高強(qiáng)度灰鑄鐵實(shí)用技術(shù)兩篇

一、電爐熔煉高強(qiáng)度灰鑄鐵，做好這幾點(diǎn)才能保障質(zhì)量！

1．高強(qiáng)度合金灰鑄鐵成分的設(shè)計(jì)

　　以殼體為例，其材質(zhì)為灰鑄鐵250，硬度大于200，要求易切削加工，進(jìn)行油壓試驗(yàn)不滲漏，在鑄鐵中添加微量多元合金成分，選擇合理的工藝參數(shù)，使鑄件具有一定的化學(xué)成分和冷卻速度，獲得理想的金相組織和力學(xué)性能。要保證力學(xué)性能，就必須控制好基體組織和石墨形態(tài)

　　高強(qiáng)度低合金化孕育鑄鐵的成分設(shè)計(jì)，首先要考慮鐵液碳當(dāng)量與冷卻速度的影響作用。碳當(dāng)量過高，鑄件厚壁處冷卻速度緩慢，鑄件厚壁處易產(chǎn)生晶粒粗大、組織疏松，油壓試驗(yàn)易產(chǎn)生滲漏；若碳當(dāng)量過低，鑄件薄壁處易形成硬點(diǎn)或局部硬區(qū)，導(dǎo)致切削性能變差。將碳當(dāng)量控制在3.95％～4.05％，即可保證材質(zhì)的力學(xué)性能，又接近共晶點(diǎn)，其鐵液的凝固溫度范圍較窄，為鐵液實(shí)現(xiàn)“低溫”澆注創(chuàng)造了條件；而且有利于削除鑄件的氣孔、縮孔缺陷。

　　其次要考慮合金元素的作用，鉻、銅元素在共晶轉(zhuǎn)變中，鉻阻礙石墨化，促成碳化物、促進(jìn)白口；而銅則促進(jìn)石墨化作用，減少斷面白口。兩元素相互作用在一定程度上得到中和，避免在共晶轉(zhuǎn)變中產(chǎn)生滲碳體而導(dǎo)致鑄件薄壁處形成白口或硬度提高；而在共析轉(zhuǎn)變中，鉻和銅都可以起到穩(wěn)定和細(xì)化珠光體的復(fù)合作用，但各自的作用又不盡相同。以恰當(dāng)比例配合，能更好發(fā)揮兩者各自的作用。在含鉻＝0.2％灰鑄鐵中加入大于2.0％的銅，不僅能促進(jìn)珠光體轉(zhuǎn)變，提高并穩(wěn)定珠光體量和細(xì)化珠光體，促進(jìn)A型石墨產(chǎn)生和均化石墨形態(tài)；還能在鉻r小于0.2％灰鑄鐵中提高鐵水的流動(dòng)性，這尤其對(duì)殼體薄壁累鑄件有利。復(fù)合加入鉻、銅可使鑄件致密性進(jìn)一步提高，因此對(duì)于要求耐滲漏的鑄件。加入適量的鉻、銅、有利于改善材質(zhì)本身的致密性，提高其抗?jié)B漏能力。

　　珠光體基本是高強(qiáng)度灰鑄鐵生產(chǎn)中希望獲得的組織，因?yàn)橹挥幸灾楣怏w為基礎(chǔ)的鑄鐵強(qiáng)度高、耐磨性好。錫能有效增加基體組織中珠光體含量，并促進(jìn)和穩(wěn)定珠光體形成，我們生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)論是把錫含量控制在0.7％～0.9％.

2．嚴(yán)把原輔料質(zhì)量關(guān)

　　入廠原輔材料須進(jìn)行取樣分析，做到心中有數(shù)，不合格的原輔材料絕不投入使用。要保證高質(zhì)量的原鐵液，必須選用高碳、低磷、低硫、低于擾元素的生鐵；選用純凈的中碳鋼，對(duì)其所含成分鉻、鉬、錫、釩、鈦、鎳、銅等微量元素以化驗(yàn)結(jié)果決定取舍，對(duì)能穩(wěn)定珠光體的廢鋼成分優(yōu)先選用。生鐵和廢鋼必須經(jīng)過除銹處理后方能允許使用，附著油污的要經(jīng)250度烘烤。

