高强度灰铸铁铸造技术发展趋势及最新研究成果介绍
高强度灰铸铁生产技术新进展
高 强度 灰 铸 铁 的组 织 中应 有 一 定数 量 的 奥
世界铸铁 总产量为 ９３ ．万 ｔ 中灰铸铁件为 １６ ８ ， 其 ４５ ． ｔ 国灰铸 铁件 占世 界灰 铸铁 件总 量 ２３ ９万 ，我
的 ３． ２７ ％。在节 能降耗 、 汽车 轻量化 的形 势下 ， 灰
氏体枝 晶作骨架 ； 有足够数量共晶团数 目； 石墨
ｗ ｓｃ ｎ ｉ ｅｅ ｈ ｔ ｉ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｉ ｃｉ ｎ ｏ ｅ ｇ ａ ａ ｔ ｒｎ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｉ ｔ ｄ ｐ ｉｈ ＣＥ ｉｈ ｓｒｎ ｔ ， ａ ｏ ｓ ｒｄ ｔ ａ ｎ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｒ ｔ ｆｔ ｒ ｙ ｃ ｓ ｏ ｒ ｄ ｃｉ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓ ｏ ａ ｏ ｔｈ ｇ ，ｈｇ ｔ ｇｈ ｄ ｍａ ｄ ｅ ｏ ｈ ｉ ｏ ｅ
灰铸铁作为传统 的金属材料在铸造生产 中 占有重要地位［ 虽然近年来灰铸铁在世界铸铁 １ 】 。
总产 量 中所 占的 比例 有所 下 降 ， 但是 统计 数据 表 明灰铸铁 在 铸铁 件 中仍 占有 重要 地 位 。２０ ０ ６年
１ 优化化 学成分
１１ 优 化ＣＥ与 （ ｉ ｗ （ 比值 ． Ｓ ） Ｃ） ／
Ｚ ｅ ｇｈ ｕ Ｕｎｖ ｒｉ ， ｈ ｎ ｚ ｏ ４ ０ ０ ， ｈｎ ） ｈ ｎ ｚｏ ｉｅｓｔ Ｚ ｅ ｇｈ ｕ ５ ０ ２ Ｃ ｉａ ｙ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｒ ｃ ｎ ｒ ｇｅ ｓｏ ｉｈ ｓｒ ｎ ｔ ｒ ｙ ｃ ｓ ｏ ｒ ｄ ｃｉｎ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｗ ｓ ｉｔｏ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ ａ ｐ ｃｓｏ ｐ ｉ ｚ ｇ ｓｒ ｃ ： ｈ ｅ ｅ ｔ ｏ ｒｓ ｆ ｇ ｔｅ ｇ ｈ ｇ ａ ａ ｔ ｒ ｎ ｐ ｏ ｕ ｔ ｅ ｈ ｉ ｕ ａ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｉ ｈ ｓ ｅ ｔ ｆｏ ｔ ｐ ｈ ｉ ｏ ｍｉｉ ｎ
高强度灰铸铁(HT300)研究
高强度灰铸铁(HT300)研究作者：袁执一来源：《现代商贸工业》2010年第13期摘要:虽然人类掌握灰铸铁的熔炼技术已有好几千年的历史,但是在如何提高其强度和力学性能方面,我们仍然有很多工作要做。
在探寻企业在有效控制产品成本的前提下,稳定高效的生产高强度、高使用性能的灰铸铁的方法,提高产品的市场适应力,增强企业的市场竞争力。
关键词:高强度灰铸铁;铸造;熔炼工艺中图分类号:TB文献标识码:A文章编号:1672-3198(2010)13-0369-010 前言随着公司市场开发拓展,越来越多的高技术质量要求的铸造产品纳入公司的生产序列。
在有效控制生产成木的前提下,如何稳定高效的获得高强度灰铸铁,满足顾客的定货要求,是我们一个研究课题,本文叙述了在电炉熔炼的条件下,高强度(HT300)灰铸铁的生产技术。
1 目标在尽量保持原有的熔炼工艺基础上,通过综合运用现有的熔炼技术,达到细化灰铸铁中的石墨,适当增加灰铸铁中珠光体含量,形成碳化物以提高灰铸铁的机械性能,使其抗拉强度达到300N/mm2,并将三角试片白口宽度控制在4mm以下,防止“白口”现象的发生,以保证产品的质量。
