赵鲁生 关于灰铸铁中的氮含量问题 for 百铸网
杨群收 铸件化学成分的控制与配料 for 百铸网
铸件化学成分的控制与配料河南省驻马店杨群收影响铸铁、铸钢件组织和性能的因素，有化学成分、孕育（变质）处理、冷却速度、炉料的“遗传性”、铁水过热温度等，在这几个因素中，化学成分含量的高低对铸件物理性能的影响相对更大些,而且是第一因素。
所以在生产过程中，根据铸件物理性能的要求，正确的配料或调料，严格控制材质的各化学成分含量尤为重要。
在生产实践中，作为冶炼技术人员和炉工来说，配料和调料应该是熟练掌握的一般性技术问题。
但是对予刚毕业的学生和大多数炉工来说，欲能系统、灵活的掌握，也确非易事。
要想控制铸件的化学成分与配料，必须事先了解以下几下问题：1、铸件的目标化学成分。
2、库存各种金属炉料的化学成分。
3、各种炉料在冶炼过程中化学成分的增减变化率。
4、配料方法。
作者简介：杨群收，生于1950年，68年参军，71年转业到工厂，一直从事铸造生产及技术工作。
主要从事灰铁、球铁、油田钻井用高铬双金属缸套及高铬锤头等耐磨材料的技术工作。
在《金属加工》、《铸造世界报》等杂志上发表文章二十多篇。
现为中国铸造学会质量控制及检测技术委员会委员、河南铸锻协会专家组成员一、目标化学成分现在大部分铸件，根据其牌号要求的不同，国标中已做出了相应的要求，从铸造手册中即可查到。
但是随着科技的进步，根据铸件的服役状况，市场需要更多物理性能各不相同的铸件，并对铸件的综合性能质量提出了更高的要求，科研单位也不断研究出新材质而取代旧材质，例如合肥水泥研究设计院研究的“中碳多元合金钢”，成功的代替了原需进口的球磨机衬板，代替了高锰钢，用该材质生产直径φ2.4甚至直径φ4.2的中大型球磨机衬板上，降低了生产成本，取得了良好的经济效益。
另外，如我厂生产出口国外石油钻井用的泥浆泵高铬双金属缸套及采石场600×900破碎机用的锤头，都是超高铬铸铁，其主要成分见表（一），这些材质的详细化学成分要求，在铸造手册中是查不到的。
表一：在接受生产绪如上述产品时，如果自己没有完全掌握铸件化学成分要求，以及没有详细了解铸件的服役状况时，应让用户提供尽可能详细的化学成分要求范围及热处理工艺。
灰铁的氮钛含量
接着前面谈：06年中，负责新潮铸造新厂的电炉熔炼，使用生铁，废钢和回炉料配料，生产灰铁300，浇注日本牧野机床床身，当时老厂冲天炉也在正常生产，定时拿试样来新厂做光谱仪分析。
电炉配料成分目标控制按冲天炉成分控制，结果使人不解，电炉的强度和硬度总是比要求的低，而冲天炉熔炼的铁水浇注机床没有问题。
年轻时，80年在408厂，我是第一任熔炼工艺员，试炉成功后即转到铸造分厂工作，经历不多，但对电炉熔炼相对来讲，还是比较熟悉。
分析原因大家总是认为电炉孕育措施，没有冲天炉好（冲天炉出铁槽很长，孕育效果好），再三改善孕育，效果不好，最后没有办法，只好降低碳硅含量，满足铸件要求。
当时生铁是胶东地区的“本溪生铁”，废钢等等质量都很好。
由于老厂冲天炉试样定时拿到新厂光谱仪一起分析，结果都可以看到，所以安排光谱仪把一个月内电炉，冲天炉的分析结果都打印给我，详细查看，并且在现代铸铁杂志上查询有关文章，发现一位姓金的先生写的文章里面谈到，电炉和冲天炉灰铁机械性能的差别，文章也谈到德国企业也有此现象，结果列表在文中，我想德国人使用的生铁，质量也不会很差，总是比国内的生铁要好。
最终查明，两者最大的区别在钛的含量不同。
