球墨鑄鐵的生產工藝流程是在普通
灰鑄鐵基礎上，通過
精準控制原材料、強化熔煉純凈度、增加核心的 “球化 + 孕育處理” 形成的精細化體系，核心目標是將石墨從 “片狀” 轉化為 “圓整球狀”，最終實現高強度、高韌性的性能。整個流程可劃分為
6 大核心環(huán)節(jié)，具體如下：
此環(huán)節(jié)的核心是 “低雜質、高穩(wěn)定”，為后續(xù)球化處理消除干擾，是保障球化效果的前提。
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金屬料破碎至≤150mm，拋丸機去除鐵銹、油污；回爐料清理粘砂并磁選除雜；
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球化劑、孕育劑在 120℃烘干 2 小時，避免水分導致鐵水飛濺或產生氣孔。
通過熔煉將固體原料轉化為 “高溫、低硫、成分均勻” 的鐵水，是球化處理的基礎條件。
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中頻感應爐（優(yōu)先，占比＞80%）：溫度控制精準（±5℃）、金屬燒損少，可避免沖天爐的硫污染；
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沖天爐 - 中頻爐雙聯(lián)熔煉：沖天爐初熔，中頻爐升溫、脫硫、成分微調，適配大批量生產。
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裝料熔煉：按 “廢鋼→生鐵→回爐料” 順序裝料，升溫至 1450-1480℃，待完全熔化后取樣檢測初始成分；
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強制脫硫：若初始 S＞0.03%，加入脫硫劑（石灰：螢石 = 3:1），機械攪拌使脫硫劑與鐵水反應生成 CaS 爐渣（浮于表面），扒渣后確保 S≤0.02%（硫過高會破壞球化劑）；
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成分調整：調整 C、Si 含量至目標值（C 3.4%-3.8%，Si 2.0%-2.8%），出鐵溫度控制在 1480-1520℃（高于灰鑄鐵，保障球化劑溶解）。
此環(huán)節(jié)是球墨鑄鐵工藝的 “靈魂”，通過加入球化劑強制石墨結晶為球狀，直接決定最終性能。
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操作步驟：
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鐵水包底部預鋪 “球化劑 + 覆蓋劑”：先放球化劑，再鋪珍珠巖（厚度 50mm，防沖散氧化）；
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分兩次出鐵：60%-70% 鐵水快速沖入包中，利用沖擊力使球化劑與鐵水充分反應（伴隨白煙噴濺，需防護）；
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靜置扒渣：反應 1-2 分鐘后，扒除表面浮渣，補充少量硅鐵，靜置 30 秒均勻成分。
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關鍵控制：殘余鎂量需在 0.03%-0.08%（過低球化不良，過高產生白口 / 氣孔）；從處理到澆注需≤8 分鐘（避免鎂氧化）。
球化處理后鐵水易出現 “白口組織” 或 “石墨球粗大”，需通過孕育細化組織，保障性能均勻。
球化后鐵水流動性略低于灰鑄鐵，且凝固收縮率高（1.5%-2.0%），需優(yōu)化工藝避免缺陷。
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模具：以樹脂砂型為主（高強度、低發(fā)氣），大型件需設 “冷鐵”（加速凝固）和 “冒口”（補縮收縮）；
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離心鑄造：大口徑管道專用工藝，鐵水在旋轉模具中成型，石墨球分布更均勻。
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澆注溫度：1380-1420℃（低于出鐵溫度，保障充型且避免縮孔）；
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澆注速度：中型件 30-60 秒 / 件，大型件 1-3 分鐘 / 件，采用 “底注式 + 多澆口” 平穩(wěn)充型；
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保溫開箱：鑄件在砂型中保溫 2-4 小時，冷卻至 200℃以下再開箱（防裂紋）。
通過清理去除附著物，結合熱處理調控基體組織，最終實現目標性能。
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落砂：振動落砂機分離鑄件與砂型（樹脂砂可回收）；
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清理步驟：
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切除澆冒口：氣割（大型件）或液壓剪（小型件），切口打磨平整；
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表面處理：拋丸機去除粘砂 / 氧化皮，粗糙度達 Ra12.5μm 以下；
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內腔清理：高壓水槍 / 壓縮空氣吹掃殘留砂芯。
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成分檢測：光譜儀測 C、Si、Mg、S 等元素；
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金相檢測：顯微鏡觀察石墨球化率（≥85% 合格）、圓整度及基體組織；
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力學檢測：拉伸試驗測抗拉強度、延伸率；
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無損檢測：超聲波查內部缺陷，管道做水壓試驗（1.5 倍工作壓力無泄漏）。
整個流程圍繞 “純凈鐵水→球化改造→細化優(yōu)化→成型調控” 展開，與灰鑄鐵相比，其核心差異在于增加球化 + 復合孕育環(huán)節(jié)、嚴苛控制雜質與溫度、強化熱處理調控。這種精細化工藝雖使成本提升 30%-50%，但實現了 “鐵的鑄造性 + 鋼的強韌性” 的結合，成為高端裝備與基礎設施的關鍵材料。
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