HT350的铸造工艺和其他材质有什么区别？

来源：无锡市铸造厂浏览：- 发布日期：2025-08-30 15:45:22【大中小】

HT350 作为高强度灰铸铁（抗拉强度≥350MPa），其铸造工艺核心目标是提升基体强度（珠光体含量≥95%）、优化石墨形态（以 A 型石墨为主，长度≤5 级）、控制内应力，以匹配其 “高载荷、高精度” 的应用需求。与普通灰铸铁（如 HT200/HT250）、球墨铸铁（如 QT500-7）相比，在原材料控制、熔炼、孕育处理、浇注、热处理等关键环节存在显著差异，具体区别如下：

一、原材料控制：更严格的成分配比，聚焦 “高强度基体”

HT350 对原材料的化学成分精度要求远高于普通灰铸铁，需通过严格控制碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、硫（S）、磷（P）含量，避免石墨粗大或基体软化；同时需限制有害元素，保证基体以高强度珠光体为主。

材质类型	碳（C）含量	硅（Si）含量	锰（Mn）含量	硫（S）含量	磷（P）含量	核心控制逻辑
HT350	2.8%~3.2%	1.4%~1.8%	0.8%~1.2%	≤0.12%	≤0.15%	低 C、低 Si：避免石墨过粗 / 过多（导致基体割裂）；高 Mn：促进珠光体形成，提升强度。
普通灰铸铁（HT250）	3.0%~3.4%	1.6%~2.0%	0.6%~1.0%	≤0.15%	≤0.20%	稍高 C、Si：降低熔点、改善流动性，满足一般载荷需求，对珠光体含量要求较低（≥85%）。
球墨铸铁（QT500-7）	3.4%~3.8%	2.2%~2.8%	0.4%~0.8%	≤0.02%	≤0.10%	高 C、Si：保证球化后石墨球数量；极低 S：避免球化剂（如 Mg）被消耗，确保石墨球化。

关键差异：HT350 需严格控制 “碳当量（CE=C+0.3Si）” 在 3.2%~3.6%，低于 HT250（3.6%~4.0%），通过 “低碳当量” 减少石墨析出量，增强基体连续性；而 QT500-7 需依赖高碳当量 + 球化剂，通过石墨球化（而非减少石墨）降低对基体的割裂。

二、熔炼工艺：更高的铁水温度 + 更纯的铁水质量

HT350 的强度依赖均匀的珠光体基体和细小的石墨，因此对铁水的 “温度” 和 “纯净度” 要求更高，需通过熔炼环节减少夹杂物、细化晶粒。

工艺环节	HT350	普通灰铸铁（HT250）	球墨铸铁（QT500-7）
铁水温度	1500℃~1550℃（过热温度≥100℃）	1420℃~1480℃（过热温度 50℃~80℃）	1480℃~1520℃（需保证球化剂均匀扩散）
熔炼设备	优先采用中频感应炉（控温精度 ±5℃），避免冲天炉的成分波动。	冲天炉 / 中频炉均可，对控温精度要求较低（±10℃）。	中频感应炉为主，需严格隔绝空气（防止 Mg 烧损）。
铁水纯净度	需除渣 2~3 次，控制夹杂物含量≤0.1%（夹杂物会导致局部应力集中，降低强度）。	除渣 1~2 次，对夹杂物要求较低（≤0.3%）。	需深度除渣（夹杂物≤0.05%），且需控制氧含量（防止球化衰退）。

关键差异：HT350 通过 “高温过热” 细化铁水晶粒，为后续孕育处理生成细小石墨创造条件；而 QT500-7 的熔炼核心是 “保护球化剂”，而非单纯提升温度。

三、孕育处理：“多次孕育” 替代 “单次孕育”，精准控制石墨形态

孕育处理是 HT350 的核心工艺（直接决定石墨类型和基体组织），需通过 “预处理 + 随流孕育” 的组合方式，避免石墨粗大（如 B 型 / C 型石墨），确保以细小的 A 型石墨为主；而普通灰铸铁多采用单次孕育，球墨铸铁则依赖 “球化 + 孕育” 双重处理。