2 面临的问题我们厂生产的灰铸铁件主要牌号足HT200和HT250,无法生产抗拉强度达300N/mm2到合格的HT300产品。
主要原因是铸件内部珠光体含量少,石墨多数成片状,从而分割基休,在石墨尖角处且易造成应力集中,形成了许多微小裂纹,使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢,因此降低了铸件的机械性能。
3 分析影响材料性能的因数有:3.1 碳当量对材料性能的影响决定灰铸铁性能的主要因素为石墨形态和金属基体的性能。
当碳当量(CE=C+1/3Si)较高时,石墨的数量增加,在孕育条件不好或有微量有害元素时,形成大量片状石墨。
这样的石翠会大大降低灰铸铁的强度。
在材料中珠光体具有好的强度、硬度,而铁素体则质底较软而且强度较低。
当随着C、Si的量提高,会使珠光体量减少,铁素体量增加。
高强度灰铸铁熔炼技术发展趋势及最新研究成果
使用 的是 高 纯生铁 也 被证 明是落 后 的 ， 它是 熔化 设 备 和熔炼 丁 艺落 后 的双 重体 现 。 同时需 要说 明 ， 大 量使 用废 钢 增碳 工艺 提 高灰 铸铁 性 能 ， 其铁 液 的收
缩 和 白口倾 向反 而降低 ， 就是增 碳 的功劳 。 进入 新世 纪 ， 铸铁 的研 究 进 入 了一个 新 的活 灰 跃期 。许 多 新技 术 、 ｒ 的开 发应 用 为灰 铸铁 材 新一 艺
随着 重 型 卡 车 功率 的不 断 提 高 和 节 能 减 排 指 标 的更 加严 格 ， 柴油 发动 机 缸体 缸盖 正 在 向更 高 强
度 发展 ， 料 已从 Ｈ ２ ０发展 到 Ｈ ２ ０ 近 几 年 更 材 Ｔ０ Ｔ５ ，
收 缩倾 向并没 有 因此 增加 。
１ 灰铸 铁 熔 炼技 术 简要 回顾 及 发展 趋
向 ，减少灰铸铁 的断面敏感性 ，改善石墨形态 ，提高材料性能 。指 出随着熔炼 ＿艺水平的提高和铁 液炉前处理技术的创新 ， ｒ
Ｈ ３０材 料 已产 业 化 应 用 ， Ｔ ５ 及 更 高 牌 号 的 灰 铸铁 材 料 也 已经 能够 达 到 。 Ｔ０ Ｈ ３０ 关键 词 ： 铸 铁 ； 强 度 ； 灰 高 冲天 炉一 感 应 炉 双 联 ； 应 炉增 碳 感
是要 求 Ｈ ３０ Ｔ ０ 。更 高牌号 的灰 铸铁材 料被 多数人认 为并 不适 合 生产 缸体 缸 盖这 类复 杂 铸件 ， 如有 需 求 可能会 被蠕 墨铸铁 所替 代 。然 而 ， 许多 研究 表 明 ， 如
能采 取先 进 的熔 炼工 艺 以及 先进 的铁 液 处理 技 术 ， 灰铸 铁 的强度 性 能仍 有大 幅提高 的潜 力 ， 铁 液 的 而
铸造技术的发展现状与前景探究
铸造技术的发展现状与前景探究铸造技术是一种古老的制造工艺，经过数千年的发展，它已经成为现代工业中不可或缺的一部分。
随着科技的进步和工业化的发展，铸造技术也在不断地创新和完善。
本文将探讨铸造技术的发展现状和前景，并分析其在未来的应用前景。
一、铸造技术的发展现状1. 传统铸造技术的完善传统的铸造技术主要包括砂型铸造、金属型铸造和压力铸造等。
这些传统的铸造方法已经经过数百年的发展与完善，在工艺技术、设备设施和质量控制方面都有了很大的提升。
采用计算机辅助设计和模拟分析技术，可以使产品的质量和生产效率得到显著提高；而高强度、高耐磨的新型铸造材料的应用，也使得铸件的耐用性和性能得到了大幅提升。
2. 数字化铸造技术的应用随着信息技术的快速发展，数字化铸造技术也逐渐成为铸造行业的发展趋势。
数字化铸造技术主要包括数字化设计、数字化仿真和数字化制造等方面。
