鑄鐵鑄件
一、 鑄鐵鑄件的四大分類
根據(jù)石墨形態(tài)的不同，鑄鐵主要分為以下四類，應用場景截然不同：
1. 灰鑄鐵 (Gray Cast Iron, HT)
- 石墨形態(tài)：片狀。
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特性：
- 減震性極好（吸震能力是鋼的 10 倍）。
- 切削加工性好（斷屑容易）。
- 抗壓強度高，但抗拉強度和塑性低（脆性大）。
- 典型應用：機床床身、發(fā)動機缸體、泵殼、普通閥門。
- 常見牌號：HT200, HT250。
2. 球墨鑄鐵 (Ductile Iron, QT)
- 石墨形態(tài)：球狀（通過球化劑處理獲得）。
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特性：
- 強度高：抗拉強度接近甚至超過鑄鋼。
- 韌性好：具有良好的塑性和沖擊韌性。
- 典型應用：曲軸、凸輪軸、印染機導布輥、核電減摩板基體、汽車輪轂。
- 常見牌號：QT500-7, QT600-3, QT400-18。
3. 蠕墨鑄鐵 (Compacted Graphite Iron, RuT)
- 石墨形態(tài)：蠕蟲狀（介于片狀和球狀之間）。
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特性：
- 導熱性接近灰鑄鐵，強度接近球墨鑄鐵。
- 耐高溫疲勞性能極佳。
- 典型應用：大型柴油機缸蓋、排氣歧管、制動盤。
- 常見牌號：RuT300, RuT400。
4. 可鍛鑄鐵 (Malleable Cast Iron, KTH)
- 石墨形態(tài)：團絮狀（需經(jīng)長時間退火處理）。
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特性：
- 具有一定的塑性，耐沖擊。
- 主要用于薄壁小件。
- 典型應用：管接頭、低壓閥門、扳手。
- 常見牌號：KTH300-06。
二、 鑄鐵的特殊性能（為什么選它？）
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優(yōu)良的鑄造性能：
- 碳當量高，熔點低（1150-1200℃），流動性好，能鑄出形狀極復雜的零件（如帶內腔的泵體）。
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良好的耐磨性：
- 石墨本身就是良好的潤滑劑。在氣缸套、軋輥中，石墨脫落留下的微孔可以儲油，形成油膜。
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減震性（消震性）：
- 片狀石墨（灰鑄鐵）能阻止震動的傳播。這就是為什么機床床身和發(fā)動機缸體必須用灰鑄鐵，而不能用鋼。
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切削加工性：
- 石墨容易斷屑，且硬度適中，保護刀具。
三、 常用鑄造工藝
根據(jù)鑄件的大小、精度和批量，選擇不同的工藝：
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砂型鑄造 (Sand Casting)：
- 適用：絕大多數(shù)鑄鐵件，特別是形狀復雜、單件或小批量生產(chǎn)的（如機床床身）。
- 優(yōu)點：成本低，模具制造快。
- 缺點：表面粗糙，尺寸精度低。
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離心鑄造 (Centrifugal Casting)：
- 適用：空心圓柱體，如氣缸套、印染輥、造紙烘缸。
- 優(yōu)點：組織致密，無縮孔，無需型芯。
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消失模鑄造 (Lost Foam Casting, LFC)：
- 適用：結構非常復雜、傳統(tǒng)砂型難以起模的鑄件。
- 優(yōu)點：無分型面，尺寸精度高，設計自由度大。
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金屬型鑄造 (Permanent Mold Casting)：
- 適用：大批量生產(chǎn)的薄壁件（如汽車活塞、剎車盤）。
- 優(yōu)點：晶粒細化，力學性能好，表面光潔。
四、 常見缺陷及對策（QC 重點）
| 缺陷名稱 | 現(xiàn)象 | 主要原因 | 解決對策 |
|---|---|---|---|
| 氣孔 (Blowholes) | 表面或內部光滑圓孔 | 型砂水分高、透氣性差、澆注溫度低 | 烘干型砂、增加排氣孔、提高澆注溫度 |
| 縮孔 / 縮松 (Shrinkage) | 厚大處的凹坑或海綿狀孔隙 | 補縮不足、澆注溫度過高 | 設置冒口（Riser）、使用冷鐵、降低澆注溫度 |
| 粘砂 (Scab) | 表面粗糙，有砂粒嵌入 | 澆注溫度太高、涂料耐火度不夠 | 刷高質量涂料、降低澆注溫度 |
| 夾渣 (Slag Inclusion) | 內部有熔渣 | 擋渣不良、鐵水扒渣不干凈 | 使用過濾網(wǎng)、優(yōu)化澆注系統(tǒng)（撇渣） |
| 白口 (Chill) | 表面極硬，無法加工 | 冷卻太快、孕育不足 | 加強孕育處理（加硅鐵）、使用保溫冒口 |
| 裂紋 (Cracks) | 冷熱裂紋 | 壁厚不均、型砂退讓性差、開箱太早 | 改進結構設計、使用樹脂砂、控制開箱時間 |
五、 總結
鑄鐵鑄件雖然看起來 “低端”，但實際上是材料科學與工藝控制的結合體。
