球墨铸铁行业情况及铸造工艺分析
思瀚产业研究院 恒工精密    2023-07-03

（1）球墨铸铁概述

在铸件产品中，铸铁件长期以来居主导地位。然而，铸铁件虽然具备较好的工艺性能，可铸成任意形状，并具有耐磨性佳、减震性好、变形小等优点，但传统铸铁件尤其是灰铸铁件由于其组织内部的石墨成片状、块状等结构，导致其强度低，塑性也相对较差，通常只能用于生产性能要求较低的产品，无法很好地满足现代机械装备对工作在极端工况下的铸铁零部件品质的要求。

受益于 20 世纪 50 年代以来的科技进步，尤其是球化处理和化学硬化砂造型两项新技术的出现，突破了延续几千年的传统铸铁工艺，催生了球墨铸铁这一新型工程材料，并对铸铁件的现代化工业应用产生了重大影响。球化处理技术的出现，使得铸铁中的石墨经过球化处理，在保留普通铸铁基础成分、工艺性能及多种优点的同时，强度、塑性发生了质变，且由于球状石墨的存在使得单位强度的重量减少，增加了零件形状设计的自由度，从而使铸铁件具备了广泛工业应用的基础。

目前，球墨铸铁件已在多种机械装备中得到应用，并且随着铸造技术的发展和铸件品质的提高，进一步向重载、低温、耐疲劳、抗磨和耐蚀等极端工况条件渗透，应用领域广阔。

（2）铸造工艺概述

铸造除按不同材料分类外，根据不同的工艺流程，可将铸造工艺分为砂型铸造、连续铸造、熔模铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、金属型铸造、真空铸造、挤压铸造及消失模铸造等分类，如下图所示：

连续铸造是一种先进的铸造方法，其原理是将熔融的金属，不断浇入一种名为结晶器的特殊金属型中进行冷却，待铁水凝固成一定强度的外壳，通过牵引机拉拔成任意长度或特定长度的铸造件。与传统砂型铸造相比，连续铸造技术含量高，属于较为先进的铸造工艺；其无需使用造型砂，生产工艺清洁环保；连续铸造采用外部辅助降温方式，冷却速度快，避免石墨球化衰竭，能够实现大体积甚至超大体积近乎无缺陷球墨铸铁件制造；连续铸造技术在生产过程中能够提高金属收得率，易于实现机械化、自动化生产，提高了生产效率；同时，连续铸造产出产品具有洁净致密、组织均匀、机械性能优异等优点。

连续球墨铸铁件近年来在行业内得到了广泛认可，其相对于砂铸件，具有交货周期短、尺寸范围广、材质致密均匀等特点；相对于锻钢件，连续球墨铸铁件又具有重量轻、加工能耗低、铁切削性能好、节省刀具、加工效率高、耐磨与表面光洁度好等优势；现已逐渐成为精密装备零部件制造领域代表性新材料。