冲天炉钛含量都在0.02%以下，而电炉钛都在0.035%以上，常在0.04-0.05%左右。
08年秋天，到普什报到，在会客室看见一位采购商，是美国喀麦隆的代理，他向我提出，普什供应的压缩机缸体，2-3吨重，灰铁300铸件，硬度不足，希望解释，我问了化学成分，他打开电脑给我看了光谱仪分析结果，其中钛含量达到0.057%左右，我说估计是钛的含量太高。
介入普什正常工作之后才知道，当时使用了一些四川地方小厂生产的生铁，以后普什逐步淘汰这些生铁的使用，以合成铸铁形式生产灰铁300，基本上再没有出现硬度不足的问题。
再以后，干康明斯汽缸体，钛的含量都在0.018-0.025%上下，机械性能各方面都很正常。
离开普什之后，徒弟在康明斯汽缸体熔炼岗位上，有个阶段告诉我，汽缸体硬度有问题，我让查钛含量，回答有时钛在0.029-0.03几%，我让他注意，一定要把钛降下来，之后就正常了。
灰铁铸造专业知识——总结版
HT250珠光体含量应大于95%。
经销商的要求是多少？你们的珠光体含量是多少？珠光体含量达不到要求的原因有很多情况，考虑你们的原因主要是碳、硅含量较高。
(此条信息共被浏览93 次)工业上常用铸铁的成分范围：2.5~4.0%C，1.0~3.0%Si，0.5~1.4%Mn，0.01~0.20%S。
除此之外，还含有Cr，Mo，V，Cu，Al等元素。
灰口铁铸造的组织特点是具有片状的石墨，其基体组织分为三种类型：铁素体、珠光体、铁素体+珠光体。
通常，C和Si能有效地促进石墨化的元素。
为了保证铸铁在浇铸能够得到灰口，且不至于得到过多和粗大的石墨片，通常将铸铁的成分控制在2.5~4.0%C及1~2.5%Si。
铸铁中Al、Cu、Ni、Co等元素也会促进石墨化。
S、Mn、Cr、W、Mo、V等碳化物形成元素则阻止石墨化。
S不仅强烈的阻止石墨化，还可以降低铸铁的机械性能和流动性。
一般控制在0.1~0.15%以下。
Mn虽然可以阻止石墨化，但是他可以与S生成MnS，其含量0.5~1.4%。
最常用的孕育剂为硅铁和硅钙合金，加入量一般为铁水总重的0.4%左右。
经孕育处理后的铸铁，不仅其强度有很大提高，而且塑形和韧性也有所提高。
口铁可以看作是钢的基体与片状石墨的夹杂。
因此石墨片越少，越细，越均匀，铸铁的机械性能越高。
铸铁中石墨片的含量与含C和Si量有关，尤其是C。
但含C和Si量低会增加铸铁的白口倾向，形成白口或麻口组织。
为了提高铸铁机械性能，可采取“孕育处理”即浇铸前在铁水里加少量“孕育剂”。
这样在铸铁的凝固过程中产生大量人工晶核，以促进石墨的形核和结晶。
不仅可以防止白口，而且还可以使石墨片的结晶显著细化。
在铁液中，锰与硫化合形成MnS，随着锰量增加，与锰结合的硫量就大，使铁液中的自由硫含量降低，抑制了硫的有利作用，石墨长度增加，端部钝化效果变差，导致铸铁性能下降。
另外，形成的大量MnS夹杂物，一部分形成石墨核心，另一部分则会发生聚集，形成局部密集的MnS排列，消弱了基体的强度。
磷对灰铸铁性能的影响
磷对灰铸铁性能的影响
单琨;叶以富
【期刊名称】《中国铸造装备与技术》
【年(卷),期】1999(000)002
【摘要】综述了磷对灰铸铁性能的诸多影响。
【总页数】2页(P13-14)
【作者】单琨;叶以富
【作者单位】山东工业大学;山东工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TG143.2
【相关文献】