采用这些技术可以大大减少试制周期，降低开发成本，提高产品的质量和性能。
特别是在航空航天、汽车制造等领域，数字化铸造技术的应用已经成为不可或缺的一部分，为整个行业的发展带来了新的机遇和挑战。
3. 先进铸造材料的研发与应用除了铸造工艺的创新外，先进铸造材料的研发与应用也是铸造技术发展的重要方面。
随着新材料的不断涌现，具有高强度、高温性能和良好耐磨性的铸造材料得到了广泛的应用。
这些材料的使用可以大幅提高铸件的使用寿命和工作性能，促进行业的发展和升级。
4. 自动化、智能化生产技术随着机器人技术和人工智能技术的进步，铸造技术的生产过程也在向自动化、智能化方向发展。
自动化生产线的应用可以提高生产效率，减少人力成本，提高产品质量和一致性。
而智能化技术的应用则可以实现生产过程的实时监控和调整，确保产品的质量和稳定性。
这些技术的应用将会进一步推动铸造技术的发展，并有望成为未来铸造行业的主要发展方向。
二、铸造技术的发展前景1. 高新技术的应用未来铸造技术的发展方向将主要集中在高新技术的应用。
铸造技术的发展现状与前景探究
铸造技术的发展现状与前景探究铸造技术是一种广泛应用的金属加工工艺，其发展对于工业生产具有重要意义。
随着现代制造业的不断发展和需求的不断增加，铸造技术也得到了迅速的发展并取得了较大的成就。
本文将对铸造技术的发展现状进行探究，并展望其未来的发展前景。
一、铸造技术的发展现状1. 传统铸造技术传统铸造技术主要包括砂型铸造、金属型铸造、压力铸造等。
这些技术在工业生产中应用广泛，具有成本低、工艺简单等优点。
但是传统铸造技术也存在一些问题，如生产效率低、能源消耗大、材料利用率低等，不能完全满足现代工业对高质量、高效率、节能环保的需求。
随着科技的不断进步，先进铸造技术不断涌现，如精密铸造技术、数字化铸造技术、快速凝固铸造技术等。
这些新技术在提高铸造件的精度、降低能耗、改善材料利用率等方面具有明显优势。
先进铸造技术也在发展中遇到了一些挑战，例如技术成熟度不高、设备投资大等问题，需要不断进行技术改进和创新。
随着人工智能、大数据、云计算等技术的不断发展，智能化铸造技术也逐渐走进人们的视野。
智能化铸造技术通过智能装备、智能控制系统等手段，实现铸造过程的自动化、智能化，极大地提高了生产效率和产品质量，降低了生产成本。
智能化铸造技术的发展将有效推动铸造行业向数字化、智能化方向转变。
数字化铸造技术是近年来的热门发展方向，它通过数字化建模、仿真分析等手段，对铸造过程进行全面监控和优化。
数字化铸造技术的发展将引领铸造行业向数字化制造方向转变，实现生产智能化、灵活化、高效化。
2. 绿色铸造技术的推广随着环保意识的增强，绿色铸造技术也受到了越来越多的关注。
各种新型的绿色铸造材料和清洁生产技术不断涌现，有力地推动了铸造行业向绿色化转型。
绿色铸造技术的发展将有效解决传统铸造技术存在的环境污染和资源浪费等问题。
3. 智能化铸造技术的应用铸造技术发展现状良好，同时面临的挑战和机遇也在不断增加。
只有不断进行技术创新和提高，才能更好地满足现代制造业对高质量、高效率、节能环保的需求，铸造技术必将迎来更加美好的未来。
高强灰铸铁切削加工性能的研究现状及进展
低廉 ， 在 汽车 、 冶 金等行 业 得到广 泛 应用 ｌ Ｉ ＇ ２ ］ 。迄 今为 止， 随着 灰 铸 铁 铸 件 的基 体 强 度 的提 高 ， 许 多 汽 车
的某些工件 （ 如大型载重汽车柴油发动机缸体 、 制 动鼓等 ） 的选用材料仍 以高强灰铁为 主 ， 其市场前 景广阔嘲 。 但是 ， 灰铸铁力学性能的提高导致其切削
Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ专题 究现状及进展
范 哓明 ’ ，谭 聪 ，雷亚会 ’ ，蔡坤 山 ，王修 强 ，李汉 均
