球墨铸铁性能及生产工艺
球墨铸铁性能和生产工艺
球墨铸铁旳化学成份
选择合适旳化学成份是确保球墨铸铁 取得良好旳金相组织和高性能旳基本条件， 化学成份旳选择既要利于石墨旳球化和取 得满意旳基体，以期取得满意旳性能，又 要使球墨铸铁具有良好旳铸造性能。
一、五大元素
1、碳和硅
因为石墨球对基体旳减弱作用很小，所以碳含量在 3.2-3.8%时，对力学性能无明显影响。拟定球墨铸铁旳 碳硅含量时，主要从确保铸造性能考虑，将碳当量选择在 共晶成份左右。
2、缩孔和缩松
特征：缩孔发生于第一次收缩阶段。 表面凹陷及局部热节凹陷，含气孔旳暗 缩孔，内壁粗糙。缩松发生于第二次收 缩阶段。被树枝晶分割旳溶池处成为真 空，凝固后旳孔壁粗糙、排满树枝晶旳 疏松孔为缩松。
原因：碳当量低，磷含量高，增长缩 孔缩松倾向。
措施：提升铸型刚度，如使用树脂砂， 提升铁液碳当量。
形核物质 1、石墨：未溶石墨、添加晶体石墨、非平 衡石墨 2、岩状构造碳化物基底 3、氧化物 4、硫化物/氧化物 5、铋及铋旳化合物
球墨铸铁旳孕育
球墨铸铁孕育旳主要性 灰铸铁、球墨铸铁孕育旳异同点 孕育衰退现象 提升孕育效果旳措施
a.选择强效孕育剂 b.必要旳S旳含量 c.改善处理措施 d.提升铸件冷却速度
这些条件旳实质在于变化石 墨结晶旳冷却情况。
球墨铸铁旳金相组织与力学性能旳关系
球墨铸铁旳力学性能是和它旳金相 组织亲密有关旳。确保铸铁中石墨球化 良好，是熔制球墨铸铁旳第一要求。
只有石墨球化，才干充分发挥金属 基体旳作用，使铸铁旳力学性能大幅度 提升。也只有石墨球化后，进一步变化 基体旳性能才更有意义。
球墨铸铁旳形成
球状石墨旳形成经历了形核与生长两个阶段。 其中旳形核是石墨旳首要过程，铁液在熔炼及随 即旳球化、孕育处理中产生大量旳非金属夹杂物， 初生旳夹杂物非常小，在随即浇铸、充型、凝固 过程相互碰撞、聚合变大，上浮或下沉，成为石 墨析出旳关键。
固溶强化球墨铸铁生产工艺
固溶强化球墨铸铁生产工艺固溶强化是一种常用的球墨铸铁生产工艺，通过对球墨铸铁进行固溶处理，可以显著提高其力学性能和耐磨性能。
本文将详细介绍固溶强化球墨铸铁的生产工艺及其优点。
一、固溶强化球墨铸铁的生产工艺1. 原料准备：选择高品质的生铁和合适的合金元素作为原料，确保球墨铸铁的化学成分符合要求。
2. 熔炼：将生铁和合金元素放入高炉或电炉中进行熔炼，控制好熔炼温度和时间，使合金元素充分溶解于铁液中。
3. 铸造：将熔炼好的铁液倒入球墨铸铁模具中，通过冷却凝固形成球墨铸铁件。
4. 固溶处理：将球墨铸铁件放入固溶炉中，加热至一定温度进行固溶处理。
固溶温度一般为球墨铸铁材料的临界温度，不同的合金元素有不同的固溶温度。
5. 淬火处理：固溶处理后的球墨铸铁件需要进行淬火处理，以获得良好的力学性能。
淬火温度和时间需要根据具体材料和要求来确定。
6. 机械加工：经过固溶强化处理的球墨铸铁件可以进行机械加工，如铣削、车削、磨削等，以达到所需的形状和尺寸。
二、固溶强化球墨铸铁的优点1. 提高强度和硬度：固溶处理可以使球墨铸铁中的合金元素均匀溶解，形成固溶体，从而提高材料的强度和硬度。
2. 提高耐磨性：固溶强化处理可以使球墨铸铁中形成更细小、更均匀的碳化物，从而提高材料的耐磨性和抗磨损能力。
3. 改善抗拉强度和韧性：固溶强化可以改善球墨铸铁的抗拉强度和韧性，使其在受力时更加稳定和可靠。
4. 提高抗疲劳性能：经过固溶强化处理的球墨铸铁具有较好的抗疲劳性能，能够在长期受到循环载荷时不易发生断裂和损伤。
5. 优化加工性能：固溶处理可以消除球墨铸铁中的残余应力，减少加工变形和裂纹的产生，提高材料的加工性能。
固溶强化是一种能够显著提高球墨铸铁性能的生产工艺。
通过固溶处理和淬火处理，可以使球墨铸铁具有更好的强度、硬度、耐磨性和韧性，适用于各种机械零部件和工程结构的制造。
球 墨 铸 铁
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
球墨铸铁性能及生产工艺
铸造缺陷预防
总结词
铸造缺陷会影响球墨铸铁的质量和性能，因此需要采取一系列措施预防铸造缺陷的产生。
详细描述
在生产过程中，要严格控制浇注温度、模具温度、冷却速度等工艺参数，以防止产生气 孔、缩孔、夹渣等铸造缺陷。同时，要定期检查模具的磨损情况，及时修复和更换损坏
的模具，以防止出现不均匀冷却等缺陷。
质量检测与评估
用于生产建筑构件、水 管、阀门等。
用于制造各种承受复杂 应力的机械零件和工具。
在电力、化工、船舶等 领域也有广泛应用。
02
球墨铸铁性能
力学性能
强度
球墨铸铁具有较高的强度，其抗拉强度和屈 服点均高于灰铸铁。
耐磨性
球墨铸铁的耐磨性优于其他铸铁，适用于需 要承受摩擦和磨损的场合。
韧性
球墨铸铁的韧性较好，不易脆化，能够承受 较大的冲击和振动。
提高生产效率与降低成本
自动化和智能化铸造生产线
采用先进的机器人技术、传感器技术和大数据分析技术， 实现铸造生产线的自动化和智能化，提高生产效率，降低 人工成本。
高效熔炼与连铸技术
研究新型的熔炼和连铸技术，提高铁水的纯净度和连铸坯 的质量，减少生产过程中的损耗和废品率，降低生产成本。