　　對(duì)鐵合金、孕育劑同樣采用定點(diǎn)采購，力求成分穩(wěn)定，塊度（粒度）合格。分類堆放，避免受潮。這樣的要求避免了鑄鐵爐料“遺傳性”帶來的缺陷。

　　使用前的準(zhǔn)確計(jì)量是熔煉合格鐵液的質(zhì)量保證。特別指出，對(duì)于感應(yīng)電爐熔煉、嚴(yán)謹(jǐn)爐料中混有密封器皿和易爆物。

　�。�1）堅(jiān)持把理論配料和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合。無論采取試算法還是圖解法，理論上計(jì)算的配料數(shù)據(jù)，不能確定為最終配比，還要掌握中頻爐熔化過程中元素的變化規(guī)律。如果爐襯屬酸性材料，鐵液溫度盡量控制在1500--1550攝氏度范圍內(nèi)，在硫i的加入量上只能取下限，而碳必須取上線。

　�。�2）掌握各種入爐金屬材料的化學(xué)成分和各元素?zé)龘p與還原規(guī)律。對(duì)回爐料進(jìn)行分類堆放、編號(hào)記載，提出成分明確的嚴(yán)格要求。爐內(nèi)還原的元素在配料時(shí)減去，爐內(nèi)燒損的元素配料時(shí)補(bǔ)上。

　�。�3）合金元素以一次性配入為原則，除硅以外其它配料時(shí)取中限，合金（鉬、鉻、銅、錫等可在熔清扒渣后加入，在酸性爐中燒損極少。硅在扒渣及孕育時(shí)還可以補(bǔ)充。就感應(yīng)爐熔煉鑄件而言，遵循先增碳后加硅的原則。

　　（4）對(duì)磷、硫含量嚴(yán)格控制，磷、硫量主要來源于新生鐵，可以通過選擇爐料將磷、硫量控制在要求范圍內(nèi)，所以必須要使新生鐵的磷小于0.06％，硫小于0.04％，這樣在配料計(jì)算時(shí)磷、硫量就可以不于考慮。

　　（5）凡入爐的所有金屬材料均嚴(yán)格按照要求準(zhǔn)確計(jì)量。

3．中頻電爐熔煉的控制

       要根據(jù)中頻電爐的冶金特性編制合理的熔煉工藝，從裝料、溫度控制及在各不同溫度下加入合金、增碳劑、造渣劑以及出鐵溫度各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制，力求用最短的熔煉時(shí)間、最小的合金燒損與氧化，達(dá)到控制和穩(wěn)定金相組織，提高鑄件質(zhì)量的目的。

       在生產(chǎn)實(shí)踐中，我們將整個(gè)熔煉全過程分為三期 溫度進(jìn)行控制。這里所謂的三期溫度指：熔清溫度、扒渣溫度和出鐵溫度。

       熔清溫度：即取樣溫度以前的熔化期，決定著合金元素的吸收與化學(xué)成分的平衡，因此要避免高溫熔化加料，避免搭棚“結(jié)殼”。否則鐵液處于沸騰或高溫狀態(tài)、碳元素?zé)龘p加劇，硅元素不斷在還原，鐵液氧化加劇雜質(zhì)增加，按工藝要求熔化溫度控制在1360攝氏度以下，取樣溫度控制在1420攝氏度左右。取樣溫度低了存在鐵合金未熔化完，取的試樣化學(xué)成分勢(shì)必?zé)o代表性;溫度過高，合金燒損或還原，還會(huì)影響到精練期的成分調(diào)整。取樣后應(yīng)控制中頻爐功率。在爐前質(zhì)量管理儀對(duì)化學(xué)成分顯示出結(jié)果后恰好進(jìn)入到扒渣溫度。

