灰铸铁孕育处理技术操作规程
工程材料第八章-铸铁
二、可锻铸铁的牌号、性能及用途
牌号：
KTH(或Z) + 数字1 +数字2
“可铁”拼音字首
H—黑心(铁素体)可 锻铸铁；Z—珠光 体可锻铸铁
最小抗拉 强度值
最小伸长率
如：KTH350－10表示基体为铁素体，最低抗拉强度为350MPa， 伸长率为10％的可锻铸铁
KTZ550－04表示基体为珠光体，最低抗拉强度为550MPa，伸 长率为4％的可锻铸铁
含磷量低，并含有一定量的稀土与镁
（二）组织：球状石墨＋基体组织 （F、F＋P、P）
（三）性能 1、力学性能：强度、塑性、韧性高 （与灰铸铁相比） 2、其他性能：近似于灰铸铁，但过冷度大易产生缩松
二、球墨铸铁的牌号和用途
牌号：
QT + 数字1 —数字2
“球铁”拼音的字首 最小抗拉强度值 最低伸长率
水泵叶轮
发动机飞轮
灰铸铁的牌号、力学性能及用途（GB/T9439-1988）
四、灰铸铁的热处理
（一）去应力退火：对精度要求较高或大型、复杂的铸 件，在切削加工之前，要进行去应力退火
（二）消除铸件白口组织、改善切削加工性的退火 灰铸铁件表层及一些薄截面处，在冷凝过程中产生的
白口组织，需进行退火处理。 将铸铁件加热到850～890℃，保温2～5h，使Fe3C分解，
牌号：
RuT + 数字
“蠕铁”拼音的字首
最小抗拉强度值
如： RuT420表示最小抗拉强度为420MPa的蠕墨铸铁
进气管
排气管
第八章 铸铁
第五节 可锻铸铁
由白口铸铁通过可锻化退火（石墨化退火）而获 得的具有团絮状石墨的铸铁
团絮状石墨削弱了石墨对基体的割裂作用，与灰 铸铁比，可锻铸铁具有较高的力学性能
铸铁技术操作规程(3篇)
第1篇一、总则1. 为确保铸铁生产过程中的安全、质量和效率，特制定本操作规程。
2. 本规程适用于所有从事铸铁生产的操作人员。
二、操作前的准备1. 操作人员必须经过专业培训，取得相关操作资格证书。
2. 操作前应检查设备、工具、模具等是否完好，如有损坏或不符合要求，应及时报修。
3. 确保生产环境整洁，通风良好，消防设施齐全有效。
4. 操作人员应穿戴好个人防护用品，如安全帽、工作服、防护眼镜、手套等。
三、操作步骤1. 铸造准备（1）烘干：对于干模造型烘干工艺，要按操作规程进行操作，烘干时间为8小时以上，以防因烘干不透而造成砂、气孔等缺陷。
（2）制作模样：制作模样是铸造生产的主要工艺装备，要保证几何尺寸的同时，也要考虑生产规模及使用方便性。
在制作过程中，要考虑其工艺结构和性能，提高生产率，保证质量。
2. 铸造过程（1）摆放模具和中注管：放置模具和中注管时，要挂双绳套，先在旁边落到适当的高度，然后停车，再对准管砖慢慢落下。
（2）放置冒口：放置冒口时，需要先搭好作业台，不得在潮湿或有水的坑内放置模具。
（3）浇注：浇注过程中，要严格按照操作规程进行，防止发生跑火、冒烟等事故。
3. 模具维护（1）模具在使用过程中要定期检查，发现磨损、裂纹等缺陷要及时更换或修复。
（2）模具存放时要保持干燥、通风，避免受潮、变形。
四、操作注意事项1. 操作人员必须严格遵守操作规程，不得擅自改变工艺参数。
2. 操作过程中，要密切注意设备运行情况，发现异常立即停止操作，排除故障。
3. 操作人员应保持工作场所整洁，不得乱扔垃圾、杂物。
4. 操作人员应加强安全意识，防止发生安全事故。
