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表2.1-15抗磨白口鑄鐵牌號及化學成分(摘自GB/T8263-1999)

表2.1-16抗磨白口鑄鐵力學性能及應用舉例(摘自GB/T8263-1999)

注：

1.牌號中的"DT"和" GT"，分別為“低碳”和“高碳”的拼音字母的首位字母，表示含碳全的高低。

2.鑄鐵的熱處理規范和金相組織，參見GB/T8263-1999。

3.鑄件在清理鑄件或處理鑄件缺陷過程中，不能采用火焰切割、電弧切割、電焊切割和補焊。

(1)碳當量：提高碳量，增大了石墨化膨脹，可減少縮孔縮松。此外，提高碳當量還可提高球鐵的流動性，有利于補縮。生產優質鑄件的經驗公式為Ｃ%+1/7Ｓｉ%>3 9%。但提高碳當量時，不應使鑄件產生石墨漂浮等其他缺陷。

(2)磷：鐵液中含磷量偏高，使凝固范圍擴大，同時低熔點磷共晶在凝固時得不到補給，以及使鑄件外殼變弱，因此有增大縮孔、縮松產生的傾向。一般工廠控制含磷量小于0 08%。

(3)稀土和鎂：稀土殘余量過高會惡化石墨形狀，降低球化率，因此稀土含量不宜太高。而鎂又是一個強烈穩定碳化物的元素，阻礙石墨化。由此可見，殘余鎂量及殘余稀土量會增加球鐵的白口傾向，使石墨膨脹減小，故當它們的含量較高時，亦會增加縮孔、縮松傾向。

(4)壁厚：當鑄件表面形成硬殼以后，內部的金屬液溫度越高，液態收縮就越大，則縮孔、縮松的容積不僅增加，其相對值也增加。另外，若壁厚變化太突然，孤立的厚斷面得不到補縮，使產生縮孔縮松傾向增大。

(5)溫度：澆注溫度高，有利于補縮，但太高會增加液態收縮量，對縮孔、縮松不利，所以應根據具體情況合理選擇澆注溫度，一般以1300～1350℃為宜。

(6)砂型的緊實度：若砂型的緊實度太低或不均勻，以致澆注后在金屬靜壓力或膨脹力的作用下，產生型腔擴大的現象，致使原來的金屬不夠補縮而導致鑄件產生縮孔縮松。

(7)澆冒口及冷鐵：若澆注系統、冒口和冷鐵設置不當，不能金屬液順序凝固；另外，冒口的數量、大小以及與鑄件的連接當否，將影響冒口的補縮效果。

1.2 防止措施

(1)控制鐵液成分：保持較高的碳當量(>3 9%)；盡量降低磷含量(<0 08%)；降低殘留鎂量(<0 07%)；采用稀土鎂合金來處理，稀土氧化物殘余量控制在0 02%～0 04%。

(2)工藝設計要確保鑄件在凝固中能從冒口不斷地補充高溫金屬液，冒口的尺寸和數量要適當，力求做到順序凝固。

(3)必要時采用冷鐵與補貼來改變鑄件的溫度分布，以利于順序凝固。

(4)澆注溫度應在1300～1350℃，一包鐵液的澆注時間不應超過25ｍｉｎ，以免產生球化衰退。

(5)提高砂型的緊實度，一般不低于90；撞砂均勻，含水率不宜過高，鑄型有足夠的剛度。

2 夾渣

2 .1 影響因素

(1)硅：硅的氧化物也是夾渣的主要組成部分，因此盡可能降低含硅量。

(2)硫：鐵液中的硫化物是球鐵件形成夾渣缺陷的主要原因之一。硫化物的熔點比鐵液熔點低，在鐵液凝固過程中，硫化物將從鐵液中析出，增大了鐵液的粘度，使鐵液中的熔渣或金屬氧化物等不易上浮。因而鐵液中硫含量太高時，鑄件易產生夾渣。球墨鑄鐵原鐵液含硫量應控制在0 06%以下，當它在0 09%～0 135%時，鑄鐵夾渣缺陷會急劇增加。

