一、灰鑄鐵殼體：鑄造工藝最成熟，側(cè)重流動性和石墨化控制

1. 造型工藝：以樹脂砂型為主，對砂型強度要求中等
   • 灰鑄鐵流動性優(yōu)異（鐵水粘度低），充型能力強，即使是大型復雜殼體（如長度 3 米以上），也能通過較低的澆注溫度（1380-1450℃）完成填充，因此對砂型的高溫強度要求低于球墨鑄鐵。
   • 砂型可選用成本較低的呋喃樹脂砂（中小型殼體）或酚醛樹脂砂（大型厚壁殼體，抗高溫性能更好），砂型緊實度控制在 70-80KPa 即可，避免過度緊實導致潰散性下降。
2. 澆注系統(tǒng)：強調(diào) “平穩(wěn)充型”，減少氧化
   • 采用底注式或階梯式澆注系統(tǒng)，大型法蘭、軸承座等厚大部位設置冒口（但灰鑄鐵收縮小，冒口尺寸可小于球墨鑄鐵），避免局部過熱產(chǎn)生縮孔。
   • 澆注速度控制在 0.5-1.0m/s， slower than 球墨鑄鐵，利用其高流動性自然填充型腔，減少鐵水飛濺和氧化渣卷入。
3. 冷卻與熱處理：控制石墨形態(tài)，避免白口
   • 大型灰鑄鐵殼體壁厚不均（如筋板厚度 10-20mm，法蘭厚度 50-100mm），厚壁部位易因冷卻緩慢產(chǎn)生粗大石墨，需通過隨流孕育（加入硅鐵）細化石墨。
   • 若鑄件出現(xiàn)局部白口（硬點），需進行低溫退火（550-600℃，保溫 2-4 小時），消除內(nèi)應力并促進滲碳體分解。

二、球墨鑄鐵殼體：側(cè)重球化率和收縮缺陷控制

1. 造型工藝：砂型強度要求更高，需抗 “脹箱”
   • 球墨鑄鐵鐵水流動性略低于灰鑄鐵，且澆注溫度更高（1450-1500℃），鐵水對砂型的熱沖擊和靜壓力更大（厚壁部位鐵水靜壓力可達 0.5-1MPa），因此必須使用高強度樹脂砂（如酚醛樹脂砂，常溫強度≥1.5MPa），并采用剛性砂箱（如鑄鐵砂箱）防止脹箱。
   • 砂型透氣性需嚴格控制（透氣率≥50 目），因球墨鑄鐵球化處理后鐵水含氣量較高，若砂型排氣不良易產(chǎn)生氣孔。
2. 球化與孕育處理：核心工藝環(huán)節(jié)
   • 必須采用 “沖入法” 球化處理（大型鑄件常用）：在澆包底部放置球化劑（稀土鎂合金，如 Mg8RE3），鐵水沖入后反應生成球狀石墨，球化率需≥85%（否則影響力學性能）。
   • 多次孕育：除隨流孕育外，在球化反應后需補充孕育（加入硅鋇合金），防止球化衰退（球墨鑄鐵鐵水球化效果隨時間下降，需在 30 分鐘內(nèi)完成澆注）。
3. 澆注與補縮：應對高收縮率
   • 球墨鑄鐵體收縮率（3-5%）遠高于灰鑄鐵（1-2%），厚壁部位（如軸承座凸臺）極易產(chǎn)生縮孔、縮松，需設置較大冒口（冒口體積為鑄件熱節(jié)體積的 1.5-2 倍），或采用冷鐵加速局部冷卻，實現(xiàn) “順序凝固”。
   • 澆注速度需更快（1.0-1.5m/s），避免鐵水在充型過程中降溫過快導致流動性下降，尤其大型殼體的細長筋板需保證鐵水快速充滿。

三、鑄鋼殼體：側(cè)重高溫充型和晶粒細化，工藝最復雜

1. 造型工藝：必須使用耐高溫砂型
   • 鑄鋼鐵水溫度極高，普通樹脂砂會因高溫灼燒產(chǎn)生大量氣體，導致鑄件氣孔，因此需采用水玻璃砂（石英砂 + 水玻璃粘結(jié)劑）或鉻鐵礦砂（用于厚大部位），砂型需經(jīng)高溫烘烤（200-300℃）提高強度和透氣性。
   • 砂型表面需涂覆耐高溫涂料（如鋯英粉涂料），防止鐵水與砂型反應產(chǎn)生粘砂缺陷（鑄鋼粘砂后難以清理，直接報廢）。
2. 熔煉與澆注：強調(diào)純凈度和流動性
   • 需采用電弧爐熔煉，嚴格控制硫、磷含量（S≤0.04%，P≤0.045%），避免熱脆或冷脆。
   • 澆注溫度高達 1550-1600℃，以彌補流動性不足的問題，但需控制澆注速度（0.8-1.2m/s），防止砂型過熱潰散。
3. 補縮與熱處理：消除缺陷和內(nèi)應力
   • 鑄鋼體收縮率高達 4-6%，且無石墨化膨脹補償，必須采用 “強力補縮”：冒口尺寸為熱節(jié)體積的 2-3 倍，或采用壓力冒口（通過氣壓強制補縮），否則厚壁部位幾乎 100% 產(chǎn)生縮孔。
   • 鑄件冷卻后必須進行正火處理（900-950℃保溫，空冷），細化晶粒并消除網(wǎng)狀碳化物，隨后進行回火（600-650℃）消除內(nèi)應力，避免加工后變形。