球铁铸件是通过球化和孕育处理得到球状石墨，地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。
球铁铸件除铁外的化学成分通常为：含碳量3.0～4.0%，含硅量1.8～3.2%，含锰、磷、硫总量不超过3.0%和适量的稀土、镁等球化元素。
球铁铸件是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。
消失模球墨铸件的常规热处理和缩松形成原因分析
(一)、消失模灰铁铸件的常规热处理
1.退火处理
若要提高消失模灰铁铸件的韧性可采用退火处理。消失模灰铁铸件在铸造过程中比普通灰口铸铁的白口倾向大，内应力也较大，消失模灰铁铸件很难得到纯粹的铁素体或珠光体基体。为提高树脂砂球墨铸件的延性或韧性，可将消失模灰铁铸件重新加热到900~950℃并保温足够时间进行高温退火，再炉冷到600℃出炉变冷。在此过程中基体中的渗碳体会分 解出石墨，奥氏体中会析出石墨，这些石墨集聚于原球状石墨周围，基体则全转换为铁素体，从而提高消失模灰铁铸件的韧性。若铸态组织由(铁素体+珠光体)为基体+球状石墨组成，那么只需将消失模灰铁铸件重新加热到700~760℃的共析温度上下经保温后炉冷至600℃出炉变冷，就能将珠光体中渗碳体分 解转换为铁素体及球状石墨来提高其韧性。
2.正火处理
若要提高消失模灰铁铸件强度可采用正火处理。消失模灰铁铸件正火的目的是将基体组织转换为细珠光体组织。工艺过程是将基体为铁素体及珠光体的消失模灰铁铸件重新加热到850~900℃温度，原铁素体及珠光体转换为奥氏体，并有部分球状石墨溶解于奥氏体，经保温后空冷奥氏体转变为细珠光体，从而提高消失模灰铁铸件的强度。
3.淬火加低温回火处理
若要提高消失模灰铁铸件的硬度可采用淬火并低温回火的方法。当消失模灰铁铸件用作轴承等零件时往往需要比较高的硬度，此时可将消失模灰铁铸件淬火并低温回火处理。具体工艺是:将消失模灰铁铸件加热到860~900℃的温度，保温让原基体组织全部奥氏体化后再在油或熔盐中冷却实现淬火，后经250350℃加热保温回火，原基体转换为回火马氏体及残留奥氏体组织，原球状石墨形态不变。处理后的消失模灰铁铸件具有较高的硬度和一定韧性，同时还保留了石墨的润滑性能。
4.调质处理
若要提高消失模灰铁铸件综合力学性能可采用调质处理。当消失模灰铁铸件用作为轴类件，如柴油机的曲轴、连杆，要求强度高同时韧性较好的综合力学性能，此时可对消失模灰铁铸件进行调质处理。具体工艺是:将消失模灰铁铸件加热到860~900℃的温度保温让基体组织奥氏体化，再在油或熔盐中冷却实现淬火，后经500~600℃的高温回火，获得回火索氏体组织(一般尚有少量碎块状的铁素体)，原球状石墨形态不变。处理后强度、韧性匹配良好，适应于轴类件的工作条件。
5.等温淬火处理
若要获得较高强度的消失模灰铁铸件可采用等温淬火处理。消失模灰铁铸件等温淬火处理目的在于让消失模灰铁铸件的基体组织转换为强韧的下贝氏体组织，强度可超过1100MPa。处理工艺是:
将消失模灰铁铸件加热到830~870℃温度保温使基体奥氏体化后，投入280~350℃的熔盐中保温，让奥氏体部分转变为下贝氏体，原球状石墨不变，从而获得比较高强度的消失模灰铁铸件。
(二)、泵体阀门铸件缩松形成原因分析