1.灰铸铁磷含量对铸件缩松和金属渗透的影响 [J], 史鉴开;史小雨
2.铬铜中磷灰铸铁活塞环的铸态组织对性能的影响 [J], 李自军;魏伯康
3.硼磷贝氏体基体合金灰铸铁研制及其性能研究 [J], 赵娜;吴剑英;王燕青;
4.硼磷贝氏体基体合金灰铸铁研制及其性能研究 [J], 赵娜; 吴剑英; 王燕青
5.磷对灰铸铁缩孔的影响 [J], SrivatsanTS SudarshanTS
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做球墨铸铁的看过来，这些元素质量的影响你一定要记住！
做球墨铸铁的看过来，这些元素质量的影响你一定要记住！许多元素都会以小量存在于铸铁中，并对铸件的组织及性能产生明显的影响。
有些是有意加入的，而另一些则是来自于含有痕量杂质的原料。
在这些元素当中，有的是有懊悔作用的，尤其是在灰铁方面，而有些则是很有害的，必须尽可能加以避免。
下表列出了这些元素的通常来源，可能出现的含量水平，以及它们的主要作用。
表中未包括将其用作主要合金化元素的那些元素（例如Cr）元素通常来源通常含量（%）在铸铁中的作用Al 铝镇静废料、孕育剂、铁合金、轻合金零件及加入的铝达0.03含量高于0.005%时，可使薄壁件出现氢致针孔。
抑制氮的作用。
促使浮渣形成，高于0.08%时对球状石墨有害。
可用Ce加以抑制。
石墨的强稳定剂。
Sb 废钢、废上釉搪瓷、轴承架、有意加入达0.02珠光体和碳化物的强促进剂。
没有稀土时会阻止球化。
As 生铁、废钢达0.05 珠光体和碳化物的强促进剂。
改善球状石墨的形态。
Ba 含Ba孕育剂达0.003 改善石墨的成核和减少衰退。
减小白口倾向和促进石墨生成。
Bi 有意加入、含Bi的铸模涂料很少高于0.01引起白口和不良球形。
增加含稀土（Ce）球铁的球数。
球数过多可引起收缩问题。
B 废上釉搪瓷、成硼铁有意加入达0.01高于5ppm促进铁素体的形成。
高于10ppm促进碳化物形成，尤其是在球铁中。
20ppm改善可锻铸铁的退火。
Ca 铁合金、球化剂、孕育剂达0.01促进石墨球的球化作用。
改善石墨的成核。
减小白口倾向和促进石墨生成。
Ce 大多数镁合金或成铈铁或其它稀土源加入的达0.02灰铁一般不用。
抑制球铁中的有害元素，改善石墨的球化作用。
因析出而稳定碳化物。
Cr 合金钢、镀铬钢板、某些生铁、铬铁达0.3促进白口和珠光体生成。
增加强度。
含量大于0.05%时，在球铁生成碳化物析出物。
Co 工具钢达0.02 在铸铁中无明显作用。
Cu 铜线、铜基合金、废钢、有意加入达0.5促进珠光体。
灰铸铁件的氮气孔及其防止
灰铸铁件的氮气孔及其防止摘要：叙述灰铸铁件裂隙状氮气孔的主要特征、形成机理。
铁液含氮量高引起的氮气孔的防止方法是：铁液中加入钛铁，降低铸铁白口倾向和正确选用增碳剂。
防止树脂砂含氮量高引起的氮气孔的方法是：选用低氮树脂、型砂或涂料中加入氧化铁粉和避免树脂受潮。
关键词：氮气孔；含氮量；防止措施随着铸造生产的发展，出口铸件、特别是高牌号灰铸铁件的增长，我国铸造行业采用电炉熔炼、呋喃树脂等有机树脂砂造型、制芯已越来越普遍，灰铸铁熔炼废钢配比也有很大幅度的提高。
因此，出现一种裂隙状的皮下气孔也增多起来了，一些工厂由于缺乏此方面的经验而感到束手无策。
作者认为，这种裂隙状的皮下气孔大都是由于铁液或树脂砂中的含氮量过高而引起的氮气孔。