　　扒渣溫度: 扒渣溫度是決定鐵液質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，因?yàn)樗�與成分穩(wěn)定、孕育處理的效果密切相關(guān)，并直接影響到出鐵溫度的控制。扒渣溫度過高加劇鐵液石墨晶核燒損和硅的還原，特別對(duì)酸性爐襯，理論上鐵液含硅偏高后將產(chǎn)生排碳作用，影響按溫度系結(jié)晶，存在著產(chǎn)生反白口的傾向；若溫度過低，鐵液長(zhǎng)時(shí)間被裸露，碳、硅燒損嚴(yán)重。再次調(diào)整成分時(shí)，不僅延長(zhǎng)熔煉時(shí)間使鐵液過熱，而且易使成分失控，增大鐵液的過冷度，使正常結(jié)晶受到破壞。

　　出鐵溫度：為保證澆注和孕育的最佳溫度，我們一般控制在1520～1550攝氏度。出鐵溫度的高和低都會(huì)對(duì)鑄鐵的結(jié)晶和孕育效果帶來影響，如果溫度過高，如超過工藝規(guī)定溫度30℃以上，盡管爐前快速分析碳、硅也適中,但試澆三角試片白口深度會(huì)過大或中心部位顯現(xiàn)麻口。出現(xiàn)此種情況即使采取措施向爐內(nèi)補(bǔ)加碳增大孕育量，筆者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是效果欠佳，且需在調(diào)低中頻功率后，進(jìn)行爐內(nèi)降溫處理，即向爐內(nèi)加入鐵液總量10%-15%經(jīng)過烘烤的新生鐵，這樣試片斷口心部麻口就轉(zhuǎn)為灰口，頂尖的白口深度變小。若持續(xù)高溫時(shí)間較長(zhǎng)，采取如上方法后，仍須履行爐內(nèi)補(bǔ)碳措施。出鐵溫度按澆注溫度控制，殼體類鑄鐵件合適的澆注溫度為（1440攝氏度左右，能夠?qū)崿F(xiàn)“高溫出鐵，適溫澆注”，嚴(yán)格掌握和控制住當(dāng)然最好。因?yàn)槌鲨F溫度低將導(dǎo)致澆注溫度低于1380攝氏度，既不利于脫硫、除氣，而且特別影響孕育處理效果。隨著溫度的降低，冷隔、輪廓不清晰等問題明顯增加。

4．鐵液的孕育處理

　　對(duì)生產(chǎn)殼體用灰鑄鐵250進(jìn)行孕育處理，以提高材質(zhì)的耐磨性，使鑄件的組織和性能得以明顯改善，顯著提高各斷面上的硬度值，而且要在穩(wěn)定厚斷面上的珠光體量方面有相同作用，還可改善其壁厚的敏感性和鑄件在機(jī)械加工時(shí)良好的切削性能，尤其是對(duì)防止殼體鑄件的疏松、滲漏有特殊作用。

孕育劑的加入量依生產(chǎn)殼體鑄件的壁厚、化學(xué)成分和澆注溫度等因素確定，以壁厚處不出現(xiàn)疏松、滲漏，壁厚處不出現(xiàn)硬區(qū)為原則。生產(chǎn)實(shí)踐表明，鍶、鋇、鈣、硅、鐵孕育劑是提高強(qiáng)度灰鑄鐵最為理想的孕育劑，此種孕育劑發(fā)揮鋇的抗衰退能力及提高A型石墨占有率，鍶的特強(qiáng)消除白口能力，鈣和硅所起的輔助孕育和滲透作用。這種強(qiáng)度組合的孕育劑，是生產(chǎn)高強(qiáng)度鑄鐵孕育處理中較為理想的選擇。

　　孕育次數(shù)與孕育效果的關(guān)系，隨孕育次數(shù)增加，鑄鐵內(nèi)部石墨分布均勻程度改善，A型石墨占有率和石墨長(zhǎng)度區(qū)別較大，經(jīng)兩次以上孕育的A型石墨占有率高，分布均勻，長(zhǎng)度適中。更重要的是多次孕育促使非自發(fā)晶核數(shù)量增多，強(qiáng)化了基體，從而提高并穩(wěn)定了鑄鐵的強(qiáng)度。

