810萬噸，其中各種鑄鐵件占2100萬噸。
鑄件產量的迅速增長，拉動了對各種金屬原材料的需求，鑄造生鐵、廢鋼和各種鐵合金的供應日趨緊張，不僅價格不斷上漲，質量也難以穩定一致。
另一方面，隨著我國工業的發展，對各類鑄件的質量要求日益提高，尤其是對高性能球墨鑄鐵件和厚截面、鐵素體球墨鑄鐵件的需求增多，等溫淬火球墨鑄鐵件和蠕墨鑄鐵件也逐步推廣應用。所有這些，都要求提高鑄鐵材質的純凈度，爐料帶來的干擾元素的影響逐漸成為大家不能不面對的問題。
1．鑄造生鐵中的干擾元素
煉鋼用生鐵中所含的磷、硫等有害元素和其他干擾元素，可以在以后的煉鋼過程中脫除，而鑄造生鐵只是在重熔后直接制成鑄件，各種有害元素和干擾元素相當一部分仍然保留，如果含量超過允許值，就會影響材質的性能。制造高質量鑄鐵件時，原料生鐵中有害元素和干擾元素的含量必須嚴格控制。
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