作者在日本进修铸造技术期间和在某铸造厂担任技术顾问时曾碰到和解决过此种缺陷，在此向大家介绍灰铸铁件裂隙状氮气孔的主要特征、形成机理和防止方法，以供同行参考。
1 、裂隙状氮气孔的主要特征通常，裂隙状氮气孔产生铸件的平面和边角处，垂直于铸件的表面、深度可达皮下2 em。
其形状和一般的皮下气孔有所不同，不是圆形、椭圆形、滴水状或针状的，而呈裂隙状(如图1所示)2 、裂隙状氮气孔的形成机理一般灰铸铁的含氮量为(40～70)×lO-6，适量的氮有助于改善石墨形状，促进基体的珠光体化，提高抗拉强度。
但当铁液在熔炼过程中吸收的氮量超过一定的临界值(通常大lO×lO -6)时，在铸件凝固后期析出，周围又被已经形成固体的枝晶壁所包围、得不到铁液的补充时，就会形成存在于枝晶间的裂隙状皮下气孔。
其实，这种裂隙状氮气孔不是直接由于氮气形成的。
因为氮气是非活性气体，在铁液中的溶解量低于0．015％。
而氮的化合物受铁液高温分解，成为初生态原子氮[N]，并可大量熔人铁液之中。
生产实践证明，铁液碳当量低、炉料中废钢配比高、采用电炉熔炼、树脂砂中树脂的NH2超量是产生裂隙状氮气孔的主要原因。
下面就由铁液化学成分和炉料配比、熔炼方法及呋喃树脂等氮含量而引起的裂隙状氮气孔，加以说明。
氮对灰铸铁件的影响
（ ３ ）调 整 后 ，从加 工厂 获
得 信 息 显 示 ，局 部 厚 大 部 位 铸 造 石 墨 晶粒 粗 大 缺 陷 有 所 减 轻 ，但
部分进入铸型内金属尚处于熔融 的界面 ，并 由表向里扩散 ，致使
金 属 表 面 Ｎ过 饱 和 ，而 在 金 属 凝
两类 （ 石墨粗大问题分析解决措 施不在本文阐述 ）。由于没有氧
一
固期 间 ，Ｎ的溶 解度急剧下 降 ，
析 出Ｎ ， 而 形 成氮 气孔 。
氮 分 析 仪 ，故具 体 Ｎ含量 不 详 。
的生 存 。
２ ． 原配料及 分析改进措 施
（ １ ）据 笔 者 调 查 了 解 ，
该 公 司熔 炼 设 备 为 １ 台３ ｔ 中 频 无 芯 感 应 电 炉 ，原 来 实 际 化 铁 ３ １ ０ ０ ｋ ｇ ，２ ０ １ ５ 年１ １ 月 中旬 以前 的
图 １
灰铸铁材 质熔炼 配料和相对应的
Ｎ会受热 分解 出ＮＨ ，又在 金属
表 面 离 解 ，而 ［ Ｎ］原 子 相 当 一
上分 布着大量零星的小孔洞 。当
Ｎ含 量 更 高 时 ， 会 发 现 加 工 面上 大 量 存 在 形 状 、长 短 不规 则且 排 列 无 序 的长 条状 内 壁毛 糙 不 光滑 的粗 大 树 枝 晶状 裂 纹 。 裂 纹是 比 氮 气 孔 更 严 重 的基 础 上 升 级 造 成 的 ，存 在 于 局 部 相 对 厚 大 的平 面
笔者在工 作中接触到一家铸 造 公司，基于控制成本 的观念 ， 在 熔 炼 配料 时大 量 使 用 严重 锈
氮的添加介质和工艺及添加量对灰铸铁力学性能的影响
表1 试样基本元素成分和氮的添加量
Table 1 The basic element composition of samples and
在氮元素强化灰铸铁研究方面，王谦谦[9]指出（未公布添加介质及工艺条件）， 氮含量增加可以提高灰铸铁试样的抗拉强度和硬度；冈田千里[12]（未公布工艺）通过 添加Fe-Mn-N合金发现，氮元素含量每增加0.001%，灰铸铁的强度可提高5～7 MPa， 同时硬度可增加HB 3～4；F. A. Mountford[13]等人的研究显示，氮元素含量每增加 0.01%，灰铸铁抗拉强度能提高25%；翟启杰[14-15]和周永寿[16]也取得了相似的结论。 但以上研究成果均采用单一的含氮添加介质和工艺，对采用不同含氮添加介质和工 艺，添加氮元素对灰铸铁力学性能的影响却少有报道。本文以添加介质、添加工艺 和添加量为变量，制备了氮含量不相同的灰铸铁试样，研究了不同含氮添加介质和 工艺对氮元素吸收率的影响及氮元素添加量对灰铸铁抗拉强度等力学性能的影响。