循环经济与资源再利用
的机械性能。
废钢
适量加入废钢，调节铁水成分，降 低成本。
球化剂和孕育剂
选用合适的球化剂和孕育剂，提高 球墨铸铁的球化率和石墨形态。
熔炼与浇注
熔炼
采用电炉或冲天炉熔炼铁水，控制熔炼温度和时间，确保铁 水质量。
浇注
根据铸件的大小和复杂程度，选择合适的浇注系统和浇注温 度，确保铁水充型良好。
球化与孕育处理
通过废旧铸件回收、再生利用和资源循环利用，降低原材 料成本，同时减少对环境的污染。
球墨铸铁生产工艺流程
球墨铸铁生产工艺流程1. 材料准备球墨铸铁的主要成分是铁、碳、硅和镁。
一般来说，球墨铸铁的成分控制在3.5%-3.9%的碳，2.2%-2.8%的硅，0.03%-0.06%的镁。
在制备球墨铸铁的过程中，需要准备精炼铁水、回炉铁、进口硅铁合金、球化剂等原材料。
2. 炉前工作在球墨铸铁的生产过程中，首先需要对电炉进行检查和清理，确保设备运行正常。
同时，检查原材料的质量和数量，确保可以满足生产需求。
此外，需要准备好炉前操作所需的工具和设备，以便顺利进行下一步工作。
3. 铁水处理将铁水倒入电炉中加热，同时加入进口硅铁合金和球化剂，经过一段时间的加热和充分搅拌后，将炉内的铁水进行处理。
通过添加进口硅铁合金和球化剂，可以改善铁水的流动性和液相组织，有利于球化铁水形成球墨体。
4. 浇注铸造在铁水处理完成后，将炉内的铁水倒入铸造模具中，待冷却后形成球墨铸铁坯件。
在浇注过程中，需要注意控制浇注速度和温度，以确保铸件质量。
同时，需要对浇注后的铸件进行冷却处理，以确保铸件的内部结构均匀和稳定。
5. 除砂清理在球墨铸铁的生产过程中，铸件表面通常会附着一层砂壳，需要进行除砂清理。
除砂清理的方法有机械清理、水压清理、化学清理等。
通过除砂清理，可以将铸件表面的砂壳去除，为后续的加工和装配工作提供条件。
6. 热处理球墨铸铁在生产过程中需要进行热处理，以提高其机械性能和耐磨性。
热处理的方法包括正火、淬火和回火，具体的热处理工艺参数需要根据不同的材料和要求进行调整。
通过热处理，可以改善球墨铸铁的硬度、强度和耐磨性。
7. 检验和包装最后，需要对球墨铸铁进行质量检验，包括化学成分分析、力学性能测试、金相分析等。
只有通过检验合格的球墨铸铁才能被包装出厂。
在包装过程中，需要注意保护铸件表面不受损坏，并标注清晰的产品信息，以便后续的使用和销售。
综上所述，球墨铸铁的生产工艺流程包括材料准备、炉前工作、铁水处理、浇注铸造、除砂清理、热处理、检验和包装等步骤。
球墨铸铁管生产工艺 球墨铸铁管生产所需的设备
球墨铸铁管产品功能、性能特征及技术参数说明一、球墨铸铁管质量标准和技术要求铸造方式：离心铸造工艺。
口径范围：DN100－1000mm。
重量及其允许偏差范围：壁厚按GB／T13295－2008标准K10、K9执行，重量最大偏差为－5％。
尺寸：符合GB/T13295－2008标准的要求；接口形式：滑入式T型胶圈接口。
胶圈的型式、尺寸及允许偏差符合GB／T 13295－2008标准附录C1.1的规定。
橡胶圈材质：三元乙丙橡胶，物理性能符合ISO 4633的要求。
材质：管道的材质为铁素体基体的球墨铸铁，在组织中有一定数量的球状石墨，组织致密，易于切削、钻孔，符合GB／T13295－2008的要求。
化学成份：球墨铸铁管的P含量≤0.05％，S含量≤0.015％。
机械性能：抗拉强度≥420Mpa，屈服强度≥300Mpa，延伸率≥10％，硬度≤230HBS。
密封性：球墨铸铁管出厂前水压试验压力5MPa，并保证无渗漏冒汗或其他损坏。
表面质量：内外表面光洁，光滑平整，轮廓清晰，无裂缝，冷隔、错箱等妨碍使用的明显缺陷，凡使壁厚减薄的局部缺陷允许存在，但其深度不得超过（2＋0.05T）mm其中T为管体壁厚。
外形：当球墨铸铁管在间距约为管长L 2/3的两个台架上滚动校验时，球铁管的直线度最大偏差fm(mm)不应大于管有效长度L（m）的1.25倍，即fm(mm)≤1.25L。
有效长度：球墨铸铁管的有效长度为6000mm。
涂前，管件表面光洁、无铁锈、铁片及杂物，涂后，涂层表面光洁、均匀、粘附牢固，不因气温变化而发生异常。
内衬：采用水泥砂浆内衬，涂覆后附着力强，渗水率小，化学稳定性好，施工方便。
水泥内衬符合GB/T 17457－1998标准和GB/T 17219－1998标准的要求，水泥砂浆内衬材料全部由国家法定单位检验，放射性物质含量符合国家标准GB6566－2001的要求，确保需方输水管网水质达到国家相关标准要求。
外防腐：先采用热喷锌，热喷锌质量符合GB／T17456标准技术要求；再采用热喷涂沥青漆防腐处理，热喷涂沥青漆质量符合GB／T 17459标准技术要求。
球墨铸铁简介介绍
研究高效熔炼和浇注技术，缩短生产周期，降低能源消耗 和成本。例如，采用电炉熔炼、感应炉加热等先进技术， 提高熔炼效率和质量。
循环利用与废品再利用
加强废品回收和再利用，提高资源利用效率，降低生产成 本。例如，将废品进行破碎、熔炼后重新用于生产。
环保与可持续发展
减少污染排放