(3)稀土和鎂：近年來研究認為夾渣主要是由于鎂、稀土等元素氧化而致，因此殘余鎂和稀土不應太高。

(4)澆注溫度：澆注溫度太低時，金屬液內的金屬氧化物等因金屬液的粘度太高，不易上浮至表面而殘留在金屬液內； 溫度太高時，金屬液表面的熔渣變得太稀薄，不易自液體表面去除，往往隨金屬液流入型內。而實際生產中，澆注溫度太低是引起夾渣的主要原因之一。此外，澆注溫度的選取還應考慮碳、硅含量的關系。

(5)澆注系統:澆注系統設計應合理,具有擋渣功能,使金屬液能平穩地充填鑄型,力求避免飛濺及紊流。
6)型砂：若型砂表面粘附有多余的砂子或涂料，它們可與金屬液中的氧化物合成熔渣，導致夾渣產生；砂型的緊實度不均勻，緊實度低的型壁表面容易被金屬液侵蝕和形成低熔點的化合物，導致鑄件產生夾渣。

2.2 防止措施

(1)控制鐵液成分：盡量降低鐵液中的含硫量(<0 06%)，適量加入稀土合金(0 1%～0 2%)以凈化鐵液，盡可能降低含硅量和殘鎂量。

(2)熔煉工藝：要盡量提高金屬液的出爐溫度，適宜的，以利于非金屬夾雜物的上浮、聚集。扒干凈鐵液表面的渣子，鐵液表面應放覆蓋劑(珍珠巖、草木灰等)，防止鐵液氧化。選擇合適的澆注溫度，不低于1350℃。

(3)澆注系統要使鐵液流動平穩，應設有集渣包和擋渣裝置(如濾渣網等)，避免直澆道沖砂。

(4)鑄型緊實度應均勻，強度足夠；合箱時應吹凈鑄型中的砂子。

3 石墨漂浮

3. 1 影響因素

(1)碳當量：碳當量過高，以致鐵液在高溫時就析出大量石墨。由于石墨的密度比鐵液小，在鎂蒸汽的帶動下，使石墨漂浮到鑄件上部。碳當量越高，石墨漂浮現象越嚴重。應當指出，碳當量太高是產生石墨漂浮的主要原因，但不是原因，鑄件大小、壁厚也是影響石墨漂浮的重要因素。

(2)硅：在碳當量不變的條件下，適當降低含硅量，有助于降低產生石墨漂浮的傾向。

(3)稀土：稀土含量過少時，碳在鐵液中的溶解度會降低，鐵液將析出大量石墨，加重石墨漂浮。

(4)球化溫度與孕育溫度：為了提高鎂及稀土元素的吸收率，國內試驗研究表明，球化處理時最適當的鐵液溫度是1380～1450℃。在此溫度區間，隨著溫度升高，鎂和稀土的吸收率增加。

(5)澆注溫度：一般情況下,澆注溫度越高，出現石墨漂浮的傾向越大，這是因為鑄件長時間處于液態有利于石墨的析出。A.P.Druschitz與Ｗ.Ｗ.Ｃhaput,若縮短凝固時間，隨著澆注溫度升高，石墨漂浮傾向降低。

(6)滯留時間：孕育處理后至澆注完畢之間的停留時間太長，為石墨的析出提供了條件，一般這段時間應控制在10ｍｉｎ以內。

3 2 防止措施

(1)控制鐵液成分：嚴格控制碳當量，不得大于4 6%；鐵液的含碳量不得大于4 0%，可用廢鋼來調整鐵液的含碳量；采用低硅(<1 2%)生鐵；改進孕育處理，增強孕育效果，這樣可降低孕育硅鐵量。

(2)控制稀土的加入量：在球化的前提下，加入量要少。

(3)改進鑄件的結構，使壁厚盡量均勻，且小于60ｍｍ；若壁厚相差很大、熱節很大，可在厚壁或者熱節處加放冷鐵；若是熱節或厚壁位置在鑄件頂部，可在此處加冒口。

(4)嚴格控制溫度：通常要求在1380～1450℃進行球化處理，1360～1400℃進行澆注。同時，盡量縮短鐵液出爐到澆注之間的滯留時間。

(5)必要情況下，可以加入鉬等反石墨化元素，提高碳在鐵液中的溶解度，從而減少石墨析出。