（ １ ． 武 汉理 工大 学 ， 湖 北 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ０；
２ ． 湖北 三环 铸造 股份 有 限公 司 ， 湖 北 随州 ４ ４ １ ３ ０ ０）
造合金与工艺
中国铸造装备与技术 ３ ／ ２ ０ １ ３● 参 ＦＭ Ｔ
专题 综 述 Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
下降明显 ， 并急剧恶化加工性能㈣。研究表 明， 细小
均 匀 的 Ａ型石 墨 断屑性 能好 ， 刀具 寿命长 。
性 能更好 。
（ ４ ） 微 量元 素含 量 。 炉料 中含有 很 多 影 响其 切 削 性 能 的有 害元 素 ，如 生 铁 中含 有 一定 量 的钒 、 钛 等。 在微量 元 素 中 Ｔ ｉ 被 认 为是对 灰铁 件加 工性 能影 响最大 的有 害元 素 。因此 ，想要 优化 灰铸 铁 的切 削
的最直 接 有效 的方 式 。当铸 铁 中游 离碳 化 物 达 到 ３ ％一 ５ ％时 ， 尽管硬度增加不明显 ， 但其力学性 能却
度灰铸铁 的加工性能改善显著 ， 总体上已能满足汽
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ２ — ７ 稿件编号 ： １ ３ ０ ２ — ２ ０ ６
铸造新技术的发展趋势
铸造新技术的发展趋势 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998我国铸造新技术的发展面对全球，信息、技术飞速发展，机械制造业尤其是装备制造业的现代化水平高速提升，中国(这里只讲大陆的情况，不包括台湾和港澳地区)铸造业当清醒认识自己的历史重任和与发达国家的现实差距，大胆利用现代科学技术及管理的最新成果，认清“只有实现高新技术化才能跟上时代步伐”的道理，把握现代铸造技术的发展趋势，采用先进适用技术，实施可持续发展战略，立足现实又高瞻远瞩，以振兴和发展中国铸造业的累累硕果来奠定中国现代工业文明进程的坚实基础。
我国加入WTO和世界进入21世纪以来，人们从不同角度探讨铸造技术的发展并且发表了许多着述，为了给人们提供一个关于我国铸造技术发展现状和发展趋势的整体概念，引发同仁们更深入地思考，笔者就自己的认识以及参考了一些公开发表的文献，同时又吸纳了一些专家学者的意见，形成此文，以供同行参考。
1 发达国家铸造技术发展现状发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应，如在欧洲已建立跨国服务系统。
生产普遍实现机械化、自动化、智能化(计算机控制、机器人操作)。
铸铁熔炼使用大型、高效、除尘、微机测控、外热送风无炉衬水冷连续作业冲天炉，普遍使用铸造焦，冲天炉或电炉与冲天炉双联熔炼，采用氮气连续脱硫或摇包脱硫使铁液中硫含量达%，以下：熔炼合金钢精炼多用AOD、VOD等设备，使钢液中H、O、N 达到几个或几十个10～6的水平。
在重要铸件生产中，对材质要求高，如球墨铸铁要求P小于%、S小于%，铸钢要求P、S均小于%，采用热分析技术及时准确控制C、S含量，用直读光谱仪2～3 min分析出十几个元素含量且精度高，C、S分析与调控可使超低碳不锈钢的C、S含量得以准确控制，采用先进的无损检测技术有效控制铸件质量。
普遍采用液态金属过滤技术，过滤器可适应高温诸如钴基、镍基合金及不锈钢液的过滤。
高强度灰铸铁(HT300)研究
高强度灰铸铁(HT300)研究虽然人类掌握灰铸铁的熔炼技术已有好几千年的历史,但是在如何提高其强度和力学性能方面,我们仍然有很多工作要做。
在探寻企业在有效控制产品成本的前提下,稳定高效的生产高强度、高使用性能的灰铸铁的方法,提高产品的市场适应力,增强企业的市场竞争力。