五、操作后的清理1. 铸造完成后，要及时清理生产现场，包括清理模具、设备、工具等。
2. 清理过程中，要按照规定的方法进行，不得随意丢弃废弃物。
3. 清理完毕后，对生产现场进行检查，确保无安全隐患。
六、附则1. 本规程由生产部门负责解释。
2. 本规程自发布之日起施行。
孕育处理在铸铁件生产实践中的应用
好采用随流孕育。在炉前孕育处理时，一般在冲天炉的
内可获得较好的孕育效果。
团， 使球墨铸铁 的组织更 加均匀 ，提高球 墨铸铁 的塑性
和韧性 。
第三 ，确定一 个最 佳 孕育 量 ，对 于灰 铸 铁件 ，一
般控制在 ０ ３ 一 ． ％，应注 意不要 盲 目增 加孕育 ． ％ ０６
量 ，否则 过高 的孕育量会 增 加铁 液 的粘 度及 夹 渣 、缩 孔 、缩松 的倾 向。
后面就笔者 的实践经验有 选择性地 阐述 ，以便更好理解
一
铁液 中， 而改善铸铁 的组织 与性能 ，而这 些性能 的改 从 善 与化学成分的变化并 无明显 的内在关 系。笔者就此 曾 经做过一 个 比较 典 型 的试 验 ，对 电炉 中 Ｗ。 ．％ 的 ＝１７
Ｈ ２ ０原铁 液 进行 ０３ 的孕育 处理 ，浇 注三 角试 片 ， Ｔ５ ．％ 然后计算上述三角试 片的终硅含量 ，并将 电炉原铁液 的 硅 含量调整到该三 角试片的含硅量水 平 ，浇注 同样 的三
Ｂ 、ｓ—ａ ａ ｉ 等孕育剂具有 比较好的抗衰退性能 ，属 于长效 ｃ 孕育剂 。Ｓ—ａ ｉ 是我厂 目前正在使用的孕育剂 ，也是笔者 Ｂ 推荐使用的 ，虽然市场 价格偏高 ，但实 际应用效果一 直
４ 灰铸铁、球墨铸铁件的孕育处理方案 ．
对于灰铸铁件 的孕 育 ，采用 冲天 炉熔炼 的原 铁 液， 应根据炉料配比及合金熔 炼损耗经验 数值 ，确定合 理的 孕育量。电炉熔炼 的原铁 液 ，与冲天炉熔 炼的原铁 液有
孕育处理灰铁球铁 几点实践体会
孕育处理灰铁球铁几点实践体会孕育处理就是在铁液进入型腔前，将孕育剂加入到铁液中，从而改善铸铁的组织与性能，而这些性能的改善与化学成份的变化并无明显内在关系。
笔者就此曾经做过一个比较典型的实验，对电炉中HT250原铁水含硅量为1.7％的铁水进行0.3％的孕育处理，浇注三角试片，然后计算上述三角试片的终硅含量，并将电炉原铁水的硅含量调整到该三角试片的含硅量水平，浇注同样的三角试片，将两个三角试片进行断口比较分析，可以看到，前者经过孕育处理的试片断面发亮，晶粒比较均匀细密，大约有3mm左右白口，而未经孕育处理的试片断口灰暗，白口较大，大约有5mm左右，由此可见两种试片虽然化学成份相同，但经过孕育处理之后区别很大。
孕育处理对改善铸件的性能具有重要作用，总结起来，对灰铸铁铸件，孕育的主要作用体现为促进石墨化，减少白口倾向，增加共晶团数，促进A型石墨和细片状珠光体的形成。
对球墨铸铁，孕育处理的作用主要体现在减少白口倾向，促进石墨析出，提高抑制共晶渗碳体，提高石墨球的圆整度，增加单位面积石墨球数，细化共晶团，使球墨铸铁的组织更加均匀，提高球墨铸铁的塑性和韧性。
孕育剂和孕育方法的分类进行孕育处理的孕育剂按成份可分为多种，这里不再详述。
需要指出的是Si－Fe孕育剂由于价格低廉，是目前在我国国内应用非常广泛的孕育剂。
它的缺点主要是衰退比较快，8－10分钟就可衰退到未孕育状态。
