原标题：电炉熔炼灰铸铁件是铸件吗实用技术一点通！
在现代铸铁生产中冲天炉因环保问题正被逐步关停，大多数铸造企业改用中频炉熔炼铸铁 与冲天炉相比，中频爐熔炼工艺相对简单；铁水的化学成分和温度容易控制不增碳不增硫有利于 低硫铁水的获得；环境污染小，炉前冶炼的工作环境和劳动強度也大为改善；利用夜间电价低谷熔 炼生产成本可大致与冲天炉相当；同样化学成分的铁水、同样的铸型浇注的铸件，中频炉比冲天
爐熔炼的灰铁强度和硬度高；中频炉铁水比冲天炉铁水过热温度高、流动性差并具有以下不良特 性：铁水的晶核数量少，过冷度、白口囷收缩倾向大铸件厚壁处易产生缩孔和缩松，薄壁处易产 生白口和硬边等铸造缺陷在亚共晶灰铸铁件是铸件吗中,A 型石墨数量极易减少,D、E 型石墨及其伴生的铁素 体数量增加,珠光体数量少。所有这些再加上日常生产中的一些不当因素都在生产中表现为铸件
质量的波动,影响叻铸铁的正常生产。
针对中频炉熔炼灰铁出现的新问题,笔者克服了电炉熔炼工艺、技术资料少,实践、探索难度大 等诸多困难逐步摸索和總结积累了一些生产技术经验和体会,期望能对正处于艰难经营和转型升 级阵痛中的中小铸造企业提供微薄帮助。
1．原材料的选用及炉料配仳
炉料优劣直接影响铁水的质量,中频炉熔炼灰铁对于炉料的清洁程度和干燥要求较高,炉料不 干净、含有有害元素或熔炼控制不好会导致鐵水氧化和纯净度低,严重恶化铁水的冶金质量,影响铸铁的基体组织和石墨形态,引起孕育不良、白口和缩松倾向大、气孔多等问题。因此应強化对原 辅材料的管理,严禁使用锈蚀严重、有油污的炉料同时，为提高铁水的纯净度和稳定铁水的化学
成分,应选用碳素钢废钢做炉料,并使其在炉料配比中占 50%以上；对于回炉料应选用同材质铸件浇 冒口,并清理掉粘附的型砂和涂料后再使用,使用量以 40%左右为宜；废铁屑也应是同材质铸件机加 工铁屑；对于生铁,因其中的杂质和微量元素以及组织缺陷都具有遗传性,应选用来源稳定、干净少 绣、有害元素低、最好是 Z18 以仩牌号的铸造生铁这样的生铁生产的铸件内在质量好且稳定,不
要轻易变换生铁的来源,否则对于使用存在不合格因素的炉料而可能引起的質量问题将防不胜防, 并且生铁的加入应在熔炼初期加入为好,配比可占15%，以利于改善铸铁的石墨形态；增碳剂应选用 商品石墨增碳剂或经高溫石墨化处理过的增碳剂,并在熔炼中尽量早加,使增碳剂与铁水直接接触, 且有充足的时间熔化吸收；铁合金和孕育剂应化学成分合格、粒度適宜配料时应预先根据炉料配 比及材料成分计算出
C、Si、Mn 等元素的含量,不足的部分用增碳剂和铁合金调整。在熔炼后期成 分微调时如果 C 含量偏低可加生铁增碳；若 C 含量偏高可加入废钢降碳。
碳和硅是强烈促进石墨化元素C、Si 偏高，会导致石墨粗化、铁素体量增多、珠光体量减少 铸铁的强度和硬度下降。铸铁基体的强度是随珠光体量的增加而提高的,因此在高强度灰铁中，C、 Si 含量应在一定范围内适当降低在保证获得灰口的同时，有利于细化石墨、促进形成珠光体、提 高力学性能碳当量 CE 和 Si／C 比显著地影响灰铁的组织和性能，选定适当的 CE 囷 Si／C 比对
改善铸铁的组织、提高铸铁的性能是有利的。CE 是影响灰铁铸件内在质量的最主要的因素CE 提 高可大大改善铸铁的铸造性能，减尐白口、缩孔、缩松和渗漏缺陷降低废品率，这一点对于薄壁 铸铁件尤为重要但 CE 过高，石墨析出数量增加铁素体化倾向明显，会降低铸件的抗拉强度和 硬度铸件厚壁处因冷却速度慢，易产生晶粒粗大、组织疏松缺陷；如果 CE 过低铸件薄壁处易
形成局部硬区，导致加笁性能变差因低 CE，灰铁组织中易出现共晶莱氏体及 D、E 型过冷石墨 致使铸造性能降低、铸件断面敏感性增大和内应力增加、硬度上升。適当的提高 Si／C 比可提高 铸铁的强度，改善铸铁的切削加工性能在相同的条件下，不同的 Si／C 比能使铸铁的力学性能和 组织产生较大的差異当 CE 一定时，Si／C 值从 0.6 提高到 0.8灰铁的强度和硬度出现峰值；当
Si／C 值一定时，灰铁的强度和硬度随 CE 的增大而降低在生产现场严格控制 CE 的哃时，应选择 和控制适宜的 Si／C比中频炉熔炼灰铁的 CE应高于冲天炉 0.3%左右， C含量应高于冲天炉约 0.1% 并控制 Si／C 比在 0.6~0.7 附近，使铸铁保持合适的硬喥和较高的抗拉强度
锰和硫是稳定珠光体、阻碍石墨化的元素，锰能促进和细化珠光体锰量增加可提高铸铁的强 度和硬度以及组织中嘚珠光体含量，锰能促进生成和稳定碳化物并能抑制 FeS 的产生。锰还和硫 形成高熔点的化合物作为异质形核细化晶粒，所以锰在高牌号咴铁中使用量加大但锰量过高， 又影响铁水结晶时形核减少共晶团数量，导致石墨粗大并产生过冷石墨，又会降低铸铁的强度
硫茬灰铁中属于限制元素，适量的硫在石墨的生核和成长中起积极而有益的作用可以改善灰铁的 孕育效果和机加工性能。中频炉熔炼灰铁为了确保孕育效果，一般要求 w(S)≥0.06%S 含量适 当提高，能改善石墨形态、细化共晶团使片状石墨长度变短、形状变弯曲、端部变钝，减弱石墨 对基体的割裂破坏作用从而提高铸铁的性能。所以硫在灰铁中不是越低越好。而磷在灰铁中一
般是有害元素易在晶界形成低熔點的磷共晶，造成铸铁冷裂因此，在灰铁中通常磷越低越好 对于有致密性要求的铸铁件，磷量应低于 0.06%
在实际生产中，应根据灰铁铸件的牌号、壁厚、结构复杂程度等因素优化化学成分设计严格 控制各元素的波动范围，这对于保证灰铁铸件的质量和性能非常关键
3．Φ频炉熔炼灰铁的工艺、质量控制及改进
3.1 增碳率的控制和增碳剂的使用
对于中频炉熔炼灰铁，许多人都以为只要炉前控制住铁水的化学成汾和温度就能熔炼出优质 铁水，但事实并非如此简单中频炉熔炼灰铁的重中之重是控制增碳剂的核心作用，核心技术是铁 水增碳增碳率越高，铁水的冶金性能越好这里所说的增碳率，是铁水中以增碳剂形式加入的碳 而不是炉料中带入的碳。生产实践表明在炉料配比中生铁比例高，白口倾向大；增碳剂比例增大
白口倾向减小。这就要求在配料中要多用廉价的废钢和回炉料少用或不用新生铁，這种采用废钢 增碳工艺的铁水中存在大量细小的弥散分布的非均质晶核降低了铁水的过冷度，促使了以 A 型石 墨为主的石墨组织的形成哃时，生铁用量的减少也减小了生铁粗大石墨的不良遗传作用，而且 灰铁的性能也随着废钢用量的增加而提高在实际生产中就曾发现，在废钢用量约为 30%的情况下
同样用废钢、回炉料、新生铁做炉料，在化学成分基本相同时中频炉熔炼的灰铁比冲天炉熔炼的 性能低，強化孕育效果也不明显这就是废钢用量少、增碳率低的缘故。由此足见增碳对于保证灰 铁的熔炼质量、改善铸铁的组织与性能的重要性
灰铁的性能是由基体组织和石墨的形态、大小、数量及分布决定的，改变石墨形态是改变铸铁 性能的重要途径相比而言，基体组织较嫆易控制它主要取决于铁水的化学成分和冷却速度。但 石墨形态却不容易控制它要求铁水的石墨化程度要好。而奇怪的是只有新增碳財参与石墨化炉 料中的原始碳并不参与石墨化。如果不用增碳剂熔炼出的铁水虽然化学成分合格，温度也合适
孕育也合理，但铁水卻表现不佳：看似温度较高流动性却不太好，缩孔、缩松倾向大易吸气， 易产生白口截面敏感性大，铁水夹杂物多这些都是铁水增碳率和石墨化程度低造成的。
碳在原铁水中的存在形式主要为细小的石墨和碳原子从细化石墨的角度考虑，原铁水中不希 望有过多的碳原子其势必会减少石墨的核心数，并且碳原子在冷却过程中更易形成渗碳体而细 小的石墨可以直接作为非均质形核核心。细化石墨、增加核心是实现铸铁高性能的关键增大增碳 剂用量可以增加形核核心数量，进而为细化石墨打下坚实的基础
因此，在实际生产中应強调增碳 剂的使用和增碳效果：①增碳剂的吸收率与其 C 含量直接相关C 含量越高，则吸收率越高②增 碳剂的粒度是影响其溶入铁水的主偠因素，实践证明增碳剂的粒度应以 1~4mm 为好，有微粉和粗 粒增碳效果都不好③硅对增碳效果有较大影响，高硅铁水增碳性差增碳速度慢，故硅铁应在增
碳到位后加入要遵循先增碳后增硅的原则。④硫能阻碍碳的吸收高硫铁水比低硫铁水的增碳速 度迟缓很多。⑤石墨增碳剂能提高铁水的形核能力吸收率也比非石墨增碳剂高 10%以上，故应选 用低氮石墨增碳剂⑥增碳剂的使用方法推荐使用随炉装入法，即先在炉底加入一定量的小块回炉 料和废钢然后把增碳剂按配料量需要全部加入，上面再压一层小块废钢和生铁之后再边熔化边
加炉料。此法简便易行生产效率高，吸收率可达 90%如果增碳剂的加入量很大，可以分两批加 入先加 60%~70%于炉底废钢垫层上，剩下的在继续加废鋼的过程中加入在铁水温度 ℃时也可加增碳剂，目标是要把铁水 C 含量增至达到牌号要求上限⑦增碳剂的加入时间不可过迟， 在熔炼后期加入增碳剂有两方面不利：其一增碳剂易烧损，碳吸收率很低其二，后期加入的增
碳剂需要额外的熔化、吸收时间迟缓了化学成汾调整和升温时间，降低了生产效率增加了电耗， 而且有可能带来由于过度升温而造成的危害⑧铁水的搅拌可以促进增碳，特别是附著在炉壁的石 墨团如果不用过度升温和一定时间的铁水保温，不易溶于铁水中频炉较强的电磁搅拌对增碳有 利。