标签：高强度灰铸铁;铸造;熔炼工艺0 前言随着公司市场开发拓展,越来越多的高技术质量要求的铸造产品纳入公司的生产序列。
在有效控制生产成木的前提下,如何稳定高效的获得高强度灰铸铁,满足顾客的定货要求,是我们一个研究课题,本文叙述了在电炉熔炼的条件下,高强度(HT300)灰铸铁的生产技术。
1 目标在尽量保持原有的熔炼工艺基础上,通过综合运用现有的熔炼技术,达到细化灰铸铁中的石墨,适当增加灰铸铁中珠光体含量,形成碳化物以提高灰铸铁的机械性能,使其抗拉强度达到300N/mm2,并将三角试片白口宽度控制在4mm以下,防止“白口”现象的发生,以保证产品的质量。
2 面临的问题我们厂生产的灰铸铁件主要牌号足HT200和HT250,无法生产抗拉强度达300N/mm2到合格的HT300产品。
主要原因是铸件内部珠光体含量少,石墨多数成片状,从而分割基休,在石墨尖角处且易造成应力集中,形成了许多微小裂纹,使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢,因此降低了铸件的机械性能。
3 分析影响材料性能的因数有:3.1 碳当量对材料性能的影响决定灰铸铁性能的主要因素为石墨形态和金属基体的性能。
当碳当量(CE=C+1/3Si)较高时,石墨的数量增加,在孕育条件不好或有微量有害元素时,形成大量片状石墨。
这样的石翠会大大降低灰铸铁的强度。
在材料中珠光体具有好的强度、硬度,而铁素体则质底较软而且强度较低。
当随着C、Si的量提高,会使珠光体量减少,铁素体量增加。
因此,碳当量的提高将在石墨形状和基体组织两方面影响铸铁铸件的抗拉强度和铸件实体的硬度。
在熔炼过程控制小,碳当量的控制是解决材料性能的一个很重要的因素。
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重要地位往往被我们忽视了。 毫无疑问，提高冲天炉的熔炼温度确实收到了
理想的效果，可是对于电炉熔炼，单靠提高熔炼温 度是不行的。以至于长期以来人们一直认为电炉熔
一１５一
技术发展与综合管理／“第２届中国铸铁产业沙越广—嚼铁件质量与低碳经济”论文集
大量使用废钢，就必须进行增碳。电炉熔炼加 增碳剂，在获得晶核的同时，熔炼过程中由于有碳 铸铁所取代呢？ 从目前来看，由于ＨＴ３００材料已经成功应用于
左右。
ｚ＇ ４００℃
自口倾向对比
艺原铁液的白口宽度为Ｌ４㈣孕育后白口宽度为 ２…而冲天垆双联熔炼的铁涟这两个数值分别为
１９唧和５
ｍｍ．所以．可认为电炉废钢增碳工艺熔 炼的铁液冉口倾向鞍小。
２２收缩倾向对比
对比结果见腽ｌ一。由田可见，冉炉废钢增碳工
目５冲￡ｐｎ联＃Ａ≈４ｎ≠∞战斗
对比结果见图５和圈６．明显可见电炉废钢增
于劣势。
地产业化，对灰铸铁生产技术的提高起到了一定的
推动作用。
孕育技术是一个伟大发明．但不同种类孕育剂 的作用大同小异，单纯依靠孕育技术并不能从根本 上促进灰铸铁材料性能达到国际先进水平；正如许 多专家所言，熔炼水平的提高才是促进灰铸铁材料
性能提高的根本途径。 问题在于，提高熔炼水平并不仅仅是采用更新 的熔炼设备或提高熔炼温度那么简单，熔炼工艺的
电炉熔炼由于没有晶核的来源，就要采取加入
石墨增碳剂的工艺，废钢用量越多，增碳剂用量就
企业的学者、专家合作立项，在大约１０年的研究时
期，开发出了多种孕育剂产品，有些产品已经成功
越大，形核能力越强，性能提高而收缩倾向反而变 小。正由于电炉加入的是纯石墨型增碳剂，形核能 力更强，同冲天炉双联工艺相比，电炉增碳工艺已 呈现多方面的比较优势，在铁液工艺性能上并不处