Si－Ba、Si－Ca等孕育剂具有比较好的抗衰退性能，属于长效孕育剂，Si－Ba是笔者厂家目前正在使用的孕育剂，也是笔者推荐使用的，虽然市场价格偏高，但实际应用效果一直比较理想。
孕育方法按照操作时间上可分为炉前孕育和滞后孕育，在具体操作手段上又可以分为随流孕育、包内孕育、硅铁棒孕育、型内孕育等，应根据生产铸件的实际情况来选择不同的方法。
对这些孕育方法，本文将在后面的篇幅中就笔者的实践经验有选择性地阐述，以便更好理解一些孕育方法在生产实际中的操作过程和作用。
调整孕育剂及其加入量改善灰铸铁制动盘缩松
调整孕育剂及其加入量改善灰铸铁制动盘缩松汽车制动盘是汽车制动系统中重要的安全部件之一，质量要求高，基本不允许存在任何缩松缺陷，但实际生产中很难做到铸件内部无缩松缺陷，尤其是在铸件结构壁厚差异过大的情况下。
常见缩松缺陷就是在铸件断面上出现的分散而细小的缩孔，这是在金属凝固收缩时，由于金属液未对铸件有效补缩而产生的缺陷。
解决缩松缺陷一般从化学成分、冒口补缩、孕育处理、孕育剂加入量、铸型刚度大小等几个方面分析。
但实际生产中必要时需要借助有效的问题分析方法，笔者采用鱼骨图的方法进行问题分析，最终从孕育剂特性极其加入量方面进行研究，简单有效地解决了某种制动盘产品铸件缩松问题，并进行了大批量生产实践。
1 问题描述1.1 产品结构制动盘结构如图1所示，内浇口开设在最大直径处，铸件壁厚随着与内浇口距离的增加而逐渐变厚。
从结构上来看，铸件从最大外圆处开始逐渐凝固，不利于浇注系统补缩。
实际生产过程采用无冒口工艺，但在图示位置上存在轻微的缩松缺陷。
1.2 化学成分产品质牌号为HT250，化学成分如表1所示。
孕育剂为0.43%的75%FeSi包底孕育， 0.05%的75%FeSi随流孕育，加入量根据铁液重量精准称量计算加入。
从表1的化学成分来看，碳当量较高，反石墨化的合金元素也较少，不易产生缩松缺陷。
图1 产品尺寸结构Fig.1 Product structure表1 化学成分（质量分数，%）Tab.1 Chemical composition (mass fraction, %)元素 C Si Mn P原铁液 3.36 1.760.650.03孕育后 3.34 2.100.650.03元素 S Cr Cu原铁液0.080.260.23孕育后0.080.260.231.3 缩松缺陷产品在精加工之后可见密密麻麻的小孔洞分布在较大范围内（见图2a），从外观初步判断可能是缩松缺陷。
为进一步确定，采用扫描电镜观察，该缺陷在截面上具有一定的深度，缺陷部位较为疏松、不密实（见图2b），且能够清晰看到孔洞内部形状不规则（见图2c），明显可以见到相当发达的树枝状晶的末梢，是铸铁凝固过程中，因液态收缩和凝固收缩不均匀，在最后凝固的部位形成的典型缩松、缩孔缺陷特征[1]。
灰铸铁的孕育处理.
金属材料与热处理课程
灰铸铁的孕育处理
主讲教师：苗高蕾 西安航空职业技术学院
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
灰铸铁的孕育处理
孕育处理
为提高灰口铸铁的力学性能，生产中浇注前向铁液中 加入一定量的孕育剂。对灰铸铁进行孕育处理，以细化片 状石墨。 常用的孕育剂有硅铁和硅钙合金。
金属材料与热处理
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
思考
孕育处理的目的是什么?