　　經(jīng)隨流復(fù)合孕育處理，并以漏斗式孕育包用硅鋇鐵+75硅鐵孕育后，避免鐵液隨流孕育滯后于澆注是控制孕育效果的關(guān)鍵。孕育處理后的鐵液應(yīng)在限定時(shí)間內(nèi)澆注完畢，一般不超過8分鐘，包內(nèi)二次孕育3～5分鐘孕育效果最佳。硅鋇孕育劑可消除灰鐵２５０的白口，改善其石墨形狀、分布、消除Ｅ、Ｄ型過冷石墨。因?yàn)椋判褪�墨和鐵素體組織，將使材質(zhì)致密性降低，嚴(yán)重惡化抗?jié)B漏性能。

5，其抗拉強(qiáng)度均達(dá)到灰鐵２５０以上，試棒硬度達(dá)到１９０～２３０，殼體本體解剖，硬度在１９０左右，鑄件的品質(zhì)系數(shù)顯著提高，金相組織達(dá)到國(guó)外樣機(jī)殼體鑄造水平，珠光體為８５％～９０％，滿足了變速器殼體的強(qiáng)度要求，其力學(xué)性能達(dá)到國(guó)外同類機(jī)型材質(zhì)要求

二、生產(chǎn)高強(qiáng)度灰鑄鐵件的工藝措施

近年來，很多單位研究并發(fā)展了適應(yīng)具體生產(chǎn)條件和不同鑄件要求（包括薄壁高強(qiáng)度灰鑄鐵件）的高強(qiáng)度灰鐵的生產(chǎn)方法，歸納起來，有以下四種。

1、強(qiáng)化孕育鑄鐵 :

爐料中加入較多的廢鋼，采用優(yōu)質(zhì)鑄造焦，以得到出爐溫度大于1500℃和高碳當(dāng)量的鐵水，用高效孕育劑強(qiáng)化孕育從而得到高強(qiáng)度灰鑄鐵。過去生產(chǎn)孕育鑄鐵依靠加入較多廢鋼，降低碳量來提高強(qiáng)度，但這種方法工藝性能不好，白口傾向大，尤其是對(duì)薄壁鑄件（最小壁厚3~10mm）。近代高強(qiáng)度孕育鑄鐵不用這種方法，靠高效孕育劑來強(qiáng)化孕育，提高性能。一般的方法是：碳當(dāng)量在3.9~4.1%左右，溫度1480℃左右，要求鐵水氧化少，采用Si-Ca、Cr-Si-Ca、Re-Ca-Ba、Si-Ca、Si-Fe復(fù)合、稀土復(fù)合等高效孕育劑，進(jìn)行孕處理。例如某廠5噸沖天爐，利用鑄造焦，爐料中加入40%以上廢鋼，總焦比為7時(shí)，鐵水溫度1520℃~1540℃，爐渣中氧化鐵含量低（1.8~3.0%）。經(jīng)特種孕育劑孕育處理，當(dāng)碳當(dāng)量為4.28%時(shí)，試棒抗拉強(qiáng)度可達(dá)250MPa，相對(duì)強(qiáng)度RG=1.28，HB229，珠光體含量大于98%。又如某單位通過提高鐵水過熱溫度，然后采用Re-Ca-Ba孕育劑對(duì)鐵水進(jìn)行孕育處理，燒注一批缸蓋鑄件，當(dāng)碳當(dāng)量為3.9~4.05%時(shí)，抗拉強(qiáng)度285~304MPa，相對(duì)強(qiáng)度RG=1.1~1.21，石墨形態(tài)好，加工后水壓試驗(yàn)沒發(fā)現(xiàn)縮松和漏水現(xiàn)象。  

2、合成鑄鐵

所謂合成鑄鐵工藝，就是用感應(yīng)電爐熔煉，爐料中用50%以上的廢鋼，其余為回爐鐵和鐵屑，經(jīng)增碳處理得到的鐵液。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：（1）爐科采用大量廢鋼，不用生鐵，降低了鑄鐵成本；（2）可獲得含磷量低的鐵水，減少磷量對(duì)缸體、缸蓋等薄壁高強(qiáng)度灰鐵縮松和滲漏缺陷的影響；（3）可避免生鐵遺傳性影響，鑄鐵石墨形態(tài)好，珠光體含量高，機(jī)械性能好，在同樣當(dāng)量時(shí)強(qiáng)度可比沖天爐鑄鐵提高1~2個(gè)牌號(hào)。