2 试验结果及分析
2.1 添加介质和工艺对氮元素吸收率的影响 各个试样的添加介质、添加工艺、氮元素添加
量、氮含量（质量分数，%）及吸收率如表2所示。 氮元素在灰铸铁中的溶解度受铁液温度、晶格类
型变化和各种合金元素的影响。在铸造生产条件下， 氮在灰铸铁溶液中的溶解度可以用式（1）估算[17]：
在局部范围内大幅度提高锰元素的含量，有利于氮元 素在灰铸铁溶液中快速溶解；而氮化硅作为添加介质 时局部范围内硅元素含量提高，不利于氮元素在灰铸 铁溶液中快速溶解；而尿素作为添加介质时，由于尿 素高温条件下易分解并产生大量气体，进而发生“炸 包”现象，并且由于尿素分解产生H2，其在Al的作用 下会发生聚集反应，产生气孔，所以尿素作为添加介 质并不适用实际的铸造生产。因此，在添加工艺相同 的情况下，氮化锰作为添加介质是最佳的选择，氮化 硅和尿素不适合在实际铸造生产中用作氮元素的添加 介质。
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一．关于灰铸铁中的氮含量问题1.03年开始，在生产日本牧野机床铸件工厂工作时，日本人对冲天炉熔炼灰铁300铁水，要求不定期检测氮含量，当时检测的氮含量一般在100-120PPM。
为什么日本人以前检测氮？当时都不清楚，很盲目。
2.06年初，这个工厂新建工厂开始试生产，使用感应电炉熔炼，而老厂依然使用冲天炉熔炼。
在新厂的整个试生产期间，电炉使用的生铁，废钢等原材料与老厂完全一样，成分控制也基本相同，但是灰铁300力学性能却低于老厂冲天炉的性能。
3.追查原因，大家从孕育，增加硫含量，等措施之后，依然没有改善，最后只好降低碳含量，来提高电炉灰铁300的力学性能。
见光谱仪分析结果：（见照片，新潮铸造冲天炉和电炉成分）。
即冲天炉碳从3.2-3.2%改成电炉2.9-3.0%。
其余成分不变。
4.我把这个工厂一个月期间，新，老厂光谱仪化验结果做了对比，发现冲天炉钛含量一般低于0.025%，而电炉钛含量在0.04-0.06%。
钛含量不同是表面现象，实质问题是钛高，结合了强化灰铁基体的氮，影响了力学性能。
之后一直就把灰铁钛作为控制的主要元素来对待，去分析一些质量问题。
5.普什铸造的工作经历。
6.08-09年，和美国GE公司讨论生产灰铁汽缸体铸件，美国人也要求铁水检测氮和其他微量元素，如钛，铅等等。
其中钛要求小于等于0.025%，氮含量要求60-120PPM。
这些要求和自己熔炼灰铁的经验，即从冲天炉转变成电炉熔炼后，遇到的问题相符。
（见GE技术文件）7.灰铁熔炼从冲天炉转向电炉之后，非合成铸铁配料，同样原材料，碳当量一样，电炉铁水强度性能总是不如冲天炉高，细查原因，在冶金原理上有不同，却没有任何资料可以学习和介绍，但是从成分上看，可以查出微量元素含量不同，特别是钛含量不同。
冲天炉铁水钛含量与美国人要求一样，有时还更低，一般小于0.025%，而电炉铁水钛含量一般都在0.04-0.05%以上。