处理类型	HT350	普通灰铸铁（HT250）	球墨铸铁（QT500-7）
孕育剂类型	复合孕育剂（Si-Ca-Ba 或 Si-Ca-Zr），增强孕育稳定性，细化石墨。	单一硅铁孕育剂（75SiFe），成本较低。	球化剂（Mg-Si 合金）+ 孕育剂（Si-Ca 合金），先球化再孕育。
孕育方式	1. 炉前预处理：铁水出炉前加入 0.2%~0.3% 孕育剂； 2. 随流孕育：浇注过程中通过孕育槽加入 0.1%~0.2% 孕育剂（防止孕育衰退）。	单次炉前孕育（加入 0.3%~0.5% 75SiFe），无需随流孕育。	冲入法球化（铁水冲入含球化剂的包底）+ 炉后孕育（球化后补加孕育剂）。
核心目标	抑制白口、细化 A 型石墨（长度≤5 级）、促进珠光体均匀分布。	仅抑制白口，对石墨细化要求较低（A 型石墨长度≤6 级）。	使石墨球化（球化级别≥8 级），减少石墨对基体的割裂。

关键差异：HT350 的 “多次孕育” 是为了避免 “孕育衰退”（高温铁水易导致孕育剂失效），确保石墨始终细小；而 QT500-7 的核心是 “球化”，孕育仅为辅助细化石墨球。

四、浇注工艺：更慢的浇注速度 + 更精准的温度控制

HT350 铸件多为厚大、高精度部件（如重型机床床身、主轴箱），浇注过程需控制铁水流动平稳性，避免卷渣、气孔，同时保证铸件内外组织均匀（防止局部疏松）。

工艺参数	HT350	普通灰铸铁（HT250）	球墨铸铁（QT500-7）
浇注温度	1450℃~1500℃（随铸件壁厚增加而提高，壁厚＞100mm 时取上限）。	1400℃~1450℃，对壁厚敏感性较低。	1420℃~1480℃，需略高于 HT350（补偿球化剂导致的流动性下降）。
浇注速度	慢浇（10~15kg/s），避免铁水冲击型壁导致夹渣；大型铸件需分段浇注。	中速浇（15~20kg/s），追求生产效率。	中慢浇（12~18kg/s），需平衡流动性与球化稳定性。
浇注系统	底注式或阶梯式浇注，确保铁水平稳充型，避免局部过热（导致石墨粗大）。	顶注式或雨淋式均可，对充型平稳性要求较低。	底注式为主，防止球化剂上浮导致的成分不均。

关键差异：HT350 的 “慢浇 + 阶梯浇注” 是为了匹配其厚大、高精度的铸件结构，避免因充型过快导致的缺陷；而普通灰铸铁更注重浇注效率，对充型平稳性要求较低。

五、热处理工艺：必须进行 “人工时效”，消除内应力

HT350 铸件因强度高、壁厚不均（如机床床身的导轨面与侧壁），铸造后内应力显著高于普通灰铸铁，若不消除会导致后续加工变形或使用中开裂；因此 “人工时效” 是 HT350 的必选工艺，而普通灰铸铁仅对高精度件进行时效，球墨铸铁则需根据韧性需求选择调质处理。

热处理类型	HT350	普通灰铸铁（HT250）	球墨铸铁（QT500-7）
常规处理	人工时效：550℃~600℃保温 4~8h，随炉缓冷至 200℃以下出炉（消除内应力≥80%）。	自然时效（露天放置 3~6 个月）或仅高精度件人工时效。	去应力退火（500℃~550℃保温 2~4h），或根据需求进行调质（淬火 + 高温回火）提升韧性。
特殊处理	必要时进行 “低温石墨化退火”（650℃~700℃），消除局部白口。	极少进行特殊处理，白口可通过孕育避免。	需避免高温退火（防止石墨球化衰退），韧性不足时需重新球化处理。

关键差异：HT350 的 “人工时效” 是保障其精度稳定性的核心，必须严格控制保温时间和降温速度；而普通灰铸铁依赖自然时效降低成本，球墨铸铁的热处理核心是平衡强度与韧性，而非单纯消除内应力。

六、核心工艺差异总结

对比维度	HT350（高强度灰铸铁）	普通灰铸铁（HT250）	球墨铸铁（QT500-7）
工艺核心目标	高强度珠光体基体 + 细小 A 型石墨 + 低内应力	良好流动性 + 基本强度 + 低成本	石墨球化 + 平衡强度与韧性
关键工艺特点	低碳当量、高温熔炼、多次孕育、慢浇、必做人工时效	高碳当量、常规熔炼、单次孕育、快浇、自然时效为主	高碳当量 + 球化剂、保护熔炼、底注、去应力退火 / 调质
工艺难度	高（需多环节精准控制，废品率约 5%~10%）	低（工艺成熟，废品率约 2%~5%）	中（球化过程易失效，废品率约 3%~8%）