一、 材質(zhì)特性與難點

• 高硅脆性：含硅量高達 4% 以上，材料在常溫下非常脆（像玻璃一樣），幾乎沒有塑性，鑄造過程中極易開裂。
• 體積穩(wěn)定性：這是它最大的優(yōu)點。在 600-900℃高溫下長期工作，不會像普通鑄鐵那樣發(fā)生 “生長”（氧化皮導(dǎo)致體積膨脹），保證門板尺寸不變。
• 鑄造難點：由于其 “熱傳導(dǎo)差、收縮大、常溫脆” 的特性，鑄造時極易產(chǎn)生熱裂和冷裂。

二、 鑄造工藝流程

1. 熔煉與化學(xué)成分控制（核心）

• 硅 (Si)：嚴(yán)格控制在 4.0% - 4.5%。
  • 低了：抗氧化性差，高溫下會變形。
  • 高了：常溫下太脆，開箱時容易炸裂。
• 鉬 (Mo)：建議添加 0.3% - 0.5% 的鉬。鉬能顯著提高材料的高溫強度和抗蠕變能力（RQTSi4Mo）。
• 錳 (Mn)：嚴(yán)格控制 < 0.3%。錳是碳化物形成元素，會增加脆性，加劇開裂傾向。
• 球化劑：選用低鎂、低稀土的球化劑，防止由于鎂殘留量過高導(dǎo)致的脆性增加。

2. 造型工藝（防裂關(guān)鍵）

• 砂型退讓性：由于中硅球鐵收縮大，砂型必須具有極好的退讓性（如使用樹脂砂或鉻鐵礦砂），允許鑄件自由收縮，否則在凝固過程中就會被 “拉裂”。
• 澆注系統(tǒng)：
  • 采用底注式或階梯式澆注，避免金屬液直沖型腔導(dǎo)致局部過熱（熱節(jié)）。
  • 流速要平穩(wěn)，防止卷入氣體。

3. 澆注與冷卻（大忌）

• 澆注溫度：較高，約 1380℃ - 1420℃，以保證流動性。
• 冷卻方式（最重要）：
  • 嚴(yán)禁開箱太早：中硅球鐵在 600℃ 以上具有一定的塑性，但在 600℃ 以下變得極脆。
  • 工藝要求：必須在砂型中隨爐冷卻至 200℃ 以下（甚至室溫）才能開箱清理。
  • 后果：如果在 400-500℃ 開箱，遇到冷空氣，門板會瞬間炸裂。

三、 熱處理工藝（必須做）

• 去應(yīng)力退火：
  • 升溫：緩慢升溫至 550℃ - 600℃。
  • 保溫：保溫 4-6 小時。
  • 冷卻：隨爐緩慢冷卻至 200℃ 以下出爐。
• 注意：由于含硅量高，不建議進行高溫石墨化退火，否則會導(dǎo)致晶粒粗大，進一步降低強度。

四、 機加工與組裝

• 加工難點：材料極硬且脆。
  • 刀具：需使用硬質(zhì)合金刀具或 CBN 刀具。
  • 進刀量：小進給量，高轉(zhuǎn)速，避免沖擊。
• 結(jié)構(gòu)設(shè)計：
  • 高溫門板通常需要安裝耐火磚或陶瓷纖維。
  • 建議：在鑄造時預(yù)留燕尾槽或螺栓孔，盡量減少后續(xù)的大切削量加工。
  • 加強筋：由于門板較薄且材質(zhì)脆，鑄造時必須設(shè)計合理的加強筋結(jié)構(gòu)，防止搬運時斷裂。

五、 常見缺陷及對策

六、 總結(jié)

1. 成分要準(zhǔn)：硅 4.0-4.5%，錳要低。
2. 冷透再開：這是最重要的一條鐵律。
3. 退火要足：消除應(yīng)力，防止加工時開裂。
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