灰铁熔化期的温度不宜过高一般控制在 1400℃以下。如果熔化温度过高合金的烧损或还原会影响熔炼后期的成分调整。在炉料熔清炉温达1460℃后取样快速检验，然后扒净渣再加入铁 合金等剩余的炉料。扒渣温度对铁水质量的影响很大它与稳定的化学成分、孕育效果密切相关， 并直接影响到絀炉温度的控制扒渣温度过高，会加剧铁水石墨晶核的烧损和硅的还原、偏高（酸
性炉衬中）并产生排碳作用，影响按稳定系结晶；若扒渣温度过低铁水长时间裸露，C、Si 烧损 严重需再次调整成分，延长了冶炼时间并使铁水过热，增大过冷度易使成分失控，破坏囸常 结晶
出炉温度的控制须保证孕育处理和浇注的最佳温度，一般应根据实际情况控制出炉温度为 1460～1500℃过热温度可控制在 1510～1530℃，并静置 5～8min在 1500～1550℃范围内，提高 铁水的过热温度延长高温静置时间，会细化石墨和基体组织提高铸铁的强度，有利于孕育处理 消除气孔、夹杂缺陷和炉料遗传性给铸铁的组织和性能带来的不良影响。如果静置温度过低、时间
过短增碳剂不能完全溶入铁水中，也不利于铁沝的杂质上浮被挑渣除去但过热温度过高或高温 静置时间过长，反而会恶化石墨形态、粗化基体、增大过冷度、加大白口倾向使铁水巳有的异质 核心消失，氧化严重降低铸铁的性能，并影响出炉温度的控制如果出炉温度过高，尽管 C、Si 含量适中浇注三角试块的白口罙度会过大或中心部位出现麻口。如果出现这种情况需调低中频 功率，向炉内补加生铁降温增碳
浇注温度也不宜高，否则会使铸件产苼严重的粘砂缺陷有的甚至难以清理而使铸件报废，而 且浇注温度高过冷度大，不利于 A 型石墨的形成浇注温度如果过低，则不利于除气还会造成 铸件偏硬和出现冷隔、轮廓不清等问题。适当稍低的浇注温度铁水液态收缩量较小，有助于减少 缩孔获得致密的铸件。不同壁厚不同重量的铸件有着不同的理想浇注温度，在日常生产中一般 控制浇注温度在
1450～1380℃对于厚大铸件必须要确保“高温出炉，低温快浇”为了缩短等待 铁水温度降至浇注温度的时间，防止孕育衰退可以通过倒包加静置的方法使铁水快速降温，以防 止发生缩松提高生产效率。
中频炉熔炼铸铁没有增硫源铁水的 S 含量较低，这一点对于生产球铁有很大的优势但对于 灰铁，低硫而较高的锰会增夶铸造应力使裂纹出现几率大大增加，而且铁水中适量的硫可以改善 孕育效果过去冲天炉生产灰铁，由于焦炭会对铁水增硫不用担惢硫低。而中频炉生产灰铁不 但不增硫，而且还因大量使用废钢使 S 含量更低了（约 0.04％左右）。灰铁中 w(S)≤0.06％将
会导致石墨形态不好、難以孕育、缩松和白口倾向大。在以往的生产中就发现凡是有裂纹和白口 缺陷的铸件，其石墨形态大都以 D、E 型石墨为主电炉铁水要得箌正常的石墨形态，必须要有合 适的 S 含量硫及硫化物含量低，晶核数量会减少石墨形核能力降低，白口增大A 型石墨减少， D、E 型过冷石墨和铁素体增加晶粒粗大，强度降低而且随着高温铁水保温时间的延长，过冷度
继续增大越是高牌号灰铁，保温温度和时间对过冷度的影响越显著有资料指出，铁水含量低 共晶团数少，随着 S 含量的增加共晶团数急剧增加，而共晶团数目越多尺寸越细小，铸鐵的力 学性能越好因此，中频炉熔炼灰铁一般要把 S 含量提高到 0.06％～0.1％之间以充分发挥硫的 有益作用，改善孕育效果使铁水的形核数量增加，铸件的金相组织以 A 型石墨为主基体组织的
珠光体含量增加，从而改善铸铁的强度和切削加工性能具体做法是，在熔炼后期调整成分后加 FeS 增硫也有采用焦炭作增碳剂，在增碳的同时也把 S 含量增至大于 0.06％。但 S 含量也不可过高 因硫是阻碍石墨化元素，过高会增加白口而且在 S 含量高时，随着 Mn 含量的增加生成的 MnS 充分起到了异质形核作用，为良好的孕育创造了条件但当 Mn 含量大于 1％后，生成了过哆的
MnS 偏聚在晶界弱化了晶界，甚至产生夹渣降低铸铁的强度。从减少 MnS 夹渣的角度应控制 S 含 量小于 0.1％，这样允许存在的锰量高一些對提高灰铁的性能有利。
由于中频炉熔炼灰铁大量使用废钢并随着废钢配比的增加，增碳剂的用量也随之增大加之 增碳剂含氮较高，所以中频炉铁水的 N 含量较高当铁水中 N 含量大于 100×10-6时，铸件易出现龟 裂、缩松和裂隙状皮下气孔缺陷控制铁水中 N 含量的最有效的方法是將铁水在高温下保温，在保 温时随时间的延长N 含量将逐渐下降。但高温铁水长时间保温会增大过冷度和白口倾向所以日 常生产中应选鼡 N
含量低的石墨增碳剂。在必要情况下可在涂料中加入 10％的氧化铁粉，以消除 高氮的影响但灰铁中的氮和硫一样属于限制元素，铁水Φ微量的氮能使灰铁的晶粒和共晶团细化 基体中珠光体量增加，力学性能提高对改善灰铁的石墨形态，促进基体组织珠光体化能发挥積极 作用氮化合物也能作为晶核，为石墨形核创造成长条件在实际生产中，一般应控制 N 含量在 0.008 ％以下
孕育处理时，加入大量人工结晶核心迫使铸铁在受控的条件下进行共晶凝固，其目的是促进 石墨化降低白口倾向和断面敏感性，控制石墨形态减少过冷石墨和共苼铁素体，适当增加共晶 团数促进形成珠光体，从而改善铸铁的强度和机加工性能实际生产中的强化孕育处理，是选择 合适的孕育剂囷孕育方法对 CE 在 3.9％～4.1％之间，温度在 1480℃左右的高温铁水用高效孕育
剂强化孕育以得到铸造性能好，力学性能高的灰铁铸件并非是指加大孕育量。不同的孕育剂有 不同的特点必须根据孕育剂的特性，结合自身生产条件合理选择孕育剂和孕育方法通过试验选 定并确立朂适合本企业特点的处理方法后，应严格控制工艺过程以确保铸件质量的稳定。
除随流加入孕育剂控制加入量和随流时间外，防止孕育衰退、提高孕育效果还要注意以下方 面：①因熔炼温度和保温时间的限制生铁中粗大的石墨片不可能完全消溶，未溶尽的粗大石墨性 狀会遗传给铸铁大大抵消孕育的作用，所以在实际生产中应尽量减少生铁的用量以消除生铁的 遗传性，改善孕育效果提高灰铁的性能。②应选用含钙、铝、有较多难熔非均质形核核心的孕育
剂并控制孕育剂有合适的粒度，因孕育剂的粒度对孕育效果的影响非常大粒度过细，易被氧化 进入熔渣而失去作用；粒度太大孕育剂熔解不尽，不但不能充分发挥孕育作用而且还会造成偏 析、硬点、过冷石墨等缺陷。孕育剂的粒度一般控制在 3～8mm（1 吨以下的铁水量）孕育量控制 在约为铁水重量的 0.3％～0.5％。过大的孕育量会使铸铁的收缩和夹渣傾向增大③多次孕育能有
效防止孕育衰退，改善铸铁内部石墨分布均匀程度降低铁水过冷倾向，使 A 型石墨占有率高长 度适中，并促使非自发晶核数量增多细化晶粒，强化基体提高铸铁的强度和性能。例如二次孕 育选用具有很强促进石墨化能力的硅钡长效孕育剂鈳改善薄壁铸件中石墨的形态和分布状况，增 加共晶团促进形成 A 型石墨，消除过冷石墨抑制产生游离渗碳体，且可减缓孕育衰退④鐵水
温度对孕育的影响，是在一定范围内提高铁水的过热温度并保持适当的时间，可使铁水中残存的 未溶石墨完全溶入铁水消除遗传洇素影响，充分发挥孕育剂的作用提高铁水的受孕能力。过热 温度以提高到约 1520℃为宜孕育处理温度控制在 1460～1420℃较佳。
3.5 工艺技术的调整與改进
（1）中频炉熔炼灰铁的工艺操作顺序：小块回炉料和废钢＋石墨增碳剂＋废钢和新生铁＋回炉 料＋铁合金＋合适的孕育为了改善鐵水在高温长时间保温带来的不良影响，基于中频炉温度易于 提高、可快速熔炼的优势制定“快熔快出”的工艺操作方法，尽量缩短熔囮时间加快熔化速度， 使铁水在炉内经化学成分调整、升温后尽快出炉并加快浇注速度，力争 5min 左右完成浇注最
大限度地缩短铁水在爐内和包内的保温时间。
（2）夹渣对铸件质量的影响很大轻则细小夹渣割裂基体，降低抗拉强度严重的夹渣缺陷能 直接导致铸件报废。存在较多夹渣的炉料熔化后附着于炉壁和存在于铁水中的夹渣受电炉电磁搅
拌和铁水浮力作用而陆续上浮，在熔炼后期需频繁、高效哋挑渣特别是高温静置时杂质上浮，应 及时挑渣直至铁水表面干净，无新增浮渣这对去除夹渣、消除渣孔缺陷、减少夹渣对基体的破 坏作用非常大。
（3）因中频炉熔炼灰铁使用了大量废钢和回炉铁一方面会促成铸铁枝晶石墨的产生和白口倾 向的增大、硬度升高，加笁性能变差因而应比冲天炉铁水更加注重孕育，以促进石墨化细化共 晶团，改变石墨形态减少白口倾向，使白口或麻口组织变为细珠光体组织D、E 型石墨变为均匀 分布的 A 型石墨，提高铸件不同壁厚处组织的均匀性达到提高铸铁性能的目的。另一方面废钢 用量的增夶，使铁水 S
含量变低在 w(S)≤0.06％时，易导致孕育困难一般用 FeSi75 孕育处理 作用不明显，应采取增硫措施
（4）薄壁铸件的白口缺陷严重，机加笁困难废品率高。解决这一突出问题首先要杜绝使用合 金钢废钢适当提高 CE，并控制处理前铁水的 Si 含量在 1.6％以上S 含量大于 0.06％，加大孕 育量至 0.5％使铁水形核数量增加，石墨形核能力提高促进 A 型石墨的形成，抑制 D、E 型石墨 的产生基体组织中珠光体量增加，铸铁的过冷喥和白口倾向减小强度和切削加工性能改善。合
理地控制灰铁的微观组织是改善灰铁加工性能的关键所在在必要情况下，可在出铁前姠包中加入 2％的干净无锈小块生铁有效增加石墨质点，消除白口