利用合成鑄鐵工藝熔煉高強(qiáng)度灰鑄鐵生產(chǎn)缸體，效果很好，生產(chǎn)結(jié)果表明：（1）采用合成鑄鐵熔煉工藝澆注的缸體機(jī)械性能高，當(dāng)碳當(dāng)量為4.0%時(shí)，抗拉強(qiáng)度大于250MPa，比沖天爐熔煉提高一個(gè)牌號(hào)；（2）鐵水?dāng)嗝婷舾行孕。�缸體不同厚度斷面及階梯試塊斷面硬度分布均勻；（3）鑄鐵含磷量低，含雜質(zhì)少，克服鑄件滲漏缺陷；（4）成本低；（5）熔煉工藝簡(jiǎn)單易行，容易掌握。

3、低合金化孕育鑄鐵  

調(diào)整原鐵水的化學(xué)成份使其達(dá)到較高碳當(dāng)量，在爐內(nèi)（或包內(nèi)）加入少量鉻、銅、鉬等合金元素，獲得高溫低合金化鐵水，再經(jīng)孕育處理，得到石墨細(xì)小、珠光體含量高、片間距小的組織，從而獲得高強(qiáng)度鑄鐵。用這種方法生產(chǎn)高強(qiáng)度灰鑄鐵，國(guó)外用得較廣泛，效果比較穩(wěn)定，合金元素多是Cu，Cr、Mo、Ni等。其最大優(yōu)點(diǎn)是可使缸體、缸蓋薄壁部分的基體組織得到95%以上珠光體，硬度差小。

某些單位用0.3~0.7%Cr，瞬時(shí)孕育，控制鉻/硅比值，解決了缸體、缸蓋的生產(chǎn)問題。

4、調(diào)整鑄鐵常規(guī)化學(xué)成份及比例，獲得高強(qiáng)度、低應(yīng)力灰鑄鐵  在碳當(dāng)量保持不變的情況下，適當(dāng)提高Si/C比值是提高機(jī)床鑄件強(qiáng)度和剛度重要途經(jīng)之一。

通過調(diào)整化學(xué)成份，特別是改變硅/碳比值，使Si/C在0.5~0.9，再加上適當(dāng)?shù)脑杏�和合金化，可以獲得具有良好綜合性能的高強(qiáng)度灰鑄鐵件。 

有關(guān)硅/碳比值的規(guī)律是：

（1）在相同碳當(dāng)量下，Si/C比值高，抗拉強(qiáng)度可提高30~60MPa，相對(duì)強(qiáng)度高，相對(duì)硬度低，彈性性能好；

（2）在相同碳當(dāng)量下，Si/C比值增加，殘余應(yīng)力有除低趨勢(shì)，應(yīng)力傾向也較��；

（3）提高Si/C比值，白口傾向小，斷面敏感性小，而對(duì)鐵水流動(dòng)性，線收縮率無影響。  

調(diào)整錳、硅含量，使含Mn量比含Si量高0.2~1.3%以上，得到另一種高強(qiáng)度低應(yīng)力鑄鐵�；诣T鐵含Mn在1.5~3.0%范圍內(nèi)，提高含Mn量，尤其是當(dāng)Mn量大于Si量后，能顯著細(xì)化共晶團(tuán)，易于獲得D、E型石墨和細(xì)珠光體基體。另外，控制灰鑄鐵中Mn、Si差值和Mn的絕對(duì)值，使Mn、Si差值在0~0.5%，Mn大于2%，還可以在灰鑄鐵中得到不同類型的硬化相。因此，控制Mn、、Si差值和Mn絕對(duì)值，就能獲得機(jī)械性能高，硬度均勻，耐壓致密性好和耐磨性能好的高強(qiáng)度灰鑄鐵。這種高錳灰鑄件在鄭州紡織機(jī)械廠以及機(jī)床、缸套、液壓件三個(gè)行業(yè)部分廠中生產(chǎn)，取得較好的效果。Mn=1.7S+0.3% (為保證硫完全被錳結(jié)合）。

