球墨铸铁的生产工艺流程是在普通
灰铸铁基础上，通过
精准控制原材料、强化熔炼纯净度、增加核心的 “球化 + 孕育处理” 形成的精细化体系，核心目标是将石墨从 “片状” 转化为 “圆整球状”，最终实现高强度、高韧性的性能。整个流程可划分为
6 大核心环节，具体如下：
此环节的核心是 “低杂质、高稳定”，为后续球化处理消除干扰，是保障球化效果的前提。
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金属料破碎至≤150mm，抛丸机去除铁锈、油污；回炉料清理粘砂并磁选除杂；
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球化剂、孕育剂在 120℃烘干 2 小时，避免水分导致铁水飞溅或产生气孔。
通过熔炼将固体原料转化为 “高温、低硫、成分均匀” 的铁水，是球化处理的基础条件。
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中频感应炉（优先，占比＞80%）：温度控制精准（±5℃）、金属烧损少，可避免冲天炉的硫污染；
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冲天炉 - 中频炉双联熔炼：冲天炉初熔，中频炉升温、脱硫、成分微调，适配大批量生产。
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装料熔炼：按 “废钢→生铁→回炉料” 顺序装料，升温至 1450-1480℃，待完全熔化后取样检测初始成分；
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强制脱硫：若初始 S＞0.03%，加入脱硫剂（石灰：萤石 = 3:1），机械搅拌使脱硫剂与铁水反应生成 CaS 炉渣（浮于表面），扒渣后确保 S≤0.02%（硫过高会破坏球化剂）；
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成分调整：调整 C、Si 含量至目标值（C 3.4%-3.8%，Si 2.0%-2.8%），出铁温度控制在 1480-1520℃（高于灰铸铁，保障球化剂溶解）。
此环节是球墨铸铁工艺的 “灵魂”，通过加入球化剂强制石墨结晶为球状，直接决定最终性能。
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操作步骤：
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铁水包底部预铺 “球化剂 + 覆盖剂”：先放球化剂，再铺珍珠岩（厚度 50mm，防冲散氧化）；
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分两次出铁：60%-70% 铁水快速冲入包中，利用冲击力使球化剂与铁水充分反应（伴随白烟喷溅，需防护）；
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静置扒渣：反应 1-2 分钟后，扒除表面浮渣，补充少量硅铁，静置 30 秒均匀成分。
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关键控制：残余镁量需在 0.03%-0.08%（过低球化不良，过高产生白口 / 气孔）；从处理到浇注需≤8 分钟（避免镁氧化）。
球化处理后铁水易出现 “白口组织” 或 “石墨球粗大”，需通过孕育细化组织，保障性能均匀。
球化后铁水流动性略低于灰铸铁，且凝固收缩率高（1.5%-2.0%），需优化工艺避免缺陷。
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模具：以树脂砂型为主（高强度、低发气），大型件需设 “冷铁”（加速凝固）和 “冒口”（补缩收缩）；
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离心铸造：大口径管道专用工艺，铁水在旋转模具中成型，石墨球分布更均匀。
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浇注温度：1380-1420℃（低于出铁温度，保障充型且避免缩孔）；
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浇注速度：中型件 30-60 秒 / 件，大型件 1-3 分钟 / 件，采用 “底注式 + 多浇口” 平稳充型；
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保温开箱：铸件在砂型中保温 2-4 小时，冷却至 200℃以下再开箱（防裂纹）。
通过清理去除附着物，结合热处理调控基体组织，最终实现目标性能。
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落砂：振动落砂机分离铸件与砂型（树脂砂可回收）；
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清理步骤：
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切除浇冒口：气割（大型件）或液压剪（小型件），切口打磨平整；
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表面处理：抛丸机去除粘砂 / 氧化皮，粗糙度达 Ra12.5μm 以下；
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内腔清理：高压水枪 / 压缩空气吹扫残留砂芯。
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成分检测：光谱仪测 C、Si、Mg、S 等元素；
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金相检测：显微镜观察石墨球化率（≥85% 合格）、圆整度及基体组织；
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力学检测：拉伸试验测抗拉强度、延伸率；
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无损检测：超声波查内部缺陷，管道做水压试验（1.5 倍工作压力无泄漏）。
整个流程围绕 “纯净铁水→球化改造→细化优化→成型调控” 展开，与灰铸铁相比，其核心差异在于增加球化 + 复合孕育环节、严苛控制杂质与温度、强化热处理调控。这种精细化工艺虽使成本提升 30%-50%，但实现了 “铁的铸造性 + 钢的强韧性” 的结合，成为高端装备与基础设施的关键材料。
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