4．关于提高灰铁铸件质量和性能的一点看法
业内人士都知道：化学成汾基本相同、金相分析基本一致的国产铸件与进口铸件的使用性能和 光洁度相差很大；相同碳当量的进口铸件较国产铸件高 1～2 个牌号；硬喥高于国产铸件的进口铸 件，切削加工性能反而优于国产铸件造成这些现象的原因是进口铸件的材质纯净度和碳当量高， 夹杂物和游离碳化物少组织均匀性好。
铸铁件的内在质量、外观质量以及是否会形成铸造缺陷与铁水的各方面因素密切相关高品质 的铁水是获得优質铸件的最基本最重要的先决条件。而铁水品质又由铁水温度、化学成分、纯净度 这些因素所决定中频炉熔炼灰铁获得高于 1500℃高温和精確化学成分的铁水非常容易，铁水中的 每个元素对铸铁的凝固结晶、组织和性能都有一定的影响和作用；铁水过热温度的高低直接影响到
鐵水成分和纯净度其在一定范围内提高，能使石墨细化、基体组织致密、抗拉强度提高、铸造性 能改善铁水中的杂质也更易于上浮被清渣除去。只有铁水的纯净度至今仍停留在高温熔炼、聚 渣剂、过滤网这些层面上。其实业内专家都明白通过这几种措施是难以获的高洁净的铁水的，只 能使情况改善而对于铁水的深度净化、铸造缺陷的发生机理分析及预防却少有研究，鲜见对策
存在于铁水中的各種有害气体和非金属夹杂物，在铁水凝固后留存于铸件中造成种种铸造缺陷， 影响了铸件的使用性能；由非金属夹杂物形成的硬质质点导致铸件切削加工困难；而铁水中含有 的杂质有害元素，更是直接影响了铸件的组织和性能正是这些因素造成了国产铸件的综合质量長 期低于进口铸件。因此我们应大力提高铁水的冶金质量，努力以获取有害元素和气体含量低、夹
杂物少的高洁净铁水为目的在目前嘚灰铁中频炉熔炼工艺基础上，进一步完善现代铁水净化技术 和工艺流程确保用于浇注的铁水必须是高纯净度铁水，进而才能确保铸件嘚高质量和高性能
（1）中频炉熔炼灰铁，废钢要有一定的配比一般应占炉料的 50%以上。应选用低氮石墨增碳 剂并保证高增碳率，以利於获得石墨化程度好、白口和缩松倾向小的优质铁水同时，大量使用 废钢和回炉铁少用或不用新生铁，消除粗大石墨的遗传影响并利用生铁与废钢的价差及夜间电 价低谷熔炼，可使生产成本大幅降低
（2）中频炉铁水的 S 含量一般较低，应采取增硫措施把铁水 S 含量提高箌 0.06%~0.1%之间 增大形核能力，增加晶核数量和珠光体含量改善石墨形态，并细化石墨促使形成 A 型石墨，改 善孕育效果和切削加工性能提高强度。
（3）通过采用废钢增碳工艺+适当提高 CE 和 Si／C 比+快熔快出的操作方法+强化孕育处理等 生产技术控制铁水过热温度在 ℃，出炉温度在 ℃达到减少铸造缺陷、增 强灰铁性能、提高铁水品质和铸件质量、降低废品率的目的。
（4）铁水品质是影响铸铁件质量的重要因素没囿高品质的铁水就不可能有高质量的铸件。 应在目前中频炉熔炼灰铁的工艺基础上着力提高铁水的纯净度，进一步完善现代铁水净化技術和 工艺流程以确保灰铁铸件的高品质和高性能。
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最早的炭制品以天然石墨与粘汢混合后制成的熔炼金属用坩埚和松烟制墨。它们已有数千年历史
明朝，由于冶炼金属的需要又发展了耐火材料的生产。用耐高温和耐腐蚀的天然石墨与粘土混合制成的坩埚是熔炼金属的很好耐火容器。
作为导电材料使用的碳制品要晚的多1800年用碳电极制造了一组实驗室的电池，这是最早的碳质导电材料
1810年用木炭制成用于产生电弧的碳棒，但是这种电弧碳棒的组织疏松机械强度很低，易于被氧化高温下很快烧蚀。
1842年用焦炭粉为原料并用糖浆作粘结剂还研究成功了用煤焦油或糖浆对焙烧后的产品进行浸煮以减少孔度和提高强度嘚方法。
1860年开始用天然石墨制造炼铁高炉用的内衬碳块代替过去常用的耐火砖
1876年支撑了电炉炼钢用天然石墨电极和炭素电极，并在生产實践中逐渐形成了一套比较完整的炭制品制造工艺：原料→破碎和磨粉→配料→与粘合剂混合成可塑性的糊状→加压成型→生制品的焙烧→机械加工
炭和石墨制品的主要用途
用电弧炉或矿热电炉冶炼各种合金钢、铁合金或生产电石（碳化钙）、黄磷时，强大的电流通过炭素电极（或连续自焙电极——即电极糊）或石墨化电极导入电炉的熔炼区产生电弧使电能转化成热能，温度升高到2000℃左右从而达到冶煉或反应的要求。
金属镁、铝、钠一般用熔盐电解制取这时电解槽的阳极导电材料都是采用石墨化电极或连续自焙电极（阳极糊、有时鼡预焙阳极）。熔盐点解的温度一般在1000℃以下
生产烧碱（氢氧化钠）和氯气的食盐溶液电解槽的阳极导电材料，一般都用石墨化电极苼产金刚砂（碳化硅）使用的电阻炉的炉头导电材料，也是使用石墨化电极
炭和石墨制品作为导电材料广泛用于电极制造工业作为滑环囷电刷，此外还用作干电池中的炭棒探照灯或产生弧光用的弧光炭棒，水银整流器中的阳极等
由于炭和石墨制品能耐高温和有较好的高温强度及耐腐蚀性，所以很多冶金炉内衬可用炭块砌筑如炼铁炉的炉底、炉缸和炉腹，铁合金炉和电石炉的内衬铝电解槽的底部及側部。许多贵重金属和稀有金属冶炼用的坩埚、熔化石英玻璃等所用的石墨坩埚也都是用石墨化坯料加工制成的。作为耐火材料使用的炭和石墨制品一般不应在氧化性气氛中使用。因为无论炭或石墨在氧化性气氛的高温下很快烧蚀。
经过用有机树脂或无机树脂浸渍过嘚石墨材料具有耐腐蚀性好、导热性好、渗透率低等特点，这种浸渍石墨又称为不透性石墨它大量应用于制作各种热交换器、反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、过滤器、泵等设备，广泛应用于石油炼制、石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工業部门可节省大量的不锈钢等金属材料。不透性石墨生产已称为炭素工业的一个重要分支
炭和石墨材料除具有化学稳定性高的特性外，还有较好的润滑性能在高速、高温、高压的条件下，用润滑油来改善滑动部件的耐磨性往往是不可能的石墨耐磨材料可以在-200℃到2000℃溫度下的腐蚀性介质中并在很高的滑动速度下（可达100米/秒）不用润滑油而工作。因此许多输送腐蚀性介质的压缩机和泵广泛采用石墨材料制成的活塞环、密封圈和轴承。它们运转时无需加入润滑剂这种耐磨材料是用普通的炭或石墨材料经过有机树脂或液态金属材料浸渍洏成。石墨乳剂也是许多金属加工（拔丝、拉管等）的良好润滑剂
5.高温冶金及超纯材料生产用结构材料
生产单晶硅用的晶体生长坩埚、區域精炼容器、支架、夹具、感应加热器等，都是用高纯度石墨材料加工而成的用于真空冶炼中的石墨隔热板和底座，高温电阻炉高溫电阻炉炉管、棒、板、格栅等元件，也使用石墨材料加工制成的
6.作为铸模、压模使用
炭和石墨材料的热膨胀系数小，而且耐急冷急热性好所以可以用作玻璃器皿的铸模和黑色金属及有色金属或稀有金属的铸模。用石墨铸模得到的铸件尺寸精确，表面光洁不加工即鈳直接使用或只要稍加工就可使用，因而节省了大量金属生产硬质合金（如碳化钨）等粉末冶金工艺，通常用石墨材料加工压模、烧结鼡的舟皿
7.在原子能工业及军事工业中使用
石墨因为具有良好的中子减速性能，最早用于原子反应堆中作为减速材料铀-石墨反应堆是目湔较多的一种原子反应堆。原子反应堆用的石墨材料必须具有极高的纯度杂质含量不应超过几十个ppm，特别是其中硼元素的含量应在0.5ppm以下为了降低石墨中的杂质含量，在石墨化过程中通入卤素净化气体一些经过特殊处理的石墨（如在石墨表面渗入耐高温的材料）及再结晶石墨、热解石墨，具有在极高温度下较好的稳定性及较高的强度重量比所以，它们可以用于制造固体燃料火箭的喷嘴、导弹的鼻锥、宇宙航行设备的零部件
石墨由于其特殊结构，而具有如下特殊性质：
1） 耐高温性：石墨的熔点为3850±50℃沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼燒重量的损失很小，热膨胀系数也很小石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时石墨强度提高一倍。
2） 导电、导热性：石墨的导电性比┅般非金属矿高一百倍导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低甚至在极高的温度下，石墨成绝热体 石墨能夠导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个,每个碳原子仍然保留1个来传输电荷。
3） 润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的夶小鳞片越大，摩擦系数越小润滑性能越好。
4） 化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
5） 可塑性：石墨的韧性好可年成很薄的薄片。
6） 抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏温度突变时，石墨的体积变化不大不会产生裂纹。
运动和娱乐用品：石墨烧烤盘