之后学习，知道钛强烈结合氮，而氮可以强化基体，是影响灰铁强度的因素之一，而冶金质量不同，还没有可靠的解释。
8.现在，国内专家在铸造技术会议上多次谈到，在灰铁中，要把氮作为合金元素来对待，使大家逐步认识到影响氮的合金元素，钛，甚至锆，都要注意控制。
在铸铁中，随着氮含量增加，铸铁强度增加，直至含量超过150PPM以上出现气孔为止，铸铁强度提高很多。
郝石坚在“现代铸铁学”一书中介绍，铸铁成分在：W（C ）3.12%，W(Si）1.35%，W （Mn)0.71%,W(S)0.09%,W(P)0.13%的铁水中随氮含量的增加，铸铁强度也逐步增加。
见下表：（摘自郝石坚“现代铸铁”P307.翟启杰老师也有文章专门论述灰铁中的氮。
）9.氮对灰铸铁抗拉强度的影响含量该试验以加入氰化钠改变铁水氮含量，以0.3%硅钙孕育。
10.大量合成铸铁配料在电炉熔炼灰铁中使用，以增碳剂配料加入，增加铁水碳含量，而带来铁水氮含量大大增加，特别是不好的增碳剂，氮含量极高，同时废钢加入很多，铁水氮含量综合累积，（加上孕育，树脂砂型芯）使铸件出现氮气孔问题，也在影响铸件质量。
很多文章介绍他们在解决氮气孔缺陷时，加入钛或者锆的合金，成功克服了灰铁铸件的氮气孔，但是从氮增加铸件强度方面来看，加上目前大量铸造企业准确分析铁水氮含量困难，最终控制铁水氮在合理的含量不足，也存在问题。
下表是最近看见章舟老师的一本书中介绍增碳剂的成分。
里面谈到含有氢，氧有新意。
11.氮含量过高，引起铸件产生气孔。
氮进一步增加，出现裂隙状氮气孔。
当然实际铸造，熔炼过程难免有其他气体溶入铁水，一旦有氢溶入，则产生气孔缺陷的氮最高含量要降低。
一般要求氮含量不要超过120PPM。
氮含量越高，灰铁强度越高，直至最后因气孔出现，强度突然降低。
虽然氢含量同时作用，产生气孔缺陷，但其在铁水中的最高允许含量比氮含量低一个数量级，灰铁中主要引起气孔缺陷的，还是氮。
12.国外铸件采购客户，在十多年前就要求检测灰铁中的氮含量，现在这些客户把灰铁铁水中氮含量检测要求，更加频繁。
牧野机床铸件采购日本人，现在要求这个铸造工厂每月检测一次铁水氮含量。
目前，大量灰铁铁水是以感应电炉熔炼，配料则多以合成铸铁，多加废钢和高温煅烧石油焦增碳剂，少用生铁配料。
这种熔炼工艺情况下，一般氮含量在80-90PPM左右。
13.今年6月份，在某某某某一个铸造工厂，看见他们把检测灰铁氮含量，也作为常规检测。
但是他们的氮含量经常在40-60PPM，感觉偏低。
可是他们的灰铁力学性能也没有遇到很大问题。
我曾经以60%废钢，30%回炉料，10%生铁配料合成铸铁，灰铁300.以前一直很稳定，钛含量一般小于0.025%左右.但是在一个常年使用硅-锆孕育剂的工厂，则连续2-3炉铁水力学性能不合格。
（碳3.0，硅孕育前1.4，钛0.02）。
而取消硅锆孕育剂，以硅-钡-钙孕育剂代替后，力学性能一下从270跳到350MPa。
当时不知道原因，几天之后，在某某一个铸造会议上，遇见X文和老师，他解释说：锆的固氮作用比钛还要强，这才明白过来。
这方面的认识，目前看还很粗浅，很多熔炼实际情况，影响因素很多，还有不同结果，需要继续学习认识。
（见照片某某氮含量）14.氮含量对灰铁力学性能有影响，但是很多实际情况难以解释。
a.氧氮仪分析结果是全氮含量，而对力学性能有影响的是溶解氮，化合氮影响小（王云昭老师要求查清氮分析，与力可技术人员交流是全氮含量，某某52分所把试样送某某兵器部52所总部，使用美国力可氧氮仪分析，热导法，全氮含量）。