泵体阀门铸件呈“糊状”凝固，与灰铸铁相比，共晶凝固时间长，共晶团数多，凝固膨胀压力大，这些凝固特点是产生缩松的根本原因。泵体阀门铸件缩松的形成与泵体阀门铸件本身结构、砂型质量、浇注系统设计、熔炼化学成分、浇注温度等因素有关。
1泵体阀门铸件本身的结构
风电机组泵体阀门铸件形状复杂、尺寸较大，壁厚从60~120mm，重量高达30t以上，在壁厚较大处和不同壁厚过渡处易产生缩松。在铸造过程中，壁厚较大处，外表面冷却条件好，会优先凝固，形成一层硬壳，内部的金属液散热条件差，温度仍然很高，使液态收缩量加大，在壁厚部分热节处易产生缩松；另外，球铁铸件截面厚度发生突变，孤立的后端面将得不到补缩，凝固的区域同样会产生缩松缺陷。
2砂型的质量
砂型的耐火度不足、高温强度低、紧实率太低，都会导致其热变形量增大，在浇注压力、金属液静压力及石墨析出膨胀力的作用下，型腔体积变大，致使原来的金属液不够补缩而导致泵体阀门铸件产生缩松。另外，如果砂型含水量较高，将使型壁表面的十燥层厚度减小和水分凝聚区的水分增加，从而使型壁的移动能力增加，导致缩松的产生。
3浇注系统设计
当浇注系统设计不合理，不利于泵体阀门铸件顺序凝固时，产生缩松的倾向增大。若将内浇道开在泵体阀门铸件壁厚处，同时内浇道本身尺寸较厚大，浇筑后内浇道附近的金属液长时间不能凝固，在石墨析出膨胀力的作用下，铁液会倒流回直角道，从而使泵体阀门铸件产生缩松；冒口设置的位置、数量、尺寸若不合理，不能促使泵体阀门铸件顺序凝固，也会导致泵体阀门铸件产生缩松；如果在暗冒口顶部未设置出气冒口，或者冷铁使用不当，也会导致泵体阀门铸件产生缩松。
4熔炼
金属液气体含量太高，在泵体阀门铸件冷却时以气泡的形式析出，临近的金属液无法向此处流动补缩，从而产生缩松。
金属液中碳含量对球铁的流动性、石墨的析出影响较大。在一定范围内，增加碳含量有利于增加铁液的流动性和石墨的球数，减小缩松的倾向；但当碳含量超过某一值时，反而会使金属液的流动性降低，缩松倾向增加。
金属液中磷或硫等杂质含量偏高时，也会造成缩松磷是扩大凝固温度范围的元素，同时形成大量的低熔点磷共晶，降低铁液的补缩能力；硫是阻碍石墨化的元素，会降低铁液的流动性。
镁和稀土元素均是阻碍石墨化的元素，促进渗碳体的形成，从而使凝固收缩增加，产生缩松。
泵体阀门铸件球化率要求大于90%，在浇注前需用硅铁等孕育剂进行孕育处理。足够的孕育使石墨球数增加，球间距减小，碳的扩散距离变小，加速奥氏体向铁素体和石墨转化，使组织中铁素体含量增加，且球化率增加后，共晶团晶界面粗糙度降低，有利于补缩液体的流动，降低缩松的倾向。如果孕育不良，将导致铁液凝固时析出大量的渗碳体，使铁液凝固收缩增加，产生缩松。
5浇注温度
浇注温度过低，冒口的补缩能力将降低，泵体阀门铸件易产生缩松；当冒口没有浇满或者是没有使用金属液对明冒口进行补浇时，也会降低冒口的补缩能力，导致泵体阀门铸件产生缩松。浇注温度过高，金属液的收缩量增大，型壁的热负荷增加，从而引起型壁的移动型腔空间增大，致使泵体阀门铸件所需的补缩量增加，可能会产生缩松。
泊头市艺兴铸造厂(http://www.btyxzz.com)主要产品有搅拌机配件、灰铁铸件、减速机壳、机械加工、数控车床加工等业务。产品无论是从产品的外观到内在质量，从产品尺寸到材质性能在同行业。我厂产品主要销售欧、美等多个地区。热情欢迎新老客户前来洽谈合作!