采取有效措施减少生产过程中的 废气、废水和固体废弃物的排放 ，降低对环境的影响。例如，采 用环保涂料和除尘设备等减少废
性质
具有高强度、高韧性、耐磨性等 优良性能，同时具有良好的可加 工性和耐腐蚀性。
球墨铸铁的历史与发展
历史
球墨铸铁最早由美国人发明，于19 世纪80年代问世。
发展
随着铸造技术的进步和新型材料的出 现，球墨铸铁的应用领域不断扩大。
球墨铸铁的生产过程
处理
对原材料进行质量 检验、合金化处理 、熔炼等步骤。
耐磨性
良好的耐磨性
球墨铸铁具有较好的耐磨性，能够在摩擦磨损条件下长期使 用。
磨损率低
球墨铸铁的磨损率较低，能够减少零件的磨损和更换频率。
耐腐蚀性
良好的耐腐蚀性
球墨铸铁具有较好的耐腐蚀性，能够抵抗常见的化学腐蚀。
在腐蚀环境下长期使用
球墨铸铁可以在腐蚀环境下长期使用，适用于各种恶劣环境。
03
球墨铸铁的应用领域
后处理工艺与设备
后处理工艺
包括热处理、切割、打磨等工序，以进一步提高产品 的力学性能和外观质量。
后处理设备
包括热处理炉、切割机、磨床等设备，其中热处理炉 需具备温度控制精度高、炉内温度均匀等特点。
05
球墨铸铁的未来发展趋势 与挑战
新材料与新工艺的研究与应用
01
奥氏体球墨铸铁
奥氏体球墨铸铁一、什么是奥氏体球墨铸铁？奥氏体球墨铸铁，简称球墨铸铁，是以铁、石墨球和碳元素为主要组成元素的一种铸铁材料。
与普通铸铁相比，球墨铸铁具有高强度、高韧性和良好的塑性等优点，广泛应用于机械制造、汽车制造、铁路工程等领域。
二、球墨铸铁的制造工艺球墨铸铁的制造过程主要包括熔炼、浇注和固态处理等环节。
1. 熔炼球墨铸铁的熔炼是将生铁、废钢、废铁和合金料等原材料按一定配比加入高炉或电炉中进行冶炼。
在熔化过程中，通过加入一定比例的稀土元素（如镁、钇等），使铁水中的碳以球状石墨形式析出，从而形成球墨铸铁。
2. 浇注熔炼后的铁水经过净化处理，去除杂质后，通过浇注到预先设计好的铸型中。
在浇注过程中，需要控制合适的浇注温度和速度，以确保铸件的质量。
3. 固态处理浇注后的球墨铸铁需要经过固态处理过程，使其结构由铁素体向奥氏体转变，从而提高材料的强度和硬度。
常用的固态处理方法有退火、正火和淬火等。
三、球墨铸铁的应用领域球墨铸铁以其优良的性能，被广泛应用于多个领域。
1. 机械制造领域球墨铸铁的高强度和耐磨性使其成为机械制造中不可或缺的材料。
它可以用于制造各种机械零件，如发动机缸体、汽车曲轴箱、工程机械零件等。
2. 汽车制造领域球墨铸铁在汽车制造中扮演着重要的角色。
它可以用于制造汽车发动机缸体、曲轴箱、制动系统零件等。
球墨铸铁的高强度和耐磨性使汽车零件能够承受高温、高压和高速的工作条件。
3. 铁路工程领域球墨铸铁可以用于制造铁路车辆的车轮、车轴和悬挂系统等重要零件。
它的高强度和耐磨性使铁路车辆能够在重负荷和恶劣工况下安全稳定地运行。
4. 其他领域除了上述领域，球墨铸铁还广泛应用于矿山设备、农业机械、建筑工程等领域。
它的优良性能和可靠性使其成为工业生产中的重要材料。
四、球墨铸铁的发展前景随着工业技术的不断进步和需求的增加，球墨铸铁的应用前景非常广阔。
首先，随着汽车工业的快速发展，球墨铸铁在汽车制造中的需求将继续增加。
球墨铸铁管的工艺特点
球墨铸铁管的工艺特点
球墨铸铁管是一种由铸铁球墨化而成的管道材料，具有以下工艺特点：
1. 球墨化处理工艺：球墨铸铁管是通过将铸铁中的碳球化处理，使铸铁变成球状石墨微晶体的管道材料。
球墨化可以提高铸铁的韧性和强度，使其具有更好的抗拉伸能力。
2. 硫化镁球墨化：球墨化处理通常使用硫化镁作为球化剂，通过在铸铁中加入适量的硫化镁，经过一定的热处理过程，将碳变成球状石墨。
这种处理方法可以有效降低碳球化过程中的温度和时间要求，提高生产效率。
3. 球墨铸铁管的铸造工艺：球墨铸铁管的铸造工艺一般采用连续铸造法或者离心浇铸法。
连续铸造法是将炉中的熔融铁液连续注入球墨铸铁管模具中进行铸造，离心浇铸法是将铁液在高速旋转的模具中进行离心铸造。
这些铸造工艺都可以获得高质量的球墨铸铁管。
4. 其他特点：球墨铸铁管具有良好的耐腐蚀性、耐压性和耐磨性，适用于输送各种介质。
此外，球墨铸铁管具有较高的密度和硬度，可以防止管道内部的渗漏和裂纹。
总之，球墨铸铁管的工艺特点主要包括球墨化处理、硫化镁球墨化、铸造工艺的选择等，这些特点使得球墨铸铁管具有优异的性能和广泛的应用领域。
球墨铸铁管生产工艺
球墨铸铁管生产工艺球墨铸铁管是一种常见的管道材料，具有高强度、耐腐蚀、耐磨损等特点，在工程建设中得到广泛应用。
下面介绍球墨铸铁管的生产工艺。
球墨铸铁管的生产流程主要包括原料准备、时效处理、造型、脱模、表面处理、球化退火、精加工、质检和包装。
首先是原料准备。
球墨铸铁管的主要原料是铸铁合金和球化剂。
铸铁合金要选用适量的石墨球铁、高铁并添加适量的合金元素以提高合金的性能。
球化剂一般选用稳定镁、稳定钆等。
然后是时效处理。
将铸铁合金和球化剂进行合理的混合，并在定温炉中进行时效处理，使球墨铸铁的成分达到要求。
接下来是造型。
生产球墨铸铁管的常用造型方法包括砂型铸造、金属型铸造和蒸汽模型铸造等。
其中，砂型铸造是最常用的一种方法。
