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1、1. 合金元素含量、力学性能和金相组织 1.1元素含量和力学性能 表1 牌号 铸件壁 厚（㎜ ） 元素含量（﹪） 试样毛坯直径（㎜ ） 最小抗拉强度（㎜） 碳 硅 锰 硫 磷 。HT200 ﹤30 3.2–3.5 1.6–2.0 0.6–0.9 ﹤0.12 ﹤0.12 30 200 30－50 3.1–3.4 1.5–1.8 0.7–0.9 ﹥50 3.0–3.3 1.4–1.6 0.8–1.0 HT250 ﹤30 3.0–3.3 1.5–1.8 0.7–0.9 ﹤0.12 ﹤0.12 30 250 30﹣50 2
2、9–3.2 1.4–1.7 0.9–1.1 ﹥50 2.8–3.1 1.3–1.6 1.0–1.2 1.2金相组织（内控） HT200：石墨：A型石墨，长度60-250um,无定向分布，数量6-9%。允许有占石墨总数10-20%的 D型石墨。基体组织:珠光体﹥95%，中片状，铁素体﹤5%，二元磷共晶﹤4%。 HT250：石墨：A型石墨，长度60-250um,无定向分布，数量4-7%，允许有占石墨总数5-15%的D型石墨。基体组织：珠光体﹥95%，中 细片状，二元磷共晶﹤2%。 1. 金属原材料 2.1铸造原生铁 HT200主要选用Z25、Z20、Z18、Z15和Z1
3、4生铁。HT250主要选用Z20、Z18、Z15和Z14生铁（元素含量见表2），不能使用含有白口或粗大石墨的原生铁，因为原生铁中白口或粗大的石墨会遗传到铸件中。 表2 新生铁牌号 元素成分（%） C Si Mn P S Z14 ﹥3.3 1.25-1.60 1组 ≦0.50 1级 ≦0.060 1类 ≦0.04 2组 ﹥0.50-0.90 2级 0.060-0.10 2类 ≦0.05 Z15 1.26-1.75 1组 ≦0.50 1级 ≦0.10 1类 0.03 2级 ﹥0.10-0.20 2组 ﹥0.50-0.90
4、3级 ﹥0.20-0.40 2类 0.04 4级 ﹥0.40-0.70 3组 ﹥0.90-1.30 5级 ﹥0.70-1.00 3类 0.05 Z18 ﹥3.3 1.60-2.00 1组 ≦0.50 1级 ≦0.60 1类 ≦0.03 2组 ﹥0.50-0.90 2级 0.06-0.10 2类 ≦0.04 Z20 1.76-2.25 1组 ≦0.50 1级 ≦0.10 1类 0.03 2组 ﹥0.50-0.90 2级 ﹥0.10-0.20 2类 0.04 3组 ﹥0.90-1.30 3级 ﹥0.20-0
5、40 3类 0.05 Z25 Z25 2.26-2.75 1组 ≦0.5 1类 0.03 2.26-2.75 2组 ﹥0.50-0.90 4级 ﹥0.40-0.70 2类 0.04 3组 ﹥0.90-1.30 5级 ﹥0.70-1.00 3类 0.05 2.2废钢 尽量使用低碳钢，不能锈蚀太严重，其厚度﹥2mm,高合金钢要单独配料使用，含钨、钼的 高合金不能使用。废钢元素含量见表3. 表3 钢种 元素含量（%） C Si Mn 低碳钢 ﹤0.25 0.2-0.4 0.4-0.8 中碳钢 0.25-0.60 高碳
6、钢 0.60-1.20 2.3回炉铁：回炉铁主要指铸件浇冒口，铸件废品和废沙箱等，应清除芯沙和粘沙，其用量根据回炉铁多少调节，不同牌号的回炉铁要分别堆放，并且挂牌标示。 2.4铁合金：铁合金主要指75号硅铁和75号锰铁，用于调节铁水中的硅和锰含量。硅铁、锰铁元素含量分别见表4和表5. 表4硅铁元素含量表 牌号 元素含量（%） 汉字 代号 硅 锰 铬 磷 硫 硅90 Si90 87-95 ≦0.4 ﹤0.2 ﹤0.04 ﹤0.2 硅75 Si75 72-80 ≦0.5 ﹤0.5 ﹤0.04 ﹤0.2 硅45 Si45 40-47
7、≦0.7 ﹤0.5 ﹤0.04 ﹤0.2 表5锰铁元素含量表 锰铁类别 牌号 元素含量（%） 汉字 代号 锰 碳 硅 磷 硫 Ⅰ Ⅱ 低碳 锰0 Mn0 ﹥80 ﹤0.5 ﹤2.0 ﹤0.15 ﹤0. 3 ﹤0.02 中碳 锰1 Mn1 ﹥78.0 ﹤1.0 ﹤2.0 ﹤0.2 ﹤0.3 ﹤0.02 锰2 Mn2 ﹥75.0 ﹤1.5 ﹤2.5 ﹤0.2 ﹤0.3 ﹤0.02 碳素 锰3 Mn3 ﹥76.0 ﹤7.0 ﹤2.5 ﹤0.2 ﹤0.33 ﹤0.03 锰4 Mn4 ﹥70.0