球铁铸件除铁外的化学成分通常为：含碳量3.0～4.0%，含硅量1.8～3.2%，含锰、磷、硫总量不超过3.0%和适量的稀土、镁等球化元素。
球铁铸件是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。
消失模球墨铸件的常规热处理和缩松形成原因分析(一)、消失模灰铁铸件的常规热处理
1.退火处理
若要提高消失模灰铁铸件的韧性可采用退火处理。消失模灰铁铸件在铸造过程中比普通灰口铸铁的白口倾向大，内应力也较大，消失模灰铁铸件很难得到纯粹的铁素体或珠光体基体。为提高树脂砂球墨铸件的延性或韧性，可将消失模灰铁铸件重新加热到900~950℃并保温足够时间进行高温退火，再炉冷到600℃出炉变冷。在此过程中基体中的渗碳体会分 解出石墨，奥氏体中会析出石墨，这些石墨集聚于原球状石墨周围，基体则全转换为铁素体，从而提高消失模灰铁铸件的韧性。若铸态组织由(铁素体+珠光体)为基体+球状石墨组成，那么只需将消失模灰铁铸件重新加热到700~760℃的共析温度上下经保温后炉冷至600℃出炉变冷，就能将珠光体中渗碳体分 解转换为铁素体及球状石墨来提高其韧性。
2.正火处理
若要提高消失模灰铁铸件强度可采用正火处理。消失模灰铁铸件正火的目的是将基体组织转换为细珠光体组织。工艺过程是将基体为铁素体及珠光体的消失模灰铁铸件重新加热到850~900℃温度，原铁素体及珠光体转换为奥氏体，并有部分球状石墨溶解于奥氏体，经保温后空冷奥氏体转变为细珠光体，从而提高消失模灰铁铸件的强度。
3.淬火加低温回火处理
若要提高消失模灰铁铸件的硬度可采用淬火并低温回火的方法。当消失模灰铁铸件用作轴承等零件时往往需要比较高的硬度，此时可将消失模灰铁铸件淬火并低温回火处理。具体工艺是:将消失模灰铁铸件加热到860~900℃的温度，保温让原基体组织全部奥氏体化后再在油或熔盐中冷却实现淬火，后经250350℃加热保温回火，原基体转换为回火马氏体及残留奥氏体组织，原球状石墨形态不变。处理后的消失模灰铁铸件具有较高的硬度和一定韧性，同时还保留了石墨的润滑性能。
4.调质处理
若要提高消失模灰铁铸件综合力学性能可采用调质处理。当消失模灰铁铸件用作为轴类件，如柴油机的曲轴、连杆，要求强度高同时韧性较好的综合力学性能，此时可对消失模灰铁铸件进行调质处理。具体工艺是:将消失模灰铁铸件加热到860~900℃的温度保温让基体组织奥氏体化，再在油或熔盐中冷却实现淬火，后经500~600℃的高温回火，获得回火索氏体组织(一般尚有少量碎块状的铁素体)，原球状石墨形态不变。处理后强度、韧性匹配良好，适应于轴类件的工作条件。
5.等温淬火处理
若要获得较高强度的消失模灰铁铸件可采用等温淬火处理。消失模灰铁铸件等温淬火处理目的在于让消失模灰铁铸件的基体组织转换为强韧的下贝氏体组织，强度可超过1100MPa。处理工艺是:
将消失模灰铁铸件加热到830~870℃温度保温使基体奥氏体化后，投入280~350℃的熔盐中保温，让奥氏体部分转变为下贝氏体，原球状石墨不变，从而获得比较高强度的消失模灰铁铸件。
(二)、泵体阀门铸件缩松形成原因分析