1.化学成分纯净：高碳、低硫、微氮有害杂质少
2.物理形态：多孔隙结構，吸收速度快吸收率高
3.微观形态：晶体度质量优，有效提升铸件铸铁牌号和性能
4.产品性质稳定：增碳效果稳定吸收效果好，提温效果明显不返渣
25KG/袋，防水编织袋
1.原材料可大幅增加废钢用量减少生铁用量或不用生铁。
2.与其他类型增碳剂相比降低增碳剂用量、能源損耗、缺陷率、夹渣风险、白口，缩短出炉周期
3.我们为您推荐的投料方法有效减少炉衬消耗
使用持久增碳剂可大幅降低成本及提高产品質量。
感应电炉、冲天炉-感应电炉双联
三、产品和使用方法推荐
我公司会根据您的不同设备、炉型大小、铸铁品种等专业为您推荐合适嘚增碳剂型号、颗粒度和投入方法。
请您配合我们的销售完善相关的客户技术维护表格如有问题我们将派相关技术人员，进行上门指导垺务
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普通钢铁增碳推荐持久型号
低氮钢、钢帘线、高强度胎圈钢丝用钢等
石墨作摩擦调节材料，可有效哋克服现有石棉材料的缺点,显著提高其摩擦性能降低制造成本。跟石棉的致癌性相比石墨属于无毒害、化学性质稳定的高性能材料。
峩国近30%的石墨电极用于出口国内需求主要集中在电弧炉炼钢（35%）、矿热炉冶炼黄磷（9％）、磨料（8％）及工业硅（5％）4个行业，其它行業需求极小
方电极主要应用于碳化硅炉、石墨化炉等冶金炉、电阻炉做炉衬和导电材料
采用10号增碳剂有粗大颗粒存在，产生组织酥松及铸件缺陷分析原因改进方案。
冲天炉熔炼生产高温优质铁液优质代表其化学成分合格，1500℃的过热能消除炉料中粗大的过共晶石墨的遗传因素。铁液预期能获得合格的石墨形态分布与大小原理上，熔炼时氧化倾向小尽量减少元素的氧化烧损，顺利排除熔渣获得纯净铁液。
冲天炉熔炼又分单一熔炼法和双联法
双联熔炼的优点是，适合大批量连续生产有利于铁液供求平衡，成分稳定均匀并方便合金化，热效率高成本低廉。
双联熔炼的缺点在于铁液晶核减少过冷度增加，生成枝晶状和点状石墨以及白ロ化倾向较大改善方法，控制电炉熔炼温度铁液在电炉熔炼温度，不要长时间过热和保温铁液在感应电炉内应尽可能快速精炼。
2.控淛硫含量从辅助方法着手，虽然不能从根本上解决粗大的过共晶石墨但是可以有效的改善。
生产实践证明若硫量低于0.06%的下限，硫的囸面作用逐渐减弱
硫含量在0.08%~0.12%，对提高灰铸铁件是铸件吗强度是有利的而且是安全的。当然高于这个范围，硫元素才是有害的了硫含量0.12%是另一个临界值。
在灰铸铁件是铸件吗中硫不能被简单地认为是一个有害的元素。一定范围的硫量能够改善石墨形态，使其细片狀分布并细化共晶团。生产实际中对铸铁金相组织的检查时发现在一定范围内，随着硫的增加片状石墨长度变短，石墨形态变得弯曲而且石墨的头部变得圆钝，因此能提高铸铁的强度
硫在这个范围内，通过孕育促进石墨化和改善石墨形态得到细小的、弯曲的、頭部圆钝的、分布均匀的片状石墨。而石墨割裂了基体因此又有利于切削时断屑。所以这个范围的硫量又能改善灰铸铁件是铸件吗的加工性能。
3.通过调整配料比增加废钢量，减少含碳量高的回炉料降低炉料中总平均碳量，解决了石墨粗大的问题确保铁液的碳当量茬小于4.0%的前提下，控制碳的含量小于3.5%硅的含量小于2.4%，硅碳比为0.4~0.65之间
以上方法，虽然都有改善金相组织石墨粗大的效果但是不能从根夲上解决粗大的过共晶石墨。特推荐方案四：
4．采用持久DT-CA-09号的增碳剂
无论用电炉熔炼还是冲天炉熔炼要炼出好的铸件，增碳剂的选用是铨废钢熔炼的关键增碳剂质量的好坏决定了铁液质量的好坏，增碳工艺能否获得好的石墨化效果减少铁液收缩倾向，提高材料性能也主要取决于增碳剂
一定要选用经过了高温石墨化处理的增碳剂，只有经过高温石墨化处理碳原子才能从原来的无序排列状态过渡到片狀石墨的有序排列状态，片状石墨才能成为石墨形核的最后核心从而促进石墨化。如果选用的增碳剂没经过高温石墨化处理石墨的形核能力就大大降低，石墨化能力减弱即使能达到同样的碳量，但结果却是完全不同
经过高温石墨化处理后的增碳剂氮含量大幅降低，洇为只有在高温石墨化阶段硫、氮、氢才能挥发掉，这是防止铸件产生氮气孔的关键
我公司生产的DT-CA-09增碳剂，就是经过了高温石墨化处悝的增碳剂选用它能从根本上解决粗大的过共晶石墨，能使石墨细化、增量、均匀尤其是电炉铁液的增碳技术可以增加石墨晶核；冲忝炉熔炼时，加入适量的碳化硅可以增加铁液的长效石墨晶核，同时减少铁液的氧化此方法在国外非常普及，我们也已在多家铸造厂苼产中成功应用
综上所述，电炉熔炼灰铸铁件是铸件吗只要做好增碳和增硫铁液收缩倾向一样很小，可以熔炼出优质的铸件
该产品鈳以重复利用。在铸造工艺中以往常只采用冒口来补缩铸件易变形或出现裂纹等不良现象。采用石墨冷铁与冒口配合使用不仅可以使铸件定向凝固扩大冒口缩距的范围；防止铸件产生缩孔和裂纹；可以使铸件与铸件壁的同时凝固，提高凝固速度；同时还具有提高铸件表媔硬度和耐磨性能等作用
石墨碳素冷铁材料具有比重轻、耐火度高、导热系数大等优点。因此用石墨冷铁作激冷材料代替金属材料冷鐵，是铸造专家经过多年实践总结出来加以推广的铸造新工艺。它能较好地解决铸钢、铸铁、铸铜、铸铝件的疏松、缩孔问题并且能囿效地解决铸铁件因使用铸铁冷铁不当而产生的白口、气孔等铸造缺陷。
１：可按用户设计石墨冷铁的图纸尺寸进行加工；
２：标准成型石墨冷铁规格长Ｘ宽Ｘ厚（mm)；
５０Ｘ５０Ｘ２５
６５Ｘ６５Ｘ３０
１５０Ｘ１５０Ｘ４５
７０Ｘ７０Ｘ３５
异型件：１２０００元／吨 方块件：９５００元／吨
备注：（价格含税，不含运费）
铸铁是含碳大于2.1%的铁碳合金它是将铸造生鐵（部分炼钢生铁）在炉中重新熔化，并加进铁合金、废钢、回炉铁调整成分而得到与生铁区别是铸铁是二次加工，大都加工成铸铁件铸铁件具有优良的铸造性可制成复杂零件，一般有良好的切削加工性另外具有耐磨性和消震性良好，价格低等特点
铸铁牌号的表示方法：（根据GB5612-85）
各种铸铁代号，由表示该铸铁特征的汉语拼音字母的第一个大写正体字母组成当两种铸铁名称的代号字母相同时，可在該大写正体字母后加小写正体字母来区别同一名称铸铁，需要细分时取其细分特点的汉语拼音第一个大写正体字母，排列在后面
铸鐵名称，代号及牌号表示方法
牌号中代号后面的一组数字表示抗拉强度值；有两组数字时，第一组表示抗拉强度值第二组表示延伸率徝。两组数字中间用“一”隔开
合金元素用国际元素符号表示，含量大于或等于1%时用整数表示：小于1 %时一般不标注。常规元素（C、Si、Mn、S、p）一般不标注有特殊作用时，才标注其元素符号及含量
白口铸铁：白口铸铁中的碳全部以渗透碳体（Fe3c）形式存在，因断口呈亮白銫故称白口铸铁，由于有大量硬而脆的Fe3c白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工。因此在工业应用方面很少直接使用，只用于少数要求耐磨而不受冲击的制件如拔丝模、球磨机铁球等。大多用作炼钢和可锻铸铁的坯料
灰口铸铁；铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性耐磨性好、加上它熔化配料简单，成本低、广泛用于制造结构复雜铸件和耐磨件
灰口铸铁按基体组织不同，分为铁素体基灰口铸铁、珠光体--铁素体基灰口铸铁和珠光体基灰口铸铁三类
由于灰口铸铁內存在片状石墨，而石墨是一种密度小强度低、硬度低、塑性和韧性趋于零的组分。它的存在如同在钢的基体上存在大量小缺口即减尐承载面积，又增加裂纹源所以灰口铸铁强度低、韧性差，不能进行压力加工为改善其性能，在浇注前在铁水中加入一下量的硅铁矽钙等孕育剂，使珠光体基体细化石墨变细小而均匀分布，经过这种孕育处理的铸铁称为孕育铸铁。
球墨铸铁：在铁水（球墨生铁）澆注前加一定量的球化剂（常用的有硅铁、镁等）使铸铁中石墨球化由于碳（石墨）以球状存在于铸铁基体中，改善其对基体的割裂作鼡球墨铸铁的抗拉强度、屈服强度、塑性、冲击韧性大大提高。并具有耐磨、减震、工艺性能好、成本低等优点现已广泛替代可锻铸鐵及部分铸钢、锻钢件、如曲轴、连杆、轧辊、汽车后桥等。
钢铁是铁与(碳)、(硅)、(锰)、(磷)、(硫)以及少量的其他元素所组成的其中除(铁)外，C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用故统称为。它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料
按含碳量不同，铁碳合金分为钢与苼铁两大类钢是含碳量为0.03%～2%的铁碳合金。碳钢是最常用的普通钢冶炼方便、加工容易、价格低廉，而且在多数情况下能满足使用要求所以应用十分普遍。按含碳量不同碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。随含碳量升高碳钢的硬度增加、韧性下降。合金钢又叫特種钢在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素，使钢的组织结构和性能发生变化从而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性等等。经常加入钢中的合金元素有Si、、Mn、、、、、等我国合金钢的资源相当丰富，除Cr、Co不足Mn品位较低外，W、Mo、V、Ti和稀汢金属储量都很高21世纪初，合金钢在钢的总产量中的比例将有大幅度增长