如何減小高強(qiáng)度灰鑄鐵的收縮傾向

高強(qiáng)度與收縮一直是一對(duì)矛盾，生產(chǎn)高強(qiáng)度的鑄件，收縮傾向大，收縮問題如果不能很好解決，應(yīng)付產(chǎn)生大量的收縮廢品缺陷。解決材料的收縮問題，總的原則是要有較高的碳硅當(dāng)量。高碳硅當(dāng)量加合金化的工藝比低碳硅當(dāng)量少加合金的工藝收縮傾向小，因此，應(yīng)當(dāng)在選擇高碳硅量前提下，開發(fā)提高性能的新技術(shù)減少收縮具體的措施可以從以下方面考慮：

 ⑴促進(jìn)石墨化的工藝措施是減少鐵液收縮的最好措施。

電爐熔煉：增碳技術(shù)的應(yīng)用是解決鐵液收縮的關(guān)鍵技術(shù)。由于鐵液凝固過程中的石墨析出產(chǎn)生石墨化膨脹作用，良好的石墨化會(huì)減少鐵液的收縮傾向，因此，增碳技術(shù)是最好的工藝。

由于加入增碳劑提高了鐵液的石墨化能力，因此，采用全廢鋼熔煉加增碳劑的工藝，鐵液的收縮傾向反而更小。這是非常重要的一個(gè)觀念轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的觀念是認(rèn)為多加廢鋼會(huì)增大鐵液的收縮傾向，這樣我們就容易走入一個(gè)誤區(qū)，不愿意多用廢鋼，而喜歡多用一些生鐵。

多用生鐵的缺點(diǎn)是：生鐵中有許多粗大的過共晶石墨，這種粗大的石墨具有遺傳性，如果低溫熔煉，粗大的石墨難以消除，粗大的石墨從液態(tài)遺傳到了固態(tài)，使凝固過程中本來由于石墨析出應(yīng)該產(chǎn)生的膨脹作用削弱，因此使鐵液凝固過程中的收縮傾向增大，粗大的石墨又必然降低了材料的性能。因此，與用廢鋼增碳工藝相比，大量用生鐵的缺點(diǎn)就是：

①強(qiáng)度性能低。同樣成分做過對(duì)比試驗(yàn)，性能低半個(gè)排號(hào)。

②收縮傾向大。同樣條件下，比廢鋼增碳工藝收縮大。

對(duì)于電爐熔煉，增碳技術(shù)的核心是使用高品質(zhì)的增碳劑。采用廢鋼增碳工藝，增碳劑就成為增碳工藝中最重要的環(huán)節(jié)。增碳劑質(zhì)量的好壞決定了鐵液質(zhì)量的好壞，增碳工藝能否獲得好的石墨化效果，減少鐵液收縮，主要取決于增碳劑：

① 增碳劑一定要選用經(jīng)過高溫石墨化處理的增碳劑。。

只有經(jīng)過高溫石墨化處理，碳原子才能從原來的無序排列變成片狀排列，片狀石墨才能成為石墨形核的最好核心，促進(jìn)石墨化。

②好的增碳劑含硫都非常低，w(S)小于0.03%是一個(gè)重要的指標(biāo)。

對(duì)于沖天爐熔煉：高溫熔煉是最關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)，高溫熔煉可以有效消除生鐵粗大石墨的遺傳性。高溫熔煉可以提高滲碳率，減少配料中的生鐵加入量。以滲碳方式獲得的碳活性好，要比多加生鐵帶來的碳有更好的石墨化作用，反映在鑄件上，就是石墨的形態(tài)更好，分布更均勻。石墨的形態(tài)好，就會(huì)提高材料的性能，包括切削性能，而 石墨化效果好，就能減少鐵液的收縮傾向。     