通过砂型铸造，将铸铁合金和球化剂熔化后浇注到砂型中，并在砂型中进行冷却。
脱模是指在球墨铸铁管凝固后将其从砂型中取出的过程。
脱模有两种方法，一种是震砂脱模，即通过震动将球墨铸铁管从砂型中脱落；另一种是水冷脱模，即通过水冷方式将球墨铸铁管从砂型中脱落。
接下来进行表面处理。
对球墨铸铁管进行除毛刺、打砂、喷丸等处理，使其表面光滑，减少表面缺陷。
然后是球化退火。
将球墨铸铁管放入球化炉中进行球化退火处理，使铸铁中的石墨球变为球化石墨球，提高球墨铸铁的韧性和耐腐蚀性能。
接下来是精加工。
通过机械加工、切割、车削等工艺，对球墨铸铁管进行精确加工，使其达到设计要求的尺寸和形状。
然后进行质检。
对球墨铸铁管的物理性能、化学成分、外观质量等进行检测，以确保产品的质量符合标准要求。
最后是包装。
对合格的球墨铸铁管进行包装，使用木箱、布袋等进行包装，以防止运输过程中的损坏。
综上所述，球墨铸铁管的生产工艺包括原料准备、时效处理、造型、脱模、表面处理、球化退火、精加工、质检和包装等环节。
这些工艺步骤保证了球墨铸铁管的质量，使其能够在工程建设中发挥重要作用。
球墨铸铁材质报告单
球墨铸铁材质报告单摘要：一、球墨铸铁简介1.定义及特性2.应用领域二、球墨铸铁的成分及性能1.成分组成2.性能特点3.我国球墨铸铁标准三、球墨铸铁的生产工艺1.熔炼2.球化处理3.孕育处理4.浇注四、球墨铸铁的常见缺陷及预防措施1.常见缺陷2.预防措施五、球墨铸铁在我国的发展与应用1.发展历程2.应用案例3.前景展望正文：球墨铸铁材质报告单一、球墨铸铁简介球墨铸铁是一种高强度、高韧性的铸铁材料，其特点是铁素体基体中分布着球状石墨。
由于其优异的性能，球墨铸铁广泛应用于各个领域，如汽车、火车、船舶、建筑等。
二、球墨铸铁的成分及性能球墨铸铁的主要成分是铁、碳、硅、锰、磷、硫等元素。
其中，碳含量在2.5%~4.0%，硅含量在1.0%~3.0%，锰含量在0.5%~1.5%。
这些成分使其具有较高的强度、韧性、耐磨性、抗腐蚀性等性能。
我国已制定了一系列球墨铸铁标准，以规范其生产与应用。
三、球墨铸铁的生产工艺球墨铸铁的生产工艺主要包括熔炼、球化处理、孕育处理和浇注。
首先，将铁合金、废钢等原料进行熔炼，然后进行球化处理，使石墨呈球状。
接着进行孕育处理，以改善石墨球的形成和分布。
最后进行浇注，将熔融的铁液倒入模具中，形成铸件。
四、球墨铸铁的常见缺陷及预防措施球墨铸铁的常见缺陷有石墨漂浮、缩孔、裂纹等。
为预防这些缺陷，需严格控制熔炼质量、球化处理效果、孕育处理参数以及浇注工艺。
此外，合理设计模具和冷却系统，以及采用合适的熔炼材料和铸造工艺，也有助于减少缺陷。
五、球墨铸铁在我国的发展与应用我国自20世纪50年代开始研究球墨铸铁，经过几十年的发展，已取得了显著成果。
目前，我国已成为世界上最大的球墨铸铁生产国和消费国。
球墨铸铁在我国广泛应用于汽车、火车、船舶、建筑、石油化工等领域，为我国的经济建设做出了巨大贡献。
球墨铸铁生产工艺流程
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。
球墨铸铁管的生产工艺
球墨铸铁管的生产工艺球墨铸铁管是一种使用球墨铸铁材料制成的管道，具有高强度、耐腐蚀、耐压力和具有良好的密封性能等特点。
下面将介绍球墨铸铁管的生产工艺。
1. 原料准备：球墨铸铁管的主要原料是球墨铸铁材料，其中球墨铸铁主要由铁、石墨球和适量的合金元素（如镍、钒等）组成。
在生产前，需要对原料进行准备和选择，确保原料中的杂质和含氧量低，以保证最终产出的铸铁管的质量。
2. 模具制造：模具是球墨铸铁管生产的关键工具。
模具制造是根据设计要求和规格尺寸制造的，一般采用砂型或金属型制造。
在模具制造过程中，需要对模具进行精确的计量、修整和表面处理，以确保生产出的球墨铸铁管具有所需的尺寸和表面光洁度。
3. 熔炼和浇注：球墨铸铁的生产通常采用电炉熔炼的方式。
根据设计要求，将预先准备好的原料放入电炉中进行熔炼，加入适量的球化剂和稀土元素等。
熔炼后的球墨铸铁液体需要保持一定温度，并使用集中浇注系统将其均匀地浇注到预先准备好的铸铁模具中。
4. 铸造和冷却：在浇注完成后，需要对铸铁模具进行冷却和固化处理。
这个过程需要控制合适的冷却速度，以保证球墨铸铁管的内部组织和外形尺寸的稳定。
冷却完成后，可以从模具中取出球墨铸铁管。
5. 除砂和清洗：取出的球墨铸铁管需要经过除砂和清洗工序。
这个工序的目的是去除铸造过程中产生的砂粒和其他杂质，以保证铸铁管的表面光洁度和质量。
6. 热处理：为提高球墨铸铁管的强度和耐腐蚀性，在生产过程中通常进行热处理工艺。
热处理的方式通常采用回火、正火、淬火等方式，选取合适的温度和时间，使球墨铸铁管的组织达到设计要求，具有所需的性能。
7. 检测和质量控制：生产完成后，需要对球墨铸铁管进行各项检测和质量控制。
常见的检测包括尺寸检测、金相组织检测、物理力学性能检测、腐蚀性能测试等。
只有合格的球墨铸铁管才能出厂销售。
8. 表面处理和涂漆：球墨铸铁管的表面处理可以采用喷砂、喷丸等方式，以去除表面氧化物和杂质，提高表面的附着力。