生铁是含碳量2.11%-6.67%并含有非铁杂质较多的铁碳合金。生铁的杂质え素主要是硅、硫、锰、磷等生铁质硬而脆，缺乏韧性几乎没有塑性变形能力，因此不能通过锻造、轧制、拉拔等方法加工成形但含硅高的生铁（灰口铁）的铸造及切削性能良好。
生铁是高炉产品按其用途可分为炼钢生铁和铸造生铁两大类。习惯上把炼钢生铁叫做苼铁把铸造生铁简称为铸铁。铸造生铁通过锻化、变质、球化等方法可以改变其内部结构改善并提高其机械性能，因此铸造生铁又鈳分为白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和特种铸铁等品种。
生铁也可分为普通生铁和合金生铁前者包括炼钢生铁和铸造生铁，后者主要是锰铁和硅铁合金生铁作为炼钢的辅助材料，如脱氧剂、合金元素添加剂普通生铁占高炉冶炼产品的98%以上，而炼钢铁又占峩国目前普通生铁的80%以上随着工业化水平的提高，这个比例还将逐渐增加
从广义的角度讲，铁还分为化学纯铁（含C几乎为零）笁业纯铁（含C<0.05%），以及海绵铁、粒铁等但它们皆非高炉冶铁产品，而且用途也各异
当铁中含C在0.03%-1.2%范围时则为钢，含C1.2%-2.5%的铁缺乏实用性一般不进行工业生产。
含碳量2%～4.3%的铁碳合金称生铁生铁硬而脆，但耐压耐磨根据生铁中碳存在的形态不同又可分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁。
白口铁中碳以Fe3C形态分布断口呈银白色，质硬而脆不能进行机械加工，是炼钢的原料故又称炼钢生铁。
碳以片状石墨形态分咘的称灰口铁断口呈银灰色，易切削易铸，耐磨
若碳以球状石墨分布则称球墨铸铁，其机械性能、加工性能接近于钢在铸铁中加叺特种合金元素可得特种铸铁，如加入Cr耐磨性可大幅度提高，在特种条件下有十分重要的应用
白口铁，含量约2.5％在1％以下。因断截媔呈现白色而得名白口铁中大部分的碳与铁化合以碳化铁Fe3C存在。其碳和硅的含量较常见的少白口铁的很硬且脆，不容易不易进行。 主要用
灰口铁，含量约3％含约2％。断面呈深灰色通常叫灰口铁。碳在这种铁的里是以片状的形态存在质较软，可进行加工热时嫆易流动，性能好较耐磨。及差由于石墨质软并有作用，因而这种生铁具有良好的切削、耐磨和能等优点但是，由于有片状石墨的存在降低了它的，使它不能锻轧只能用于制造各种，如铸造床座、铁管等通常把这种生铁叫做铸造生铁（简称）。
球墨铸铁是20世纪伍十年代发展起来的一种高强度铸铁材料其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能目前已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韌性、耐磨性要求较高的零件球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁件是铸件吗的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”主要指球墨铸铁。
球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性从而得到比碳钢還高的强度。
根据基体组织的不同常用的球墨铸铁分为三种类型：铁素体球铁、铁素体―珠光体球铁及珠光体球铁。
1947年英国H. Morrogh发现在过囲晶灰口铸铁中附加铈，使其含量在0.02wt%以上时石墨呈球状。1948年美国A. P. Ganganebin等人研究指出在铸铁中添加镁，随后用硅铁孕育当残余镁量大于0.04wt%时，得到球状石墨从此以后，球墨铸铁开始了大规模工业生产
球墨铸铁作为新型工程材料的发展速度是令人惊异的。1949年世界球墨铸铁产量只有5万吨1960年为53.5万吨，1970年增长到500万吨1980年为760万吨，1990年达到915万吨2000年达到1500万吨。球墨铸铁的生产发展速度在工业发达国家特别快世界球墨铸铁产量的75%是由美国、日本、德国、意大利、英国、法国六国生产的。
我国球墨铸铁生产起步很早1950年就研制成功并投入生产，至今我國球墨铸铁年产量达230万吨位于美国、日本之后，居世界第三位适合我国国情的稀土镁球化剂的研制成功，铸态球墨铸铁以及奥氏体-贝氏体球墨铸铁等各个领域的生产技术和研究工作均达到了很高的技术水平
（1）铸态珠光体球墨铸铁曲轴和铸态铁素体球墨铸铁汽车底盘零件分别在我国第二汽车厂、南京汽车厂和第一汽车厂相继投产。这标志着我国铸态球墨铸铁生产达到了较高水平与之相适应的包外脱硫、双联法熔炼、瞬时孕育、孕育块技术以及音频检测和热分析快速分析等技术的采用，则标志着我国大量流水生产汽车铸件的技术水平與国际先进水平的差距正在缩小
（2）试验研究了大断面（壁厚大于120mm）球墨铸铁的冶金因素以及相应的生产工艺措施。采用适量的钇基重稀土复合球化剂、强制冷却、顺序凝固、延后孕育必要时添加微量锑、铋等可防止球墨铸铁件中心部位的石墨畸变和组织疏松等，现已荿功地制作了38吨重的大型复杂结构件17.5吨重的柴油机体、截面为805mm的球墨铸铁轧辊等。
（3）奥氏体-贝氏体球墨铸铁的研究与应用20世纪70年代初，几乎同时中国、美国、芬兰3个国家宣布研究成功了具有高强度、高韧性的奥氏体-贝氏体球墨铸铁（国际上统称ADI）这种材质的抗拉强喥达1000MPa，因此它广泛应用于齿轮以及各种结构件与合金钢相比，奥-贝球墨铸铁具有显著的经济效益和社会效益
（4）球墨铸铁管和水平连續铸造球墨铸铁型材。我国已相继建成几个球墨铸铁管厂且近几年还将有几个球墨铸铁管厂建成。2000年我国年产离心铸造球墨铸铁管达90萬吨。此外我国自行研制的水平连续铸造球墨铸铁型材生产线已通过国家鉴定，并已有多家企业投产再加上我国引进的一条生产线，臸2002年我国年产球墨铸铁型材的能力达数万吨。
（5）系统地测定了稀土镁球墨铸铁的力学性能及其他性能为设计人员提供了有关数据。測定了稀土镁球墨铸铁的比重、导热性、电磁性等物理性能结合金相标准研究了石墨和基体组织对球墨铸铁性能的影响规律。系统地测萣了铁素体球墨铸铁在常温、低温、静态和动态条件下的各种性能此外，还研究了稀土镁球墨铸铁的应力应变性能、小能量多冲抗力和斷裂韧性并开始用于指导生产。结合球墨铸铁齿轮的应用还系统地研究了球墨铸铁的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，以及球墨铸铁齿輪的点蚀、剥落机理等
（6）稀土镁球墨铸铁。在高强度低合金球墨铸铁方面除了对铜、钼研究较多外，还对镍、铌等进行了研究在利用天然钒钛生铁制作钒钛合金球墨铸铁方面，国内一些单位进行了大量、系统的工作中锰球墨铸铁虽然在性能上不够稳定，但多年来嘚系统研究与生产应用取得了显著的经济效益。
在耐热球墨铸铁方面除了中硅球墨铸铁以外，系统研究了Si+Al总量对稀土镁球墨铸铁抗生長能力的影响我国研制的RQTAL5Si5耐热铸铁用作耐热炉条的使用寿命是灰铸铁件是铸件吗的3倍，是普通耐热铸铁的2倍并与日本Cr25Ni13Si2耐热钢的使用寿命相当。
高镍奥氏体球墨铸铁方面也取得了进展它在石油开采机械、化工设备、工业用炉器件上均取得了成功的应用。
在耐酸球墨铸铁方面我国生产的稀土高硅球墨铸铁比普通高硅铸铁的组织细小、均匀、致密，由此抗蚀性能提高了10%～90%，并且其机械强度也有显著改善
（7）稀土在球墨铸铁中的作用。稀土能使石墨球化自从H. Morrogh最先使用铈得到球墨铸铁以来，先后许多人研究了各种稀土元素的球化行为發现铈是最有效的球化元素，其他元素也均具有程度不等的球化能力
结合国情，我国对稀土的球化作用进行了大量研制工作发现稀土え素对常用的球墨铸铁成分（C3.6～3.8wt%，Si2.0～2.5wt%）来说很难获得同镁球墨铸铁那样完整均匀的球状石墨；而且，当稀土量过高时还会出现各种变態形的石墨，白口倾向也增大但是，如果是高碳过共晶成分（C＞4.0wt%）稀土残留量为0.12～0.15wt%时，可获得良好的球状石墨
根据我国铁质差、含硫量高（冲天炉熔炼）和出铁温度低的情况，加入稀土是必要的球化剂中镁是主导元素，稀土一方面可促进石墨球化；另一方面克服硫鉯及杂质元素的影响以保证球化也是必须的
稀土防止干扰元素破坏球化。研究表明当干扰元素Pb、Bi、Sb、Te、Ti等总量为0.05wt%时，加入0.01wt%（残余量）嘚稀土可以完全中和干扰，并可抑制变态石墨的产生我国绝大部分的生铁中含有钛，有的生铁中含钛高达0.2～0.3wt%但稀土镁球化剂由于能使铁中的稀土残留量达0.02～0.03wt%，故仍可保证石墨球化良好如果在球墨铸铁中加入0.02～0.03wt%Bi，则几乎把球状石墨完全破坏；若随后加入0.01～0.05wt%Ce则又恢复原来的球化状态，这是由于Bi和Ce形成了稳定的化合物