⑵提高原鐵液的硅量，控制孕育量。

灰鑄鐵中的硅一部分是原鐵液中的硅，一部分是孕育帶入的硅。

許多人喜歡原鐵液中的硅低點(diǎn)，然后用很大的孕育量孕育，這種做法并不科學(xué)：大量的孕育是不可取的，這會(huì)增大收縮傾向。孕育是為了增加結(jié)晶核心的數(shù)量，促進(jìn)石墨化，少量的孕育（0.2%～0.4%）就可以達(dá)到這個(gè)目的。從工藝控制來說，孕育量應(yīng)該相應(yīng)穩(wěn)定，不能有過大的變化。這就要求原鐵液的硅量也要相應(yīng)穩(wěn)定。提高原鐵液的硅量，既可以減少白口和收縮傾向，又能發(fā)揮硅固溶強(qiáng)化基體的作用，性能反而不降低。目前比較科學(xué)的做法是提高灰鑄鐵原鐵液的含硅量，孕育量控制在0.3%左右，這樣可以發(fā)揮硅的固溶強(qiáng)化作用，對(duì)提高強(qiáng)度有利，也對(duì)減少鑄件收縮有利 。

⑶合金化的方法對(duì)鐵液收縮有很大影響。

合金化能有效提高鑄鐵的性能，我們常用的合金元素是鉻、鉬、銅、錫、鎳。

鉻：鉻能有效地提高灰鑄鐵的性能，隨著加入量的增加，性能會(huì)一直提高。鉻的白口傾向比較大，這是大家最顧忌的問題。加入量太大，會(huì)出現(xiàn)碳化物。至于鉻量的上限如何控制，不同的加鉻工藝，上限有所不同，如果鉻加入到原鐵液中，其上限不要超過0.35%，提高原鐵液中的鉻量會(huì)使鐵液白口傾向和收縮傾向加大，非常有害。

另一種加鉻的工藝不是提高原鐵液鉻,而是將鉻加入到鐵液包中，用沖入法沖入，這種工藝會(huì)大大減少鐵液的白口和收縮傾向，同前一種工藝相比，同樣的鉻量，白口和收縮傾向會(huì)減少一半以上，這種加鉻方式，鉻的上限可以控制到0.45%。

鉬：鉬的特性與鉻非常相似，不再作具體描述。由于鉬的價(jià)格昂貴，加鉬會(huì)大幅度增加成本。因此，應(yīng)盡可能少加鉬，多加一些鉻。

用沖入法加鉻、加鉬是減少合金化收縮的有效措施。

⑷鐵液澆注溫度對(duì)收縮的影響。

溫度高鐵液收縮傾向大，這是大家都有的經(jīng)驗(yàn)。要控制澆注溫度在合理的范圍內(nèi)是非常重要的，澆注溫度如果高于工藝規(guī)定的合理的溫度20～30℃，收縮傾向就會(huì)大幅增加。生產(chǎn)中要注意這樣一種現(xiàn)象，沒有自動(dòng)保溫功能的電爐，可能會(huì)使鐵液溫度升高，第一包鐵液的澆注溫度會(huì)低一些，隨后溫度會(huì)越來越高，如果不加以控制，就有可能產(chǎn)生收縮廢品。生產(chǎn)中第一包鐵液要燙包，燙好的包再用，而且第一包鐵液澆注溫度要控制在下限，不要在上限，防止溫度不斷升高。電爐熔煉控制好澆注溫度，是防止鑄件產(chǎn)生收縮廢品的關(guān)鍵措施。

⑸鐵液氧化傾向不容忽略：氧化大、收縮大。

鐵液氧化傾向大是非常有害的，也會(huì)增大收縮傾向。為了降低鐵液氧化，沖天爐熔煉就要實(shí)現(xiàn)快速熔煉。現(xiàn)在國(guó)外的先進(jìn)電爐熔煉技術(shù)可以做到加入的鐵料在幾分鐘內(nèi)快速熔化，大大縮短了鐵料在高溫氧化階段的時(shí)間，氧化傾向大幅降低，同時(shí)由于電爐增碳技術(shù)的應(yīng)用，使鐵液的氧化進(jìn)一步降低，所以電爐熔煉也可以生產(chǎn)出低氧化、低收縮的鐵液。只要嚴(yán)格控制好澆注溫度，用電爐熔煉生產(chǎn)復(fù)雜的缸體、缸蓋鑄件也很有優(yōu)勢(shì)。