球墨铸铁性能特点介绍
球墨铸铁的耐腐蚀性较好，适用于工程机械的耐 腐蚀部件，如液压油缸、油箱等。
球墨铸铁的铸造性能优良，适用于工程机械的复 杂结构部件，如发动机缸体、变速箱壳体等。
输水管道
01
球墨铸铁输水 管道具有高强 度、高韧性和 耐腐蚀性
耐磨性：球墨铸铁具有良
04 好的耐磨性，能够延长设
备的使用寿命。
球墨铸铁的制造工艺
熔炼工艺
原材料：生铁、废钢、回 炉料等
熔化设备：冲天炉、电弧 炉、感应炉等
熔炼过程：加料、熔化、 脱硫、脱磷等
温度控制：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ据铸件要求， 控制熔炼温度和浇注温度
合金化：添加合金元素， 提高铸铁性能
孕育处理：改善石墨形态， 提高铸铁的力学性能
球化处理
01
球化处理是球墨铸铁生产过程中的关键步骤
02
球化处理通过加入球化剂，使石墨球化，提高铸铁的力学性能
03
球化处理过程中需要控制温度和时间，以保证球化效果
04
球化处理后的铸铁具有高强度、高韧性、耐磨损等优良性能
浇铸成型
球墨铸铁的浇铸工 艺主要包括砂型铸 造和金属型铸造两 种。
砂型铸造是利用砂 型作为模具，将熔 融的球墨铸铁倒入 模具中，冷却成型。
耐腐蚀
04
制动盘：高强 度、耐磨损、
耐高温
05
悬架系统：高 强度、耐磨损、
耐腐蚀
06
排气系统：高 强度、耐磨损、
耐高温
07
轮毂：高强度、 耐磨损、耐腐
蚀
08
座椅骨架：高 强度、耐磨损、
耐腐蚀
09
车门铰链：高 强度、耐磨损、
固溶强化球墨铸铁生产工艺
固溶强化球墨铸铁生产工艺固溶强化是一种常用的球墨铸铁生产工艺，通过固溶处理可以显著提高球墨铸铁的力学性能和耐磨性能。
本文将介绍球墨铸铁的生产流程和固溶强化工艺，并探讨其影响因素和优缺点。
一、球墨铸铁的生产流程球墨铸铁是一种具有高强度、高韧性和良好的耐磨性能的铸铁材料，广泛应用于机械制造、汽车制造、工程机械等领域。
其生产流程主要包括原料配料、熔炼、浇注、固化和热处理等。
1. 原料配料：球墨铸铁的主要原料是铸铁母合金、石墨球和球化剂。
合理的原料配比可以保证球墨铸铁的化学成分和力学性能符合要求。
2. 熔炼：将原料放入炉中进行熔炼，控制炉温和保持一定时间，使合金中的元素充分溶解和混合，得到均匀的熔体。
3. 浇注：将熔体倒入铸型中，通过重力或压力使熔体充满整个铸型，形成铸件的初形。
4. 固化：待熔体冷却后，固化成为铸件。
在固化过程中，合金中的碳以球状石墨的形式析出，使铸件具有球墨铸铁的特性。
5. 热处理：对固化后的铸件进行热处理，包括固溶处理和淬火处理。
其中，固溶处理是球墨铸铁固溶强化的关键工艺。
二、固溶强化工艺固溶强化是指在一定温度下将球墨铸铁加热至固溶温度，保持一定时间后迅速冷却。
固溶处理过程中，合金中的碳、硅等元素会溶解在铁基体中，形成固溶体。
固溶体具有高硬度和高强度，可以显著提高球墨铸铁的力学性能和耐磨性能。
固溶强化工艺的主要影响因素包括固溶温度、保温时间和冷却速率。
固溶温度应根据球墨铸铁的化学成分和力学性能要求进行选择，一般在800~950℃之间。
保温时间应足够长，以保证合金中的碳、硅等元素充分溶解在铁基体中。
冷却速率应尽量快，以避免固溶体析出过多的晶间碳化物，影响球墨铸铁的力学性能。
固溶强化的优点在于能够显著提高球墨铸铁的综合性能，包括抗拉强度、屈服强度、冲击韧性和耐磨性等。
通过固溶强化，球墨铸铁的性能可以接近或甚至超过一些铸钢材料。
此外，固溶强化工艺简单，操作方便，成本相对较低。
然而，固溶强化也存在一些缺点。
球墨铸铁材质报告单
球墨铸铁材质报告单摘要：1.球墨铸铁的概述2.球墨铸铁的性能特点3.球墨铸铁的生产工艺4.球墨铸铁的应用领域5.球墨铸铁的发展前景正文：球墨铸铁是一种高强度、高韧性的铸铁材料，其综合性能接近于钢，已成为铸铁材料中的佼佼者。
球墨铸铁是在普通铸铁的基础上，通过添加适量的合金元素和球化剂，使其具有球状石墨的特殊结构，从而大大提高了铸铁的性能。
球墨铸铁的性能特点主要表现在以下几个方面：1.高强度：球墨铸铁的抗拉强度远高于普通铸铁，可以达到400MPa 以上，甚至可以与低碳钢相媲美。
2.高韧性：球墨铸铁具有良好的韧性和塑性，可以承受较大的冲击和振动。
3.耐磨性：球墨铸铁的耐磨性比普通铸铁高很多，可以有效延长零部件的使用寿命。
4.耐腐蚀性：球墨铸铁具有良好的耐腐蚀性能，特别是在酸性环境下表现尤为突出。
球墨铸铁的生产工艺主要包括以下几个步骤：1.配料：根据不同的性能要求，选择合适的原材料，如铁、碳、硅、锰等，并添加适量的合金元素和球化剂。
2.熔炼：将配料进行熔炼，使其形成球墨铸铁熔体。
3.球化处理：将熔体进行球化处理，使其形成球状石墨结构。
4.浇注：将球墨铸铁熔体浇注到模具中，形成铸件。
5.处理：对铸件进行清理、打磨、涂装等后处理，以满足使用要求。
球墨铸铁的应用领域非常广泛，主要应用于汽车、摩托车、机床、工程机械、建筑等领域。
随着科技的发展和环保要求的提高，球墨铸铁在风力发电、轨道交通等领域的应用也日益广泛。
球墨铸铁的发展前景非常广阔。