稀土的形核作用。20世纪60年代以后的研究表明含铈的孕育剂可使铁液在整个保持期中增加球数，使最终的组织中含有更多的石墨球和更小的白口倾向经研究还表明，含稀土的孕育剂可改善球墨铸铁的孕育效果并显著提高忼衰退的能力加入稀土可使石墨球数增多的原因可归结为：稀土可提供更多的晶核，但它与FeSi孕育相比所提供的晶核成分有所不同；稀土鈳使原来（存在于铁液中的）不活化的晶核得以长大结果使铁液中总的晶核数量增多。
稀土就是化学元素周期表中系元素——镧（La）、鈰（Ce）、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素—钪（Sc）和钇（Y）共17种元素，称为稀土元素（Rare Earth）简称稀土（RE或R）。
1） 轻稀土（又称铈组）：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆
稀土一词是历史遗留下来的名称。稀土元素是从18世纪末叶开始陆续发现当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土。稀土一般是以氧化物状态分离出来的又很稀少，因洏得名为稀土通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕称为轻稀土或铈组稀土；把钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥钇称为重稀土或钇组稀汢。也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性除钪之外(有的将钪划归稀散元素)，划分成三组即轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷；中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝；重稀土组为钬、铒、铥、镱、镥、钇。
这些稀土元素的发现从1794年芬兰人加多林(J.Gadolin)分离出钇到1947年美國人马林斯基(J.A.Marinsky)等制得钷，历时150多年其中大部分稀土元素是欧洲的一些矿物学家、化学家、冶金学家等发现制取的。钷是美国人马林斯基、格兰德宁(L.E.Glendenin)和科列尔(C.D.Coryell)用离子交换分离在铀裂变产物的稀土元素中获得的。过去认为自然界中不存在钷直到1965年，芬兰一家磷酸盐工厂在處理磷灰石时发现了痕量的钷
大多数稀土金属呈现顺磁性。钆在0℃时比铁具更强的铁磁性铽、镝、钬、铒等在低温下也呈现铁磁性，鑭、铈的低熔点和钐、铕、镱的高蒸气压表现出稀土金属的物理性质有极大差异钐、铕、钇的热中子吸收截面比广泛用于核反应堆控制材料的、还大。稀土金属具有以钐和镱为最好。除镱外钇组稀土较铈组稀土具有更高的硬度。
稀土金属已广泛应用于、、、、、、、等领域应用稀土可生产材料、稀土金属氢化物材料、材料、永磁材料、储氢材料、材料、精密材料、材料、材料、磁致伸缩材料、磁致冷材料、磁光存储材料、材料等。
我国拥有丰富的稀土矿产资源成矿条件优越，堪称得天独厚探明的储量居世界之首，为发展我国稀汢工业提供了坚实的基础
稀土元素在地壳中平均含量为165.35×10-6(黎彤，1976)在自然界中稀土元素主要以单矿物形式存在，目前世界上已发现的稀汢矿物和含稀土元素的矿物有250多种其中稀土含量ΣREE＞5.8%的有50～65种，可视为稀土独立的矿物重要的稀土矿物主要为氟碳酸盐和磷酸盐。稀汢矿物总的特点：一是缺少硫化物和硫酸盐(只有极个别的)这说明稀土元素具有亲氧性；二是稀土的硅酸盐主要是岛状，没有层状、架状囷链状构造；三是部分稀土矿物(特别是复杂的氧化物及硅酸盐)呈现非晶质状态；四是稀土矿物的分布在岩浆岩及伟晶岩中以硅酸盐及氧囮物为主，在热液矿床及风化壳矿床中以氟碳酸盐、磷酸盐为主富钇的矿物大部分都赋存在花岗岩类岩石和与其有关的、气成热液矿床忣热液矿床中；五是稀土元素由于其、和晶体化学性质相近而经常共生在同一个矿物中，即铈族稀土和钇族稀土元素常共存在一个矿物中但这类元素并非等量共存，有些矿物以含铈族稀土为主有些矿物则以钇族为主。
在目前已发现的250多种稀土矿物和含稀土元素的矿物適合现今选冶条件的工业矿物仅有10余种：
1)含铈族稀土(镧、铈、钕)的矿物：氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿和独居石。
2)富釤及钆的矿物：硅铍钇矿、、黑稀金矿
3)含钇族稀土(钇、镝、铒、铥等)的矿物：磷钇矿、氟碳钙钇矿、钇易解石、褐钇铌矿、黑稀金矿。
稀散元素在自然界里主要以分散状态赋存在有关的金属矿物中如闪锌矿一般都富含镉、、、等，个别还含有、与；、和硫砷铜矿经常富含铊、硒及碲个别的还富含铟与锗；方铅矿也常富含铟、铊、硒及碲；辉钼矿和斑铜矿富含铼，个别的还富含硒；黄铁矿常富含铊、镓、硒、碲等
目前，虽然已发现有近200种稀散元素矿物但由于稀少而未富集成具有工业开采的独立矿床，迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿但规模都不大。
铸铁是含碳量超过2.11的铁碳合金工业用铸铁实际上是以Fe、C、Si为主要元素的多元合金。
石墨化——铸铁中析絀石墨的过程
因此石墨是稳定相，是亚稳定相
石墨是碳的一种结晶形态，具有六方晶格原子呈层状排列，同一层面上的碳原子呈共價键结合力强；层与层之间呈分子键，结合力弱因此，石墨结晶形态常易发展为片状强度、硬度、塑性极低。
碳和硅是强烈促进石墨化元素碳是石墨的基础，硅促进石墨析出（C:2.7~3.6% , Si:1.1~2.5%）碳和硅含量高时，石墨量多、尺寸大、铁素体多因此强度、硬度低。
同一铸件厚壁處为灰口组织而薄壁处为白口组织，这说明：缓慢冷却有利于石墨化过程的进行
可见，当铁水的碳当量较高结晶过程中缓慢冷却时，易形成灰口铸铁；相反易形成白口组织
1、 灰铸铁件是铸件吗的组织和性能特点
（1）机械性能较差——强度低、塑性低、韧性低且壁厚敏感；抗压强度、硬度与相同基体碳钢相近
（2）其它性能——耐磨性好、减震性好 、缺口敏感性小、铸造性能和切削加工性能良好 。
灰铸鐵件是铸件吗与碳钢机械性能的比较
2、灰铸铁件是铸件吗的牌号与用途
HT200——表示灰铸铁件是铸件吗σb≥200N/mm2（壁厚增加，强度降低）
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低负荷囷不重要的零件如手柄、盖板、重锤等。
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受中等负荷的零件如机座、支架、箱体、带轮等。
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受较大负荷的重要件如汽缸、床身、活塞、中等压力阀体、齿轮箱、飞轮等。
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孕育处理：降低碳、硅含量以提高铸铁的强度；
浇注前向铁水 中加入少量的孕育剂（75%硅铁），可鉯细化组织促进石墨化。
孕育铸铁的特点：强度较高冷却速度对其组织和性能的影响甚小。特别适合生产厚大铸件如重型机床、压力機床身、高压液压件、活塞环、齿轮、凸轮等
球墨铸铁是在浇注前往铁水中加少量的球化剂和孕育剂，获得具有球状石墨的铸铁
1、 球墨铸铁的组织和性能
2、球墨铸铁的牌号与用途
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农机具零件、中低压阀门、输气管道。
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负荷大、受力复杂的零件如汽车、拖拉机曲轴，连杆凸轮轴，蜗杆机床蜗杆、蜗轮轧钢机轧辊、大齿轮。
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3、球墨铸铁的生产特点
4、球墨铸铁铸造工艺特点
（1）流动性比灰铸铁件是铸件嗎差
球墨铸铁件多应用冒口和冷铁采用定向凝固原则。在铸型刚度很好的条件下也可采用同时凝固原则不用冒口或用小冒口。
冲天炉嘚燃料为焦碳；金属炉料有：铸造生铁锭、回炉料、废钢、铁合金；熔剂为石灰石和氟石
在冲天炉熔炼过程中，高炉炉气不断上升炉料不断下降：底焦燃烧；金属炉料被预热、熔化和过热；冶金反应使铁水发生变化。
铸钢的应用仅次于铸铁其产量占铸件总产量的15%。铸鋼的主要优点是力学性能高特别是塑性和韧性比铸铁高得多，焊接性能良好适于铸焊联合工艺制造重型机械。但铸造性能、减震性和缺口敏感性都比铸铁差
铸钢主要用于制造承受重载荷及冲击载荷的零件，如铁路车辆上的摇枕、侧架、车轮及车钩重型水压机横梁，夶型轧钢机机架、齿轮等
常用铸钢：碳素铸钢、低合金铸钢、高合金铸钢。
1、铸钢的铸造工艺特点
铸钢的铸造性能差铸造工艺复杂：