金属材料与热处理
金属材料与热处理
职业教育材料成型与控制技术
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
孕育处理前
孕育处理后
金属材料与热处理
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
小结
为提高灰口铸铁的力学性能，生产中浇注前向铁液中加入一 定量的孕育剂。对灰铸铁进行孕育处理，以细化片状石墨。
经孕育处理的灰铸铁称为孕育铸铁
金属材料与热处理
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
灰铸铁的孕育处理
孕育处理
孕育铸铁的结晶过程几乎是在全部铁液中同时进行的， 可以避免铸铁边缘及薄壁处出现白口组织，使铸件各部位
截面上的组织和性能均匀一致。孕育铸铁的强度较高，塑
性和韧性有所提高，常用于力学性能要求较高、截面尺寸 变化较大的大型铸件。
灰铸铁的孕育处理方法及要点
灰铸铁的孕育处理方法及要点有其优点，同时也有一定的局限，迄今还没有一种能适应各种生产条件的处理方法。
铸造企业都应该根据自己的具体条件，通过试验，选定最适合企业特点的方法。
处理方法一经确定，就应严格控制工艺过程，以保证铸件质量稳定。
广泛采用的孕育处理方法主要有：出铁时孕育、浇注时孕育、型内孕育和孕育前的预处理1出铁时孕育出铁时孕育也称为浇包孕育（LadleInoculation），是在铁液自熔炉或保温炉流向浇包时进行的孕育处理。
这种处理方法既简单又方便，目前是应用最广的工艺，但采用时必须留意遵从作业要点。
不可在浇注前将孕育剂加在空浇包的底部。
这样操纵，会有部分孕育剂在与铁液作用前被氧化，而且孕育剂易于裹进炉渣，导致其利用率降低。
最好在出铁后、自浇包中铁液量约为出铁量的1/4时起开始孕育处理，通过定量漏斗将粒状孕育剂均匀而分散地撒向液流，到浇包中铁液量约为出铁量的4/5时处理结束。
这种作业方法，可利用液流的搅拌作用使孕育剂完全溶于高温铁液，进步其利用率。
采用喂线法进行孕育处理效果更为稳定，但目前用于出铁时孕育的还比较少。
孕育剂的粒度因处理的铁液量而略有不同：铁液量不到500kg时，粒度宜为2～5mm；铁液量在500kg时，粒度宜为5～8mm。
加进量一般为处理铁液量的0.2～0.4％，可视孕育剂的品种和铸件壁厚调整，并通过试验确定。
加进量过多，不仅无益，还会因不能完全溶于铁液而产生一些负面作用，如浇包积渣、铸件产生夹渣缺陷、堵塞浇注系统中的过滤器件以及因铁液过孕育而造成铸件缺陷等。
孕育剂粒度太大，也会因不能完全溶于铁液而影响孕育效果，并造成铸造缺陷。
出铁时用75硅铁进行孕育处理，孕育效果会很快地随时间的推移而衰退，孕育后5～7 min，作用的衰退可在50％以上，大约经15min后，孕育作用将大部或全部消失。
为确保铸件质量，通常都要在孕育后10min内浇注完毕，最好在铁液自浇包注进铸型时进行再次孕育。
采用这种加料方式的缺点是：难免有些粉状孕育剂被空气吹散，不能进进液流。
铸铁的球化孕育处理要点
铸铁的球化孕育处理要点前面主要讲了铸铁熔炼过程中的化学成分和炉温的控制，这些都是每一个熔炼工程师和操作工人必须掌握的基本知识。
下面我在扼要的讲一下熔炼结束后的冶金处理，它包括两部分，即球铁的球化处理，以及球铁和灰铸铁的孕育处理，而着重讲一下当前应该注意的几个问题。
1）推荐采用含Mg5%稀土1%的球化剂，Mg过高Mg的烧损大，烟气大，残余Mg不稳定，目前我国的生铁质量和炉料中废钢比例增加，便使铸铁中的反球化元素大大减少，过高的稀土反使得球铁的球化率降低。