一方面，随着国家对节能减排的重视，球墨铸铁作为一种高性能、环保的铸铁材料，将会得到更多的政策支持和市场推广。
球墨铸铁管的生产工艺
球墨铸铁管的生产工艺球墨铸铁管是一种广泛应用于市政工程、建筑工程以及工业设备中的管道材料，具有高强度、耐腐蚀、耐压、耐热、耐磨等优点。
其生产工艺主要包括原料选材、炉型选择、球化处理、浇注工艺以及表面处理等步骤。
首先，在球墨铸铁管的生产过程中，选用的原料主要包括铸铁和锰，这两种原料经过精确的配比，确保合金的成分符合要求。
其中，铸铁是原材料，用于提供球墨铸铁管的力学性能和耐腐蚀性能；而锰则是球化剂，用于使铸铁中的碳以球状形式存在，提高球墨铸铁管材的塑性和韧性。
其次，在炉型选择方面，生产球墨铸铁管常用的炉型有电炉法和保护炉法。
电炉法即采用电炉进行加热熔融铸铁，其工艺流程相对简单，操作方便；保护炉法则是在炉内用适量的保护剂，如锂镁合金，形成保护氛围，起到保护铸铁液池中球化剂的作用。
不论采用哪种炉型，都需要严格控制炉温和时间，确保铸铁和球化剂完全混合，以保证球墨铸铁管的质量。
然后，球化处理是球墨铸铁管生产中的重要一环。
球化处理即将熔融的铸铁液中加入球化剂，并通过搅拌、震动等方式，使球化剂与铸铁充分混合，使铸铁中的石墨以球状存在。
球化处理温度的控制非常关键，温度过高或过低都会导致球墨铸铁管的质量问题。
浇注工艺是生产球墨铸铁管的核心环节。
浇注工艺主要包括铸型的制作、脱模、清理、浇注等步骤。
铸型的制作一般采用砂型或金属型，通过模具对铸铁和球化剂进行浇注。
脱模是指待铸件从砂型或金属型中取出的过程，要确保铁液流平稳，避免产生缺陷。
清理则是将浇注后的球墨铸铁管进行修整和清理，以保证尺寸与表面质量符合要求。
最后，球墨铸铁管的生产工艺还包括表面处理。
球墨铸铁管的表面需要进行防腐蚀处理，以提高其耐腐蚀性能和使用寿命。
常用的表面处理方法有喷涂涂料、热镀锌、喷涂防腐层等。
总之，球墨铸铁管的生产工艺涉及多个环节，每个环节都非常重要。
只有在严格控制工艺流程和质量要求的情况下，才能生产出高质量的球墨铸铁管。
球墨铸铁管生产工艺球墨铸铁管生产所需的设备
球墨铸铁管生产工艺球墨铸铁管生产所需的设备球墨铸铁管是一种具有高强度、高韧性和耐腐蚀性能的管材，广泛应用于城市供水、燃气、热水、石油、化工等领域。
球墨铸铁管的生产工艺包括原料准备、铁矿石高炉冶炼、球墨化处理、铸造、加工和表面处理等阶段。
下面将详细介绍球墨铸铁管生产所需的设备。
一、原料准备：1.铁矿石选矿设备：包括破碎机、球磨机、磁选机等，用于对铁矿石进行破碎、磨矿和磁选处理，得到符合要求的铁矿石。
2.冶金原料准备设备：包括混合机、筒式混合器等，用于将铁矿石、合金铁和焦炭等冶金原料按一定比例混合均匀。
二、铁矿石高炉冶炼：1.高炉：用于将铁矿石还原为铁水的冶炼设备。
2.铁水处理设备：包括铁水车、刚包、钢包等，用于对高炉产生的铁水进行处理和贮存。
三、球墨化处理：1.高频感应炉：用于加热铸铁到球化温度，并控制停留时间。
2.球化剂喷霜机：用于给铸铁表面喷洒球化剂，促使球状石墨的生成。
四、铸造：1.球墨铸铁管连续铸造机：用于将球化的铸铁注入到连铸机上，实现连续铸造。
2.冷却系统：包括冷却水箱、冷却管道和喷水装置等，用于对连铸机上的铸铁进行冷却。
3.切割设备：包括自动切割机、刨切机等，用于将连铸机上的铸坯切割成所需长度的球墨铸铁管。
五、加工：1.修磨设备：包括修磨机、砂带机等，用于对球墨铸铁管进行内外表面的修磨，提高精度和表面质量。
2.加工设备：比如车床、铣床、钻床等，用于对球墨铸铁管进行各种加工操作，如孔加工、螺纹加工等。
六、表面处理：1.防锈处理设备：包括喷砂机、喷涂设备等，用于对球墨铸铁管表面进行防锈处理。
2.非损检测设备：包括超声波探伤机、射线探伤机等，用于对球墨铸铁管进行非损检测，确保质量合格。
以上是球墨铸铁管生产所需的主要设备，每个设备的具体配置和数量会根据生产规模和工艺要求进行调整。
在球墨铸铁管生产过程中，还需要配备相应的检测设备，如化学分析仪器、金相显微镜等，用于对原材料和成品进行质量检验，以确保球墨铸铁管的质量和性能达到标准要求。
固溶强化球墨铸铁生产工艺
固溶强化球墨铸铁生产工艺一、固溶强化球墨铸铁简介固溶强化球墨铸铁是一种通过固溶处理对球墨铸铁进行强化的工艺。
球墨铸铁是一种具有高强度、高韧性和良好的加工性能的铸造材料。
而固溶强化球墨铸铁通过固溶处理，可以进一步提高其强度和硬度，同时保持其良好的韧性和加工性能。
二、固溶强化球墨铸铁的生产工艺1. 原料准备：选择高质量的球墨铸铁原料，确保原料中含有足够多的球墨体。
2. 铸造工艺：采用常规的球墨铸铁铸造工艺，包括熔炼、浇注和冷却等步骤。
在冷却过程中，需要控制冷却速度，以保证球墨体的形成和分布均匀。
3. 固溶处理：将已铸造好的球墨铸铁件放入高温炉中进行固溶处理。
固溶处理温度一般在800℃以上，时间根据材料和要求而定，通常为2-4小时。
固溶处理的目的是将球墨铸铁中的碳化物和残余应力溶解掉，使其重新均匀分布，从而提高材料的强度和硬度。
