根据铸件组织、尺寸特点，选择合适的化学成分，使用专用球墨铸铁包，加强球化工艺控制球墨铸铁用废钢的作用，稳定生产出符合技术要求的铸态QT500-7薄壁小型球墨铸铁件。

通过合金化强化基体组织等措施可以生产出铸态下强度较高的球墨铸铁，但由于生铁、废钢、合金等原料中含有较多强化基体组织的微量合金元素，导致球墨铸铁性能下降，生产出铸造综合性能好的QT500-7球墨铸铁比较困难。以下是我公司多年来小型（重量1~10Kg）、薄壁球墨铸铁件（壁厚5~20mm）生产实践的总结。

1、性能及金相组织要求

抗拉强度≥500N/mm2、屈服强度≥320N/mm2、伸长率≥7、布氏硬度170~230、球化级别≤3、珠光体15%~45%、渗碳体≤1、石墨粒度≥6。

2.化学成分的选择

化学成分对铸铁的基体组织和力学性能起着重要作用。根据铸件的组织特点、尺寸及要求，选择化学成分为：3.6%~3.9%C球墨铸铁用废钢的作用，原铁液Si含量选择1.2%~1.6%，最终Si含量控制在2.6%~2.9%，碳当量（CE）：4.5%~4.7%，0.2%~0.3%Mn，<0.05%P，<0.03%S，<0.03%RE残余，0.035%~0.06%Mg。同时RE残余/Mg残余应≤2/3。

3.球化工艺

我所在公司采用0.5T中频炉熔炼铁水，出钢温度在1520℃以上，球化处理采用0.5T球铁专用坑式钢包浇注方式，球化剂为-88，孕育剂为硅钡复合孕育剂，炉检合格后快速浇注，浇注时间控制在15分钟以内，防止球化孕育褪色。

3.1球化剂

处理铁水量为0.5吨，球化剂粒度宜为10-20mm，粒度小于10mm的球化剂质量分数不宜大于10?。球化剂应进行干燥预热，预热温度以150-200℃为宜，如无条件，可制专用料斗，在炉口烘烤。球墨铸铁生产中，希望铁水温度高，含气量少且无氧化，化学成分稳定。目前，国内多采用各种冲天炉熔炼铁水，由于各种炉型各有特点，应从实际出发，选择更有利于球墨铸铁生产的炉型。我公司采用的是中频炉，环保性较好，铁水温度容易控制，化学成分稳定，波动不​​大。

3.2 钢包

3.2.1尺寸要求：采用专用球铁包，一般包的高径比为1.1~1.2，球铁包的高径比为1.5（直径指包口直径）。球坑内部面积占包底面积的50?~60?，深度可容纳添加的球化剂、孕育剂和覆盖剂。球铁包的包口直径比同规格一般包的包口直径要小。包设计考虑因素：A.包高度应在球化剂上方留有足够的高度，以增加铁水柱压力，球化剂上浮时间长，有利于铁水的吸收，同时镁泡上浮，逸出铁水表面的时间也长； B.包口直径越小，同时逸出的镁泡越少，氧化烧损越少，温度损失越慢。包口尺寸与结构

3.2.2干燥程度要求：钢包使用前必须干燥并充分烘烤。

3.3 治疗方法

3.1.1预热钢包。首次使用的钢包必须用柴火烤透。再次使用时，可用柴火烘烤或用铁水烫洗。

3.2.2球化剂加入量为1.0%～1.2%，孕育剂加入量为0.8%～1.0%，覆盖剂加入量为0.5%～1.0%。

3.3.3装料方法：先将球化剂放入钢包底部球化坑内捣实，再盖上孕育剂并捣实，最后依次加入覆盖剂和铁盖板并捣实（有条件的话最好用干燥、无油、干净的同等级球铁屑代替铁盖板）。

3.3.4具体处理工艺：将炉内铁水倒入钢包，保证第一股铁水落在铁盖板中央，避免铁水冲击铁盖板边缘，使铁水过早与球化剂接触发生反应。球化反应最好控制在铁水溢出球化剂300mm时进行。铁水倒出后，迅速用铁片盖将球化处理包盖住。待反应稳定后，揭去铁片盖，刮去炉渣，撒入覆盖剂。

4. 生产结果总结

4.1铸件成分及试件性质：

4.2 样品石墨和基体金相图像

5. 生产过程质量控制

笔者总结多年薄壁（厚度5-20mm）小型（重量1-10Kg）铸造球铁件生产的实践经验认识到，要使QT500-7的金相和性能达到技术要求，在保证球化良好的同时，控制基体中珠光体的含量十分重要。笔者认为，以下几点对铸造QT500-7球铁的稳定生产最为关键：

5.1熔体出炉温度：熔体出炉温度过高，会提前球化反应时间，即熔体还未达到足够的高度就开始球化，同时熔体翻腾过于剧烈，Mg烧损严重，吸收率下降，孕育衰减快，造成球化不良或衰减；熔体出炉温度过低，熔体的球化反应慢甚至没有反应。0.5T钢包在球化反应过程中温度下降约80-100℃，因此熔体出炉温度应比浇注温度高100-120℃，所以熔体出炉温度应控制在1500-1520℃。

5.2控制铁水中碳、硅含量，严格遵循“高碳、低硅”的原则。

5.3 应严格控制稀土残渣和镁残渣含量，稀土残渣/镁残渣比例应≤2/3。

5.4采用优质原料，稳定材料来源，严格控制硫及微量有害元素含量。为此，要加强炉料管理，对炉料进行分类堆放，标志明显，加料时准确称重。

5.4.1生铁：最好选用硅含量小于2%、磷含量小于0.1%、硫含量小于0.05%的生铁，其吨位不宜低于50吨，以保持球铁质量相对稳定[2]。

5.4.2 退回物料：该牌号的废旧球铁、浇冒口必须清除表面砂粒及氧化物，并分类堆放，标明化学成分。

5.4.3废钢：尽量采用优质碳素废钢，同时球铁炉料不宜采用锈蚀严重、厚度小于2mm的废钢，以减少氧化物，利于脱硫[3]。以上炉料尺寸应小于炉内径的1/3，防止棚料影响铁水温度。张彦明，冯淑华，焦莉，刘振义，徐向阳

5.5球化剂必须存放在密封的容器内，防止氧化、受潮。