8、 ﹤7.0 ﹤3 ﹤0.2 ﹤0.38 ﹤0.03 锰5 Mn5 ﹥65.0 ﹤7.0 ﹤4 ﹤0.2 ﹤0.40 ﹤0.03 2. 金属炉料的管理 3.1购置炉料时向供应商索取生产厂家材质证书，铸造原生铁和铁合金进厂后必须认真及时化验元素含量，从多块材料中取样。将其结果告诉炉工主管和熔炼工艺员。 3.2金属炉料必须按生产厂家和牌号分别标示堆码摆放，放在室内，专人保管和领取。 4．配料 4.1根据铁水要求的元素含量，各原材料的元素含量，熔炼时各元素的变化和车间回炉数量（尽量不留，或余留很少），计算配料单。 HT200铸铁废钢用量一般为15-30%,HT250
9、铸铁废钢用量为20-35%，S和P得在中頻炉熔炼变化甚微，控制原材料中S和P的含量不超标就可以。酸性中频电炉元素烧损见表6. 表6酸性电炉主要元素烧损率 元素名称 C Si Mn 烧损率（%） 5 ﹤10 5-10 4.2配料必须过磅，硅铁和锰铁投炉前应预热。 5.铸铁熔炼要求 5.1铁水温度要高，铁水流动性好，充性能力强，有利于排气和排渣，有利于孕育处理和浇注，铁水出炉温度应在1420-1460℃，用保温聚渣材料复盖铁水。浇厚大铸件可以高温出炉，低温浇注。 5.2元素稳定，避免铁水严重氧化。 5.3出铁水时尽量避免炉渣流入铁水包。 6.炉前检验 6.1三角
10、试样：将铁水浇入三角试样砂型中，冷却到暗红色（约600-700℃）淬火，打断测量其白口宽度，初步判断铁水的碳硅当量。回扣铸铁三角试样断口与铸铁质量关系见表7. 表7 一般规律及说明 白口宽度与牌号 白口宽度与灰铸铁牌号的关系如下表（铸件平均壁厚25-30） 铸铁牌号 HT100 HT150 HT200 HT250 HT300 白口宽度(㎜) 1-2 2.5-4 3.5-6 4.5-7 6-8 白口宽度与铸件性能 根据白口宽度与铸铁壁厚之比，可判断铸铁性能，如下表 白口宽度 0.15 0.15-0.20 0.25 0.40-0.50 ﹥0.7
11、 1／3-1／6 铸件壁厚 逐渐性能 强度低，易加工 易加工 强度最高 耐磨性最好 加工困难 可加工性良好 注：1∕3-1／6为白口宽度与铸件最薄壁厚之比 断口组织与含碳量 断口颜色与铸铁含量的关系，如下表 断口颜色 黑色 深灰 浅灰 银灰 C,% ﹥3.4 ≈3.2-3.3 ≈3.1-3.2 ﹤3.0 6．2观看单件试样：将浇入直径￠30mm试样，冷却收缩到一定的程度，顶部凹陷中心可能有一个凸出物，根据其有无和大小，初步判断铁水的碳硅当量。 7.浇注工艺 7.1浇注温度：1320-1400℃，小件浇注温度高，大件浇注温度低。铁水透明发青，℃可以
12、浇注5㎜壁厚的小铸件，铁水表面呈现着闪动的花纹时只能浇注壁厚不加工的铸件，若铁水粘包就不能再浇注铸件。 7.2浇包要修光洁，必须烘干到700-800℃ 7.3小件只能用抬包或端包浇注。 7.4浇注配合：浇注前人员必须到齐，各项工作准备好，穿戴好防护用品，浇注必须有人挡渣，冒口和芯头等处必须引火，铸型走水要堵，浇注不能停，可以慢浇，边补缩边浇注。铁水快充满铸型要用高温铁水补冒口，大型铸件应多次补浇铁水。 7.5浇注完后要将包内的余铁水倒干净，粘包比较严重的浇包不能再用。 7.6凝固后要及时松沙箱，铸件冷却到400℃以下才能开箱清产。 8.力学性能检测 8.1灰口铸铁力学性能是铸件材
13、料最重要的依据，决定铸件的使用性能，它是由多种因素所决定的，必须认真做好这项工作。 8.2每炉浇注一组（三根）机械性能试样，加工一根做机械性能试验，试样若有渣、砂、气孔等铸造 缺陷可以由另一根替补。若做力学性能的试样断口有砂，渣和气孔等缺陷，或者断口在试棒标外不能判定铸铁材质不合格，可以重做。 8.3若试样机械性能不合格，再加上其它两根补做也补合格，该铁炉水材质视为不合格。 8.4要在试样上取样做化学分析。 8.5试样是否进行热处理，根据铸件产品技术要求是否做热处理。热处理工艺：装炉温度：200℃；加热速度100-150℃／小时；保温温度550-600℃；保温时间2.5-3.5小时；冷却速度：随炉冷却；出炉温度150-200℃. 8.6要将元素含量与力学性能试验结果进行分析比较和综合分析，了解熔化和元素变化情况。有利于配料。 9.中频电炉筑炉、烧结、炉存修补和熔炼等工艺操作规程按《普通铸钢合金熔炼、浇注工艺操作规程》执行》。
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