至于铁液的纯净度问题，即有害微量元素总量 以及氧化夹渣的控制，笔者认为关键还是在于熔炼 工艺。好的熔炼工艺应大量使用碳素废钢，有害微 量元素自然会控制得很低。大量使用废钢要比大量 使用所谓的高纯生铁更先进，因为大量使用高纯生 铁只是控制了有害微量元素（主要是Ｐ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、 Ｓ），但其形核能力不足，必然会在石墨形态上有所 体现．比如同最尖端的水平相比，总是在石墨形态、 石墨数量包括石墨的分布上有差距。
ＨＴ３００以上牌号灰铸铁的原因。
期也持续了１０年左右。 如果说前一个１０年主要是学习和模仿期，那 么这一个１０年是真正的成长期，因为正是在这一 时期，对灰铸铁的研究取得了突破性的进展。电炉
增碳工艺开始进人正式应用阶段；对灰铸铁中的硫
增碳工艺是解决铁液收缩的关键措施。 关于铁液的收缩倾向和白口大小，笔者曾经做 过一个对比试验。对比对象是用热风冲天炉双联熔
炼生产灰铸铁效果不如冲天炉。这个问题的根源实
际上在于铁液的自发形核能力。冲天炉自发形核能
度发展，材料从ＨＴ２００到ＨＴ２５０。近几年更是要求
ＨＴ３００。更高牌号的灰铸铁材料被多数人认为并不
力好，这主要是因为熔炼过程中有渗碳，其熔炼温 度越高，渗碳能力越强，碳的活性越好，形核能力大 大增强，结果是石墨形态得到改善，石墨分布均匀， 性能提高而收缩倾向反而变小。因此，提高熔炼过 程中石墨的形核能力，引入晶核的措施，是提高熔 炼技术的重要途径。 以这个思路推下来，冲天炉就必须高温熔炼， 以达到更好的渗碳效果，促进形核。其中还有一项 在欧美国家普遍应用的重要工艺措施长期被我们 忽略了，为了获得长效晶核在冲天炉中加入碳化硅
解决Байду номын сангаас国产化的铸件已经全面代替了进口。这一时
２高强度ＨＴ３５０的最新研究成果
制约ＨＴ３５０材料在缸体、缸盖上应用的技术瓶
颈在于铁液的收缩问题。
先前的生产技术局限在用合金化方法提高性 能，比如加钼合金化，已被证明会极大地增加铁液 的收缩倾向，还会使加工性能恶化；另外，降碳措施 也会使收缩倾向增加。收缩的问题不解决，高强度 灰铸铁就没有出路。这是人们选择蠕墨铸铁代替
炼工艺熔炼的与用电炉熔炼的Ｈ１２５０铁液。热风冲 天炉熔化率为２０ ｔ，ＩＩ，熔化温度ｌ
５００
元素的作用也有了更深入的认识；灰铸铁的材料性 能不断提高，ＨＴ３００材料已成功用于生产高强度缸 体、缸盖，而随着对ＨＴ３５０材料不断深人的研究，更 高性能的灰铸铁也已具备产业化应用的能力…… 所谓的禁区正在不断被打破。 可以预测，今后的１０年，随着中国汽车工业的
所以，在灰铸铁的性能能够满足使用要求的时
进人新世纪，灰铸铁的研究进入了一个新的活
跃期。许多新技术、新工艺的开发应用为灰铸铁材
候，灰铸铁仍是缸体、缸盖的首选材料。不过，不远 的将来，蠕墨铸铁将挤占灰铸铁的这一应用领域， 如果灰铸铁材料的性能没有重大突破，挤占的这一 部分份额将继续扩大。
料的研究注入了新的活力，这一契机来源于中国合 资的汽车工业关键零部件的国产化进程。由于国产 化的关键铸件需要达到和国外进口铸件相同的技 术标准，这无疑会碰到很多技术难题，如高速切削 性能差的难题、微观组织中石墨形态差的问题以及 在同样的珠光体含量下性能却比进口件低等。经过 全行业一段时间的共同努力，这些难题已逐步得到
（上接第１８页）
表５ ＨＴ４００试样力学性能・
５结束语
能源与环境是当今世界面临的两个重大课题。
节约能源、保护环境是目前各国铸造工作者的追求
目标和义不容辞的社会责任。 铸造生产中产生的烟尘、烟气，不仅污染环境， 而且危害人们的身体健康，但铸造烟尘治理工艺在 我国铸造企业的普及情况并不令人乐观，其技术也
面实现超越，中国的铸件质量会迈上新的台阶。达 到国际先进水平。
从发展趋势来说，高强度灰铸铁是否会被蠕墨
一１６一