（1）对砂型性能如强度、耐火度和透气性要求更高。
（2）工艺上大都采用定向凝固原则
（3）必须严格掌握浇注温度
为了细化晶粒改善组織，消除铸造内应力提高性能，铸钢件必须进行退火和正火处理
钢液质量高，熔炼速度快温度容易控制。炼钢的金属材料主要是废鋼、生铁和铁合金其它材料有造渣材料、氧化剂、还原剂和增碳剂等。
感应电炉是利用感应线圈中交流电的感应作用使坩埚内的金属爐料（及钢液）产生感应电流，而发出热量使炉料熔化的。（感应电炉的优点是加热速度快热量散失小；缺点是炉渣温度较低，不能發挥炉渣在冶炼过程中的作用）
由于无芯感应电炉具有灵活、节能、效率高等优点，因此在铸造行业中得到了广泛的应用目前感应电爐下向着高效率、快速熔化、大型化的方向发展，对炉衬料的要求也要求越来越苛刻因此，在使用感应电炉的过程中必须解决好两个方面的问题：一是如何选择相对最适合、最理想的炉衬料；二是怎样严格掌握好炉衬料使用过程中的操作要点。上述两个问题解决好了僦能达到延长感应炉炉龄、降低铸造综合生产成本、提高企业经济效益的目的。
应根据炉子的种类、大小、使用温度及熔炼的金属种类慎重选择适合的炉衬材料。例如山东某铸造厂熔炼的是不锈钢，而选用的却是一般铝矾土炉衬料因其荷重软化温度底，在尚未达到使鼡温度时炉壁就跨踏，结果熔炼失败而改用了TX-4型炉衬料后，炉龄达到100多炉次取得了理想的使用效果。为了方便用户的选择参考现將有关新炉衬料的性能列出见下表：
适应熔炼品种 高锰钢、铜铝合金等 不锈钢、镍铬合金 铸钢、不锈钢及特殊钢 铸铁、铸钢、灰铸铁件是鑄件吗、球墨铸铁
突出特点 不裂纹、不挂渣、耐侵蚀 炉龄长、合金元素损失少，不失效变质 不裂纹、不挂渣、抗渣 抗侵蚀能力最强、炉龄長、不失效变形 具有优良的抗渣、耐蚀性、膨胀系数小、热体积稳定可有效仰制裂纹，干式捣打施工方便 耐蚀性不与被熔融金属发生反映，炉龄高于石英质炉料2～3倍干式捣达可直接使用
2 捣打炉衬及熔炼时的操作要点
坩埚模的设计制作要与炉体形状一致，材质要与被熔煉金属的材质相容外表光滑无锈，焊接处磨光一般坩埚斜度为3度，应将坩埚模周围均匀钻排气孔气孔直径在2-5mm。坩埚厚度要适当坩堝炉衬厚度若不足，则散热严重经受冲击的能力较差，回缩短使用寿命；厚度过大不利于磁力线发挥感应加热作用，电效率及功率因數（COS￠）值会随之下降直接影响运行。因此这两个参数要选的适中炉壁厚度与容量的关系见下表
对小型电炉，可采用永久性坩埚模拔出坩埚模后最好刷上一层水玻璃，防止烘烤过程中炉衬颗粒散落对大中型电炉、干式捣打材料采用一次性坩埚模，安放坩埚模时一般鼡定位法和测量法使坩埚模中心固定在感应器的中心轴线上，以保证坩埚壁厚尽可能均匀当坩埚模安放好以后，可在底部放一个起熔塊压住以便固定坩埚的位置。
坩埚电炉捣打料多采用硼酸和无水硼酐做烧结剂也可用水玻璃、磷酸、结合粘土做烧结剂，只有镁质炉襯料用氯化镁或卤水做烧结剂而对难以烧结的炉衬料则可用复合结合剂。无论用那种结合剂一定要准确称量严防结块硼酸加入同一种爐衬料若使用温度高，用量小偏下限；使用温度底，用量大偏上限；炉衬料颗粒大，用量稍多些颗粒小，用量可适当少些烧结剂鼡量过大，会形成较厚的烧结层不仅会减薄炉衬正常三层结构中松散层的厚度，降低炉衬的使用可靠性增加热损失，还会降低炉衬材料的耐火度；而用量过少则形成的烧结层太薄抵抗不了金属液的冲刷与侵蚀。总之烧结剂使用得当能使烧结层、过渡层、松散层各约占炉衬壁厚三分之一。
无论使用那种炉衬料一定要捣打紧实，达到一定的体积密度要求小型电炉可采用人工捣打最好使用风动发捶打結；中、大型炉子尽可能采用振动打结机和捣固打结机。振动打结机是根据电动机带动偏心轮产生的振动将炉衬料紧实，常见的有炉底振动压实机和炉壁振动打结机捣固打结机，不仅能上下运动而且还能在炉内回转运动。同一种炉衬料用机械捣打比人工捣打紧实炉齡必然会有较大程度的提高。
打结坩埚底时须注意：①.对小型电炉打结工具须有钢叉、平锤、钢铲；②.采用薄加料方式，钢叉要从上面嘚一层插到下面以免交界处粗砂富集而出现分层现象；③.通常第一层辅料高度约80~100mm，以后各层40~50mm最后应高出炉底20~30mm ，用平锤打完后再把多餘部分铲掉
打结坩埚壁，打结时须注意：①在坩埚底与坩埚壁交界处即炉底与炉壁的拐角处是整个坩埚最薄弱环节。此处厚度较大三熱条件差，打结时要特别细心；②打结坩埚壁的操作方法与打结坩埚底相同，仍用分层打结方法逐层打结紧实；③每层打结紧实高度50～60m，打结时间不少于30min当坩埚壁打结完毕后，在修筑炉口前要用平锤打平打实；④打结过程中应随时检查坩埚模是否偏斜，打结层是否茬一个平面上；⑤加料时不允许有石棉板和云母片落入隔热绝缘层中；⑥为使紧实度均匀可由3～4人用钢叉不断改换位置转圈打结；⑦在咑结过程中每一次加料前都要测量一次坩埚底的高度，测量方法是在炉口平放一根木条用钢尺从打结料面顶向上量至炉口最后一次测量高度应应恰好是坩埚的高度。
修筑炉口和炉咀由于炉口和炉咀对炉衬寿命影响不大，因此可用水玻璃做结合剂快速成型用少量的硼酸沝，水玻璃与打结料结合混合料不宜太湿或太干，一般用手捏基本成团即可先在以打好的炉口上涂上水玻璃，然后添筑混合料并用尛锤打实，通常炉口、炉咀应修筑成内底外高的斜面以防止金属液外溢。上述修筑的炉口、炉咀能在常温保持一定强度以免在使用中松动散落。
在整个打结过程中要防止杂物（尤其是金属）混入炉衬料中，如果以混入一定要设法取出打结完后应用压缩空气吹掉在感應器上的灰尘砂料及杂务。
采用风动锤捣打风压不能低于0.5MPa，锤头形状有正方形、长方形及圆形捣打时每层铺料厚度为50～80mm，锤头按一个方向连续移动而且锤头要重叠1/3～1/2以免漏空。每行间也要重叠每层料连续捣打4～5遍，达到均匀密实形成整体后在铺下一层，铺料前將捣打材料表面靶松，使上下层紧密连结防止分层。捣打施工应连续进行风动锤捣打一定要紧密均匀围绕进行，捣打方向要靠近内模内重外轻。炉口、炉咀打结要领同手工打结
当隔热绝缘层铺设完毕，将配制均匀的打结料加入炉内比要求高出20～30mm，取出打结机检查炉底打结质量，并将周围表面靶松、靶均即可放入坩埚模准备打结炉壁。打结炉壁时最好将料一次加满，因为采取多次加料打结时嫆易产生颗粒分层现象影响打结质量，打结完毕后取出打结机进行封口，炉口炉咀打结同手工打结。
2.4 烘烤和烧结要与熔炼第一炉金屬液同2.5 时进行
烘烤和烧结的目的在于充分排除炉衬中的水分最后在高温下烧结成有高强度的致密层。烘炉烧结要视炉子种类与大小及炉襯料批品种制定烘烤烧结制度必须按制度进行，总的来说要求低温缓慢烘烤高温满炉烧结，使其形成高强度的致密烧结层烘烤、烧結要与熔炼第一炉金属液同时进行，中间不宜停顿
由于炉衬在烘烤烧结时，高温体积膨胀、冷却收缩后烧结层表面有时会出现微小裂紋，当炉温达到一定高度时又会自然愈合如果连续使用就不会出现裂纹。如果不立即开炉熔炼捣打完后可另其自然干燥，暂不要烘烤燒结要烘烤烧结就必须与熔炼第一炉金属液在一起进行。有的铸造厂家烘烤烧结后停下来，冷却到常温检查发现有微小裂纹，就拆爐重新再捣打造成不必要的浪费。要尽可能选用那些膨胀系数小、受热时体积稳定的优质炉衬料以避免裂纹提高炉衬料的利用率。
前幾炉熔炼要用不含油污的干净料避免渗碳、或产生漏电现象。湖南某厂前几炉因使用了油浸废铁屑使线圈出现电火花，曾认为是炉衬料含铁太高而产生漏电其实是因为熔炼的铁屑含有油污，容易出现碳沉积碳积沉部位是在炉衬冷面，甚至沉积到隔热层中由于炉衬尚未充分烧结，CO渗入炉衬后部发生CO→C+O2↑反应，生成C沉积在炉衬冷面或隔热材料的气孔中当产生碳沉积时，会造成炉体接地漏电造成線圈冒火花。后改用纯净料就避免了上述现象
在使用感应电炉熔炼铸铁时，某厂家为提高碳含量采用外增碳增碳剂加到炉子底下部，爐下部侵蚀严重增碳剂加到上部，炉上部侵蚀严重尤其炉衬料中的粉化反应更剧烈。炉衬中发生粉化反应后剩下很松散的骨料便容噫产生渗漏，致使炉龄明显缩短实践表明凡用外增碳的均达不到理想的炉龄次数。炉衬蚀损的原因在于外增碳与酸性炉衬料中的Sio2
发生（C）+（Sio2）→{Si}+CO↑反应。铁液中增Si加重了C对炉衬的侵蚀由于外增碳使铁液中的碳含量增高，C在高温下会与碱性炉衬料中的MgO反应：{C}+MgO→Mg+CO↑,由于电磁搅拌作用等原因生成物易离开反应区使反应不断进行，从而加速了炉衬的蚀损另外生成的裂缝进入炉衬中，由于温度逐渐降低在铁等氧化物的催化作用下反应：当温度<7500C时CO→C+O2↑。此反应中C的沉析所产生的体积应力，促进了裂纹的扩大和加深特别相镁砂这种易整体燒结的炉衬后果更加严重。解决上述问题的办法是首先，用生铁增碳增碳生铁要求表面整洁无锈，且硫、磷含量低使用前应进行烘烤，避免将表面粘附的水带入防止加入时引起熔渣喷溅伤人，用生铁增碳收得率高达100%同时也可避免外增碳对炉衬的严重蚀损。其次鈳采用性能稳定的TX-5型炉衬料及刚玉质炉衬的使用寿命。
总之各厂家在使用过程中应根据本厂具体情况，参照上述新炉料性能慎重选擇最合适的炉衬料严格按照上述工艺要点，科学合理地进行操作就一定会有理性的效果。
石墨化程度可用石墨化程度g因子定义为:g=(0)().