泵体阀门铸件呈“糊状”凝固，与灰铸铁相比，共晶凝固时间长，共晶团数多，凝固膨胀压力大，这些凝固特点是产生缩松的根本原因。泵体阀门铸件缩松的形成与泵体阀门铸件本身结构、砂型质量、浇注系统设计、熔炼化学成分、浇注温度等因素有关。
1泵体阀门铸件本身的结构
风电机组泵体阀门铸件形状复杂、尺寸较大，壁厚从60~120mm，重量高达30t以上，在壁厚较大处和不同壁厚过渡处易产生缩松。在铸造过程中，壁厚较大处，外表面冷却条件好，会优先凝固，形成一层硬壳，内部的金属液散热条件差，温度仍然很高，使液态收缩量加大，在壁厚部分热节处易产生缩松；另外，球铁铸件截面厚度发生突变，孤立的后端面将得不到补缩，凝固的区域同样会产生缩松缺陷。
2砂型的质量
砂型的耐火度不足、高温强度低、紧实率太低，都会导致其热变形量增大，在浇注压力、金属液静压力及石墨析出膨胀力的作用下，型腔体积变大，致使原来的金属液不够补缩而导致泵体阀门铸件产生缩松。另外，如果砂型含水量较高，将使型壁表面的十燥层厚度减小和水分凝聚区的水分增加，从而使型壁的移动能力增加，导致缩松的产生。
3浇注系统设计
当浇注系统设计不合理，不利于泵体阀门铸件顺序凝固时，产生缩松的倾向增大。若将内浇道开在泵体阀门铸件壁厚处，同时内浇道本身尺寸较厚大，浇筑后内浇道附近的金属液长时间不能凝固，在石墨析出膨胀力的作用下，铁液会倒流回直角道，从而使泵体阀门铸件产生缩松；冒口设置的位置、数量、尺寸若不合理，不能促使泵体阀门铸件顺序凝固，也会导致泵体阀门铸件产生缩松；如果在暗冒口顶部未设置出气冒口，或者冷铁使用不当，也会导致泵体阀门铸件产生缩松。
4熔炼
金属液气体含量太高，在泵体阀门铸件冷却时以气泡的形式析出，临近的金属液无法向此处流动补缩，从而产生缩松。
金属液中碳含量对球铁的流动性、石墨的析出影响较大。在一定范围内，增加碳含量有利于增加铁液的流动性和石墨的球数，减小缩松的倾向；但当碳含量超过某一值时，反而会使金属液的流动性降低，缩松倾向增加。
金属液中磷或硫等杂质含量偏高时，也会造成缩松磷是扩大凝固温度范围的元素，同时形成大量的低熔点磷共晶，降低铁液的补缩能力；硫是阻碍石墨化的元素，会降低铁液的流动性。
镁和稀土元素均是阻碍石墨化的元素，促进渗碳体的形成，从而使凝固收缩增加，产生缩松。
泵体阀门铸件球化率要求大于90%，在浇注前需用硅铁等孕育剂进行孕育处理。足够的孕育使石墨球数增加，球间距减小，碳的扩散距离变小，加速奥氏体向铁素体和石墨转化，使组织中铁素体含量增加，且球化率增加后，共晶团晶界面粗糙度降低，有利于补缩液体的流动，降低缩松的倾向。如果孕育不良，将导致铁液凝固时析出大量的渗碳体，使铁液凝固收缩增加，产生缩松。
5浇注温度
浇注温度过低，冒口的补缩能力将降低，泵体阀门铸件易产生缩松；当冒口没有浇满或者是没有使用金属液对明冒口进行补浇时，也会降低冒口的补缩能力，导致泵体阀门铸件产生缩松。浇注温度过高，金属液的收缩量增大，型壁的热负荷增加，从而引起型壁的移动型腔空间增大，致使泵体阀门铸件所需的补缩量增加，可能会产生缩松。
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