一、灰铸铁壳体：铸造工艺最成熟，侧重流动性和石墨化控制

1. 造型工艺：以树脂砂型为主，对砂型强度要求中等
   • 灰铸铁流动性优异（铁水粘度低），充型能力强，即使是大型复杂壳体（如长度 3 米以上），也能通过较低的浇注温度（1380-1450℃）完成填充，因此对砂型的高温强度要求低于球墨铸铁。
   • 砂型可选用成本较低的呋喃树脂砂（中小型壳体）或酚醛树脂砂（大型厚壁壳体，抗高温性能更好），砂型紧实度控制在 70-80KPa 即可，避免过度紧实导致溃散性下降。
2. 浇注系统：强调 “平稳充型”，减少氧化
   • 采用底注式或阶梯式浇注系统，大型法兰、轴承座等厚大部位设置冒口（但灰铸铁收缩小，冒口尺寸可小于球墨铸铁），避免局部过热产生缩孔。
   • 浇注速度控制在 0.5-1.0m/s， slower than 球墨铸铁，利用其高流动性自然填充型腔，减少铁水飞溅和氧化渣卷入。
3. 冷却与热处理：控制石墨形态，避免白口
   • 大型灰铸铁壳体壁厚不均（如筋板厚度 10-20mm，法兰厚度 50-100mm），厚壁部位易因冷却缓慢产生粗大石墨，需通过随流孕育（加入硅铁）细化石墨。
   • 若铸件出现局部白口（硬点），需进行低温退火（550-600℃，保温 2-4 小时），消除内应力并促进渗碳体分解。

二、球墨铸铁壳体：侧重球化率和收缩缺陷控制

1. 造型工艺：砂型强度要求更高，需抗 “胀箱”
   • 球墨铸铁铁水流动性略低于灰铸铁，且浇注温度更高（1450-1500℃），铁水对砂型的热冲击和静压力更大（厚壁部位铁水静压力可达 0.5-1MPa），因此必须使用高强度树脂砂（如酚醛树脂砂，常温强度≥1.5MPa），并采用刚性砂箱（如铸铁砂箱）防止胀箱。
   • 砂型透气性需严格控制（透气率≥50 目），因球墨铸铁球化处理后铁水含气量较高，若砂型排气不良易产生气孔。
2. 球化与孕育处理：核心工艺环节
   • 必须采用 “冲入法” 球化处理（大型铸件常用）：在浇包底部放置球化剂（稀土镁合金，如 Mg8RE3），铁水冲入后反应生成球状石墨，球化率需≥85%（否则影响力学性能）。
   • 多次孕育：除随流孕育外，在球化反应后需补充孕育（加入硅钡合金），防止球化衰退（球墨铸铁铁水球化效果随时间下降，需在 30 分钟内完成浇注）。
3. 浇注与补缩：应对高收缩率
   • 球墨铸铁体收缩率（3-5%）远高于灰铸铁（1-2%），厚壁部位（如轴承座凸台）极易产生缩孔、缩松，需设置较大冒口（冒口体积为铸件热节体积的 1.5-2 倍），或采用冷铁加速局部冷却，实现 “顺序凝固”。
   • 浇注速度需更快（1.0-1.5m/s），避免铁水在充型过程中降温过快导致流动性下降，尤其大型壳体的细长筋板需保证铁水快速充满。

三、铸钢壳体：侧重高温充型和晶粒细化，工艺最复杂

1. 造型工艺：必须使用耐高温砂型
   • 铸钢铁水温度极高，普通树脂砂会因高温灼烧产生大量气体，导致铸件气孔，因此需采用水玻璃砂（石英砂 + 水玻璃粘结剂）或铬铁矿砂（用于厚大部位），砂型需经高温烘烤（200-300℃）提高强度和透气性。
   • 砂型表面需涂覆耐高温涂料（如锆英粉涂料），防止铁水与砂型反应产生粘砂缺陷（铸钢粘砂后难以清理，直接报废）。
2. 熔炼与浇注：强调纯净度和流动性
   • 需采用电弧炉熔炼，严格控制硫、磷含量（S≤0.04%，P≤0.045%），避免热脆或冷脆。
   • 浇注温度高达 1550-1600℃，以弥补流动性不足的问题，但需控制浇注速度（0.8-1.2m/s），防止砂型过热溃散。
3. 补缩与热处理：消除缺陷和内应力
   • 铸钢体收缩率高达 4-6%，且无石墨化膨胀补偿，必须采用 “强力补缩”：冒口尺寸为热节体积的 2-3 倍，或采用压力冒口（通过气压强制补缩），否则厚壁部位几乎 100% 产生缩孔。
   • 铸件冷却后必须进行正火处理（900-950℃保温，空冷），细化晶粒并消除网状碳化物，随后进行回火（600-650℃）消除内应力，避免加工后变形。