（５）西３０标准试棒和西６０试棒的性能。 为使对比结果真实可靠，铁液的化学成分基本
‘＊２＊十目料＃产ｍ净越——鹄＊＊质ｔ目抵＊＆济”☆ｉ集，技术发展与综台管理 相同（见表Ｉ），浇挂试样时温度都控雠在Ｉ
的措施。
适合生产缸体缸盖这类复杂铸件，如有需求可能会 被蠕墨铸铁所替代。然而，许多研究表明，如能采取
先进的熔炼工艺以及先进的铁液处理技术，灰铸铁
的强度性能仍有大幅提高的潜力，而铁液的收缩倾
向并没有因此增加。
１灰铸铁熔炼技术简要回顾及发展趋 势预测
上世纪８０年代，国内对灰铸铁孕育技术，尤其
是对孕育剂种类的研究非常热门，各大院校及知名
也是既达到了净化铁液的作用，又提高了形核能
技术也已具备了产业化应用的能力。因而，究竟是 选择蠕墨铸铁还是高强度ＨＴ３５０材料。还要看二者
在将来的比较优势。 蠕墨铸铁应用的难点主要集中在两方面，一是
力，如果工艺中再加入碳化硅会有更好的效果。 综上所述，熔炼水平的提高应当是熔化设备和
熔炼工艺的双重提高。大量使用生铁的工艺已经被
—１７一
垫苎苎星蔓堡宣篓堡！：苎！苎±！壁垫兰兰竺垄＝塑竺竺堕兰量堡塞丝查：堕圭墨
乏｝一≥一为拿魂
看，由于试捧冷却速度快，冲天炉铁液浇铸的试棒 有轻微的局部石墨过冷；从５ｍｍ薄壁石墨形态看． 由于冷却速度更快．冲天炉铁灌挠铸的试样石墨过 玲颅向大干电炉增碳工艺。
２．５
０３０标准试棒和毋６０试棒的性能对比 对比结果见表３。由表３可见．无论哪种尺寸的
碳工艺熔炼的铁渡收缩倾向较小。
２
３阶梯试样不同断面的硬度对比 阶梯试样形状见圉７．硬度检洲对比结果见寝
目６
２。由表２数据可见．电炉废钢增碳工艺熔炼的铁液 浇注的试样断面敏感性软小。
２．４石墨形态对比
ｔｐＭ《捷＊≈＆ｎ≠６０＊棒
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图ｓ—１３为冲天炉双联铁液和电炉增碳铁液浇
袁ｌ时ｍ＃‰＊样的化学最分
蘩
母１２冲￡ｐｎ联轶ｔ阶棒＊样５姗再壁＆ｌＯ啦
目１３
试棒，电炉废钢增碳工艺材料的抗拉强度和硬度都
更高。 归纳上述试验数据．可姒得出如下结论：
采用电炉增碳工艺可雌有效在减轻铁液的收 缩和白口倾向，减少灰铸铁的断面敏感性，改善石
墨形态．提高挝料性能。在相同化学成分条件下．电
炉增碳工艺灰铸铁材料比冲天炉双联熔炼工艺灰 铸铁材料的性能提高ｌ≈个牌号．而铁踱收缩倾向 却大幅降低。 正是由于电炉增碳工艺可使藏铸铁铁液的收 缩倾向大幅降低．给了进一步提高灰铸铁材料性能 的余地。因而．通过适当降慨”（ｃ）量可获得更高的 性能，同时铁液收缩倾向仍能控制在较小的范围 内。当＂（ｃ）量降低到３．２０％一３ ３０％时，灰铸铁的性 能可达到ＨＴ３５０以上，试验结果见表４；当ｗ（Ｃ）置
敷的石墨形核能力；电炉熔炼晟关键的措施就是加 ＾高质量的增碳剂．促进石墨化．改善石墨形态．有 效提高材料性能，同时还丈大减少了铁液的收缩和
袁４ ＨＴ３５０试样＾学＆＆・
＾３扪０＃准斌牛和￥６ｆ＇试棒的性能对＾
＃＾ｔ＃＆§＆胁髓（Ｈ”
洼的士６０、曲３０和阶梯试样上的石墨形态．可见电 炉废钢增碳工艺试样的石墨形态更好。从ｄ６０试
铁的断面敏感性，改善石墨形态，提高材料性能。指出随着熔炼工艺水平的提高和铁液炉前处理技术的创新，ＨＴ３００材料已产 业化应用，ＨＴ３５０及更高牌号的灰铸铁材料也已经能够达到。 关键词：灰铸铁；高强度；冲天炉双联；电炉增碳
随着重型卡车功率的不断提高和节能减排指
标的更加严格，柴油发动机缸体缸盖正在向更高强
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层的保护，铁液的氧化倾向小，这既达到了净化铁
液的作用，又提高了形核能力。冲天炉大量使用废 钢，也必须有强力渗碳，这需要高温熔炼和好的焦