2）推荐使用盖包法处理球铁，它的残Mg衰退速度与0.0007/分，而无盖包的Mg衰速度为0.003/分，假如无盖包处理球铁后的残Mg为0.06%则10分钟后，即降为0.03%，随后浇的就会产生蠕虫状石墨，因此处理后的浇注时间不能超过10分钟，这也是很多厂球化率底下的原因。
3）要注意残Mg和终S的合理搭配，终S不要低于0.006%以保证有足够高的球数和避免碳化物和随之而来的缩松，如下图：图15 石墨形态与残余镁和硫含量的关系4）要分清球铁的球化衰退和孕育衰退，以便及时对症采取措施，两者都是球化率降低，但球化衰退的金相特征是球数不是降低，只是出现蠕虫状石墨，而孕育衰退的金相特征是石墨球直径变大，球径减少，当前出现的球化不良，大多是孕育衰退产生的，因此要加强对孕育的关注。
5）出炉温度不要过高，只要保证在Tc温度以上，又能满足浇注铸型要求采取临界温度下限为好，这有利于保护结晶核心有利于减少球化衰退和孕育衰退及增加球数和共晶团数，同时目前无论是球铁或灰铸铁都在大量使用废钢做炉料，很多厂几乎都不使用生铁，因此已无必要用高温来清除生铁的遗传性。
6 ）球铁的球数和灰铸铁的共晶团数是检验铸铁孕育好坏的重要标志，随着孕育剂用量的增多和孕育方法的改良，球数和共晶团数都会增加，而铸铁的晶质也随之而改善铸件壁厚敏感性，品质均一性都会更好，对铸铁来讲，球数增加，使球径减少，球化率就会增加，对生产少于10mm的薄壁球铸件，只有球数多于—临界数才能不产生白口，在对球铁机械性能的影响上，与增加球数可提高铸件的疲劳强度和延伸率，甚至有资料提出了临界球径的要求，只有孕育到球径小于某个直径后延伸率才会相应增加，这也有可能是减少和分散了某些正偏析元素在晶界聚集的结果，而孕育能带来灰铸铁A型石墨的增加，B、D、E型石墨减少，性能改善的诸多优点，但至今各国标准并没有将球数和共晶团数作为铸件验收的标准，但已经看到国外某重要的大集团来国内采购铸件时要求球铁的球数必须大于100个/mm2。
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衡水格林铸鑫科技有限责任公司灰铸铁孕育处理技术操作规程
2006.06.28发布 2006.07.01实施
目次
1 范围 (1)
2 主要设备参数 (1)
3 工艺流程 (1)
4 技术操作内容 (1)
灰铸铁孕育处理技术操作规程
1．范围
本规程规定了灰铸铁孕育处理技术操作要求及异常情况处理等内容。
本规程适用于衡水格林铸鑫科技有限责任公司灰铸铁孕育处理技术操作。
2．主要设备参数
2.1 转运铁水包
容量750Kg，自带模具，耐火材料浇注包衬，燃气烘干。
2.2浇注铁水包
容量250Kg，自带模具，耐火材料浇注包衬，燃气烘干。
3．工艺流程
烘烤检查铁水包--转运包内加孕育剂—测温出铁水--扒渣挡渣--铁液倒包随流孕育—浇注
4．技术操作内容
4.1 中频炉铁水出炉温度一般控制范围在1470～1520℃，转运包内铁水温度控制范围在1420～1470℃，加入孕育剂前的铁水最低温度要大于1420℃。
如遇铸件工艺上对浇注温度有特别要求时，可根据规定适当调整炉温和倒包温度，以确保铁水温度满足浇注要求。
4.2 转运包内孕育
4.2.1 孕育剂为75#硅铁，粒度为3～8mm，使用前加热烘干。
4.2.2 孕育剂加入量
实际生产中有特殊要求的孕育剂加入量以铸造工艺卡的要求为准。
4.3 铁液随流孕育
4.3.1 孕育剂为75#硅铁，粒度为0.15～0.6mm，使用前加热烘干。
4.3.2 孕育剂加入量
4.3.3 孕育剂加入方式:倒包时用手工、孕育剂料斗把孕育剂均匀地随铁液流加入。
实际生产中有特殊要求的孕育剂加入量以铸造工艺卡的要求为准。
4.4 在确保浇注温度前提下，每包铁水应在8min内浇注完毕，以避免孕育衰退。