b.大多数工厂化验氮含量手段不具备，偶有铸钢工厂光谱仪有氮通道，可以分析氮，准确度有问题。
c.硅，钛，锆等等与氮化合的微量元素,对灰铁性能影响的机制，原理不清楚。
生产实际中数据积累和试验研究不足。
d.个人经历，钛高于0.05%肯定明显影响灰铁力学性能。
锆也严重影响。
（举例海阳北方机械工厂试验合成铸铁。
碳3.0%硅1.4%，孕育后1.7%，钛小于0.02%）（南方知名铸造工厂，废钢90%，回炉料10%试验合成铸铁，有详细报告给我，钛含量非常低，力学性能勉强合格，估计使用了含锆的随流孕育剂）。
15.最近看了庞凤荣老师组织翻译，王云昭老师审校的日本人写的“反应论铸铁学”，书中看到专门有一章节谈铸铁中氮的行为。
日本人，美国人都在十几年前就注重铸铁中氮引起性能变化和影响，我们国内现在已经开始注意了。
王云昭老师在今年五月“铸造工业”技术会议上提出，要把氮作为铸铁中的合金元素来对待。
根据王云昭老师的要求，我在会议之后，去某某这个铸造工厂，追查铸铁氮含量的分析情况，结果是分析的氮是全氮含量。
铸铁里面的氮含量包括溶解氮和化合氮，影响力学性能的是溶解氮，化合氮包括与硅，钛，锆等等的化合物。
区别溶解氮和化合氮估计比较困难。
补充内容：1.灰铁熔炼从冲天炉转变为感应电炉，简单认识是感应电炉熔炼时间比较长，石墨结晶核心在高温下越来越少，容易形成白口，总的解释是冶金质量不如冲天炉好。
但是，具体，详细的理论解释很少，而在两种熔炼设备的微量元素含量不同方面，有不少理论说法。
2.感应电炉熔炼，对生铁等原材料中的各种元素烧损比冲天炉少很多，即保留了原材料，特别是生铁中的各种微量元素，其中危害元素是钛，铅，碲，等。
而冲天炉熔炼，各种元素烧损较大，其中危害元素烧损也较多，为了减少生铁中有害元素对铁水的影响，铸造界现在多以合成铸铁工艺和高纯生铁材料来熔炼铁水。
3.那么感应电炉熔炼铁水，如何使其冶金特性接近冲天炉铁水？近几年铸造工作者提出以下一些在使用的方法：a.感应电炉的功率密度配置比较大，保证熔炼时间缩短，即要快速熔炼。
（某某工厂10吨熔炼要3-4小时）。
b.严禁铁水在平衡温度以上的高温保温时间过长，减少高温下石墨结晶核心的减少。
（二氧化硅微晶问题）。
c.生产中如果需要把铁水分几次出炉，铁水在炉内保存时间过长，则以增加铁水石墨核心的各种处理措施来对铁水做“预处理”。
一般来讲，大件铸造车间，一炉铁水温度成分合格之后，都是马上出炉，或一包出完，或分2-3包出完，马上浇注铸件。
而流水线铸造车间，如果炉子配置较大，要分几次出完铁水。
（20吨铁水浇注一天。
10吨炉子分4次出完，等待1小时多，南方工厂例子，可以看彩色金相照片）。
d.预处理的操作有各种方法：留部分生铁，回炉料（除锈，除砂）或者0.05%-0.1%（高了影响石墨粗大）的高质量增碳剂，都在熔炼后期加入，目的是增加结晶核心。
e.铁水温度成分合格，准备出炉前，加入含锆，含钡的预处理剂，或者加入少量细颗粒的冶金碳化硅做预处理剂，再出炉，目的也是增加石墨核心。
f.灰铁汽缸体，缸盖铸造流水线车间，则是每次从大电炉出铁水之后，马上在炉内加入同牌号的回炉料，降低炉内温度到平衡温度以下，等下一包铁水准备出炉孕育时，再升温至规定温度出炉。
这些同牌号回炉料不仅降低了炉内保温温度，同时也有对铁水的预处理作用。
万仁芳老师介绍，二汽铸造工厂，都是这么操作。
否则铸件要出问题。
g.介绍++工厂流水线浇注灰铁250汽缸体情况。
金相照片。