4. 冷却和回火：固溶处理后的球墨铸铁需要进行适当的冷却和回火处理，以消除固溶处理过程中产生的应力和改善材料的韧性。
5. 检测和质量控制：对固溶强化球墨铸铁进行力学性能测试，包括拉伸强度、屈服强度、延伸率等指标的检测。
同时还需要对材料的微观组织进行观察和分析，确保其达到设计要求和质量标准。
三、固溶强化球墨铸铁的优点1. 提高材料的强度和硬度：固溶处理可以使球墨铸铁中的碳化物和残余应力溶解掉，使其重新均匀分布，从而提高材料的强度和硬度。
2. 保持良好的韧性和加工性能：固溶强化球墨铸铁在提高强度和硬度的同时，仍能保持良好的韧性和加工性能，适用于各种机械零件的制造。
3. 提高零件的寿命和可靠性：固溶强化球墨铸铁具有较高的强度和硬度，能够承受更大的载荷和应力，从而提高零件的寿命和可靠性。
4. 具有较高的耐磨性和耐腐蚀性：固溶强化球墨铸铁的高硬度和均匀的组织结构使其具有较高的耐磨性和耐腐蚀性，适用于一些特殊工况下的使用。
固溶强化球墨铸铁是一种通过固溶处理对球墨铸铁进行强化的工艺。
该工艺可以提高球墨铸铁的强度和硬度，同时保持其良好的韧性和加工性能，提高零件的寿命和可靠性。
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球墨铸铁的概念
球墨铸铁的概况 球墨铸铁是指铁液在凝固过程中碳以球型石 墨析出的铸铁。与灰铸铁相比，其金相组织的最 大不同是石墨形状的改变，避免了灰铸铁中尖锐 石墨的存在，使得石墨对金属基体的切口作用大 为减少，基本消除了片状石墨引起的应力集中现 象，使得金属基体的强度利用率达到70－90％， 象，使得金属基体的强度利用率达到70－90％， 从而使金属基体的性能得到很大程度的发挥。
成六级。 球墨铸铁石墨球的大小对力学性能的影响很大，减 小石墨球径，增加石墨球在单位面积的个数可以明显地 提高球墨铸铁的强度、塑性和韧性。 石墨球径的减小，使单位面积上球墨铸铁数量增多， 可使抗疲劳强度提高，因此，细化石墨也是提高抗疲劳 强度的一个要求。
各种基体与力学性能的关系
1、铁素体 根据GB9441-1988球墨铸铁金相检验 根据GB9441-1988球墨铸铁金相检验 评定铁素体数量。其百分比，按大多数视 场对照图片评定。一般不检查牛眼铁素体 数量，仅检查与其共存的珠光体数量
4、反白口 特征：宏观断面为界限清晰的白亮块，呈方 向性白亮针，出现于热节中心。金相观察为过冷 密集细针状渗碳体。 原因：凝固热节中心偏析富镁、稀土、锰等 白口化元素，孕育不足或大件冷却速度快等。 措施：保证球化前提下减少残留稀土镁，防 止炉料内的强烈白口化元素，强化孕育，提高小 件铸件温度。
5、夹渣 特征：浇铸位置上表面或死角处，断面呈暗 黑无光泽、深浅不一的夹杂物，金相为可见、块 状夹杂物。 原因：形成一次夹渣的重要原因是原铁液含 硫量高、氧化严重；二次夹渣主要原因是镁残留 量过高，提高了氧化膜形成温度。 措施：降低原铁液硫、氧含量，保证球化时 降低镁残留量，加入适量稀土降低形膜温度。浇 铸系统应使充型平稳，夹渣部位设集渣冒口。
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(Mg)：(0.04W(Ce): (0.07-0.12)% (0.07W(Y) : (0.15-0.2)% (0.15-
2、球化分级
球化级别 1级 2级 3级 4级 5级
说明 石墨呈球状，少量团絮，允许极少量 团絮状 石墨大部分呈球状，余为团状和极少 量团絮状 石墨大部分呈团状，余为团絮状，允 许有极少量蠕虫状 石墨呈分散分布的蠕虫状、球状、团 状、团絮状 石墨呈聚集分布的蠕虫状、片状及球 状、团状、团絮状
球化率（％） ≥95 90－95 90－ 80－90 80－ 70－80 70－ 60－70 60－
球墨铸铁的金相组织
金相组织与力学性能的关系 力学性能与金属的金相组织密切相关， 什么样的金相结构决定了什么样的力学性能。 球墨铸铁也不例外，只有石墨球化，才能发 挥金属基体的作用，使铸铁的力学性能大幅 度提高。也只有石墨球化，进一步改变基体 的性能才更有意义。 因此，对球墨铸铁的金相研究，是我们 了解球墨铸铁，使用球墨铸铁的前提条件。
球墨铸铁的化学成分
选择适当的化学成分是保证球墨铸铁 获得良好的金相组织和高性能的基本条件， 化学成分的选择既要利于石墨的球化和获 得满意的基体，以期获得满意的性能，又 要使球墨铸铁具有良好的铸造性能。
一、五大元素 1、碳和硅 由于石墨球对基体的削弱作用很小，所以碳含量在 3.2-3.8%时，对力学性能无明显影响。确定球墨铸铁的 3.2-3.8%时，对力学性能无明显影响。确定球墨铸铁的 碳硅含量时，主要从保证铸造性能考虑，将碳当量选择在 共晶成分左右。 当碳含量过低时，铸件易产生缩松和裂纹；碳当量过 高时，易产生石墨漂浮现象，结果使夹杂物增多。 硅可以提高石墨球的圆整度，细化石墨，还可以减小 结晶过冷和白口倾向。一般认为硅含量大于2.8％时，可 结晶过冷和白口倾向。一般认为硅含量大于2.8％时，可 能降低韧性，使韧性－脆性转变温度升高。 因此，选择碳硅含量时，应按照高碳低硅的原则，铸 件在寒冷地区使用，则含硅量应适当降低。 铁素体C 3.6铁素体C：3.6-4.0% Si：2.4-2.8% Si：2.4珠光体C 3.4珠光体C：3.4-3.8% Si：2.2-2.4% Si：2.2-
球墨铸铁可以像钢一样，通过热处理和合金 化等措施来进一步提高其使用性能。比如，处理 过的球墨铸铁可以取得很好的韧性，延伸率高达 24％；抗拉强度可以高达1400MPa，基本接近 24％；抗拉强度可以高达1400MPa，基本接近 钢材。 与钢材相比，球墨铸铁还有很多优点。比如 铸造性能好，成本相对较低。 由于球墨铸铁产量的不断增加，性能不断开 发，现已成功部分取代了锻钢和铸钢，成为前景 广阔的金属结构材料。
7、应力变形和裂纹 特征：收缩应力、相变应力之和超过 断面金属抗断裂后形成裂纹，热裂呈暗褐 色不平整端口，冷裂形成浅褐色光滑平直 断口。 原因：碳含量低，碳化物形成元素增 加，孕育不足，冷却过快等。 措施：适当提高碳当量，降低含磷量， 加强孕育等措施。
8、碎块状石墨 特征：出现在Ce等活性元素富集在共 特征：出现在Ce等活性元素富集在共 晶团边界，促使该区域过饱和析出而形成 蠕虫状石墨，其断面形态为碎块状。 原因：冷却缓慢，共晶凝固时间过长 引起的成分偏析和孕育衰退。 措施：选用纯净炉料并限制Ce等元素 措施：选用纯净炉料并限制Ce等元素 的含量，控制较低的碳当量，加入Sb、 的含量，控制较低的碳当量，加入Sb、Y、 Bi等微量元素。 Bi等微量元素。
3、石墨漂浮 特征：冷却过程中的过共晶铁液首先 析出石墨球，上浮聚集成石墨漂浮，分布 于铸件最后部位的上部的冒口处。微观观 察石墨球串接呈开花状。 原因：碳当量和稀土残留量高，炉料 原始尺寸大、数量多，都可能增加石墨漂 浮。 措施：建议C<4%，控制稀土含量， 措施：建议C<4%，控制稀土含量， 注意原生铁与其他炉料的搭配。
球墨铸铁的形成
球状石墨的形成经历了形核与生长两个阶段。 其中的形核是石墨的首要过程，铁液在熔炼及随 后的球化、孕育处理中产生大量的非金属夹杂物， 初生的夹杂物非常小，在随后浇铸、充型、凝固 过程相互碰撞、聚合变大，上浮或下沉，成为石 墨析出的核心。 球状石墨核心形成以后，碳原子开始在核心 基底上堆砌，石墨最终生成的形状决定受工艺条 件影响的生长方式。 所以，石墨生长过程的控制是获得球状石墨 的关键。
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/ 冷却速度 R （ 摄氏度 / 秒 ） 冷却速度与临 界球数的关系
石墨球的螺旋生长
石墨球螺旋生长模型 a）生长成的球体 b）角锥体单晶 c从生产实践中得知，使石墨 按球状生长的工艺措施为改变化 学成分和控制冷却速度。 化学成分中，对石墨生长有 重要影响的是一些能显著改变铁 液过冷倾向的元素；而引起铸铁 冷却速度产生变化的因素则是铸 件壁厚、铸型以及浇铸。 这些条件的实质在于改变石 墨结晶的冷却状况。
形核物质 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 、硫化物/ 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 a.选择强效孕育剂 b.必要的S的含量 b.必要的S c.改善处理方法 c.改善处理方法 d.提高铸件冷却速度 d.提高铸件冷却速度
2、珠光体 在球墨铸铁中，珠光体的形态一般分三 级：粗状珠光体、片状珠光体、细片状珠 光体。 随着珠光体的细化，球墨铸铁的强度 和硬度有所提高。若基体为粒状珠光体， 则球墨铸铁在保持一定强度的同时，具有 更高的塑性。
3、奥氏体、贝氏体、马氏体 由奥氏体、上贝氏体或下贝氏体通过等温淬 火，加入适当元素获得。 4、渗碳体 渗碳体多呈针状、条状，在球墨铸铁中易使 基体变脆，故应避免其出现。 5、磷共晶体 磷共晶体在球墨铸铁中对性能的危害比在灰 铸铁中大得多。沿晶界分布的二元或三元磷共晶 体，强烈降低球墨铸铁的韧性、塑性和强度，受 冲击时，裂痕总是沿磷共晶体边缘开始开裂。
球墨铸铁的金相组织与力学性能的关系
球墨铸铁的力学性能是和它的金相 组织密切相关的。保证铸铁中石墨球化 良好，是熔制球墨铸铁的第一要求。 只有石墨球化，才能充分发挥金属 基体的作用，使铸铁的力学性能大幅度 提高。也只有石墨球化后，进一步改变 基体的性能才更有意义。
1、金相组织 球状石墨外貌接 近球形，内部呈放射 状，有明显的偏光效 应。 石墨是由很多角 锥体枝晶组成的多晶 体，各枝晶的基面垂 直于球径，C 直于球径，C轴呈辐 射状指向球心。
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。
4、硫 球墨铸铁中硫与球化元素的化合能力 很强，生成硫化物或硫氧化物，不仅消耗 球化剂，造成球化不稳定，衰退速度加快， 而且还使夹杂物数量增多，导致铸件产生 缺陷。 国外一般要求铁液含硫量低于0.02%， 0.02%， 我国目前由于焦炭含量较高等熔炼条件的 限制，往往达不到这一标准，应进一步改 善熔炼条件，有条件可进行炉外脱硫。