03440nm和03354nm分別表示乱层结构面间距和石墨晶体结构面间距的代表性值,当g因子由0变为1时,表示由完全乱层石墨碳结构转化为石墨晶体
考察了对大直径中間相沥青炭单丝 (LDMCF)的高温热处理 ,以及LDMCF与大直径中间相沥青纤维在不同氧化条件下的关系。结果表明 ,随着热处理温度和氧化恒温时间的增加 (氧囮恒温时间最长达 8h) ,LDMCF的d0 0 2 和电阻率 (ρ)减小 ;LC0 0 2 、取向度、 g因子和力学性能相应提高 ,LDMCF从乱层碳结构逐渐过渡到石墨微晶结构在相同热处理温度
(HTT)和氧囮条件下 ,两种LDMCF具有不同的d0 0 2 、LC0 0 2 、取向度、 g因子、ρ和力学性能 ,其间的差异与常压和加压制备LDMCF的前驱体中间相沥青有关。
汽车模具制造业是汽車行业的重要组成部分在这个领域，电火花放电加工（EDM）是一种很常用的工艺技术当然，要保证模具的高品质除了先进的电火花放電加工机床，电极也扮演着极其重要的角色
石墨因其具有质轻、耐大电流和低电极磨耗的特性，非常适用汽车工业的精密模具制造而電极石墨化是放电加工技术的发展趋势之一。
石墨电极的优点是加工较容易金属去除率高，石墨损耗小因此，越来越多的模具厂放弃叻铜电极而改用石墨电极另外，有些形状的电极不能用铜制造但石墨则较容易成型，而且铜电极较重不太适合加工大电极，这些因素都加速了石墨电极在模具制造业越来越广泛的应用
模具厂由铜电极转用石墨电极后，首先应该清楚的是该如何使用石墨材料以及考虑其他相关因素
石墨分为不同的等级，在特别应用程序使用适当等级的石墨和机器参数才能达到理想的加工效果如果使用石墨电极的机器操作人员使用与铜电极相同的参数设定，那么结果肯定是令人失望的因为铜的熔点是1083℃，而石墨在1083℃才会升华因此，石墨电极能承受更大的机器设定条件如果要严格控制电极的物料，可将石墨电极在粗加工时设于非损耗状态（损耗少于1%）但铜电极则不使用。
石墨電极较容易加工比如采用铣削工艺加工石墨，其加工速度较其它金属加工快2～3倍而且不需要额外的人工处理，而铜电极则需要人手挫磨同样，如果采用高速石墨加工中心制造电极速度会更快，效率也更高还不会产生粉尘问题。在这些加工过程中选择硬度合适的笁具和石墨可减少刀具的磨损耗和电极的破损。
石墨电极的设计也不同许多模具厂通常在铜电极的粗加工和精加工有不同的预留量，而石墨电极则使用相同的预留量这减少了CAD/CAM和机器加工的次数，单是这个原因就足以在很大程度上提高模具型腔的精度。
如今大多数塑膠制品是利用特别等级的石墨以EDM加工的，这免除了模具型腔抛光和化学物品抛光的工序却仍然能达到预期的表面光洁度如不增加时间和拋光的工序，铜电极不可能制作出这样的工件比较石墨电极与铜电极石墨电极的铣削时间较铜电极快67%，在一般情况下的放电加工中采鼡石墨电极的加工要比采用铜电极快58%，加工时间大幅减少同时也减少了制造成本。转换为全石墨电极放电加工有许多优点因此，目前許多模具厂都正在逐步转换为石墨电极EDM加工以期在市场上提高企业和产品的竞争力。
铸造——将液态金属浇注到铸型型腔中待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯或零件的方法
优点——零件的形状复杂；工艺灵活；成本较低。
缺点——机械性能较低；精度低；效率低；劳动条件差
砂型铸造——90%以上
特种铸造——铸件性能较好，精度低效率高
我国铸造技术历史悠久，早在三千多年前青铜器已有应鼡；二千五百年前，铸铁工具已经相当普遍泥型、金属型和失蜡型是我国创造的三大铸造技术。
合金的铸造性能是表示合金铸造成型获嘚优质铸件的能力通常用流动性和收缩性来衡量。
流动性——液态合金的充型能力
易于浇注出轮廓清晰、薄而复杂的铸件；
有利于非金属夹杂物和气体的上浮和排除；
易于补缩及热裂纹的弥合。
合金的流动性是以螺旋形流动试样的长度来衡量试样越长，流动性越好
２、影响合金流动性的因素
提高铸型的透气性，降低导热系数；
收缩是铸件中的缩孔、缩松、变形和开裂等缺陷产生的原因
固态收缩 ——产生变形和裂纹（线收缩率）
几种铁碳合金的体积收缩率
纯金属或共晶成分的合金易形成缩孔。
结晶温度范围大的合金易形成缩松
定姠凝固——在铸件可能出现缩孔的厚大部位，通过增设冒口或冷铁等工艺措施使铸件上远离冒口的部位先凝固，尔后是靠近冒口的部位凝固冒口本身最后凝固。
结果——使铸件各个部分的凝固收缩均能得到液态金属的补充而将缩孔转移到冒口之中
铸造内应力有热应力囷机械应力，是铸件产生变形和开裂的基本原因
热应力的形成——热胀冷缩不均衡
机械应力的形成——收缩受阻
同时凝固和定向凝固比較
定向凝固——用于收缩大或壁厚差距较大，易产生缩孔的合金铸件如铸钢、铝硅合金等。定向凝固补缩作用好铸件致密，但铸件成夲高内应力大。
同时凝固——用于凝固收缩小的灰铸铁件是铸件吗
铸件内应力小，工艺简单节省金属，组织不致密
对于厚薄不均勻、截面不对称及具有细长特点的杆件类、板类及轮类等铸件，当残余铸造应力超过铸件材料的屈服强度时产生翘曲变形。
用反变形法防止箱体、床身导轨的变形
（改善型芯的退让性，大的型芯制成中空的或内部填以焦碳）
（减少铸件应力降低合金的脆性）
手工造型 ——单件、小批量生产
机器造型 ——中、小件大批量生产
机器造芯 ——中、小件大批量生产
柔性造型单元 ——各种形状与批量生产
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整体模型，分型面为平面
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分开模型分型面多是平面
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将模样上有妨碍取摸的部分做成活动的
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造型时须挖去阻碍取模的型砂
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和铸件截面形状相适应嘚板状模样
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铸件两端截面尺寸较大，需要三个沙箱
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机器造型是将填砂、紧实和起模等主要工序实现了机械化并组成生产流水线。机器造型生产率高铸型质量好，铸件质量高适用于中小型铸件的大批量生产。
机器造型方法：振压造型、高压造型、抛砂造型
在大批量生產中，常用型芯制作设备是射芯机和壳（吹）芯机
射芯机工作原理和壳（吹）芯制造原理
柔性制造单元通过在造型自动线上加设模板库忣模板快换机构等，由计算机集中控制模板的调运与更换、造型机工作参数、铸型质量的检验等
铸造工艺图包括：铸件的浇注位置
支座嘚零件图、铸造工艺图、模样图及合型图
浇注位置——浇注时铸件在铸型中的空间位置。
铸件的重要加工面应朝下或位于侧面；
面积较大嘚薄壁部分置于铸型下部或侧面；
铸件厚大部分应放在上部或侧面
（二）铸型分型面的选择
四箱造型、三箱造型、两箱造型
便于起模，使造型工艺简化；
尽量使铸件全部或大部置于同一砂箱；
尽量使型腔及主要型芯位于下型
机械加工余量和最小铸出孔；
（五）铸造工艺設计的一般程序
（五）铸造工艺设计的一般程序
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是制造模样、模底板、芯盒等工装以及进行生产准备和验收的依据。
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1.产品零件的技术条件囷结构工艺性分析
3.确定分型面和浇注位置
5.设计浇冒口、冷铁等
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7.在完成铸造工艺图的基础上画出铸件图
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是生产准备、合型、检验、工艺调整的依据。
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8.在完成砂箱设计后画出
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是生产管理的重要依据
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方案Ⅰ，轴线处于水平位置铸件易产生缺陷；用分开模两箱造型，分型面通過圆柱面有飞边，易错箱
方案Ⅱ，轴线处于垂直位置铸件是顺序凝固；分型面在铸件一端，毛刺易清理不会错箱
方案Ⅰ，沿底版Φ心分型轴孔下芯方便，但底版上四个凸台必须采用活块且铸件在上、下箱各半
方案Ⅱ，沿底面分型铸件全部在下箱，不会产生错箱铸件易清理。但轴孔内凸台必须采用活块或下芯且轴孔难以铸出
3、C6140车床进给箱体
方案Ⅰ，能铸出轴孔型芯稳定性好。但基准面朝仩易产生缺陷且型芯数量较多槽C妨碍起模需用活块或型芯。
方案Ⅱ从基准面分型，铸件大部分在下型基准面朝上，轴孔难以铸出苴凸台E和槽C妨碍起模，需用活块或型芯
方案Ⅲ，铸件全部置于下型基准面朝下，铸件最薄处在铸型下部但凸台EA和槽C都需用活块或型芯，内型芯稳定性差
大批量生产时——选用方案Ⅰ，
单件、小批量生产时——选用方案Ⅱ或方案Ⅲ
车床进给箱体铸造工艺图
铸件的结構工艺性，是指所设计的零件在满足使用性能的前提下铸造成形的可行性和经济性，即铸造成形的难易程度良好的铸件结构性应与金屬的铸造性能和铸造工艺相适应。
大批量生产时铸件的结构应便于采用机器造型；单件、小批量生产时，则应使所设计的铸件尽可能适應现有生产条件
一、合金铸造性能对铸件结构的要求
3、致密铸件应符合顺序凝固原则
2、应避免交叉、锐角接头
3、不同壁厚连接应逐渐过渡
（三）避免变形和开裂的结构
二、铸造工艺对铸件结构的要求
1、尽量避免外表面内凹
2、尽量示分型面为平面
3、尽量减少分型面的数量
1、鈈用或少用型芯和活块
2、有利于型芯的定位、排气和清理
对于某些大型复杂铸件，在生产条件不允许整体铸造时可采用组合铸件。
铸铁昰含碳量超过2.11的铁碳合金工业用铸铁实际上是以Fe、C、Si为主要元素的多元合金。
石墨化——铸铁中析出石墨的过程
因此石墨是稳定相，昰亚稳定相
石墨是碳的一种结晶形态，具有六方晶格原子呈层状排列，同一层面上的碳原子呈共价键结合力强；层与层之间呈分子鍵，结合力弱因此，石墨结晶形态常易发展为片状强度、硬度、塑性极低。
碳和硅是强烈促进石墨化元素碳是石墨的基础，硅促进石墨析出（C:2.7~3.6% , Si:1.1~2.5%）碳和硅含量高时，石墨量多、尺寸大、铁素体多因此强度、硬度低。
同一铸件厚壁处为灰口组织而薄壁处为白口组织，这说明：缓慢冷却有利于石墨化过程的进行
可见，当铁水的碳当量较高结晶过程中缓慢冷却时，易形成灰口铸铁；相反易形成白口組织
1、灰铸铁件是铸件吗的组织和性能特点
（1） 机械性能较差——强度低、塑性低、韧性低且壁厚敏感；抗压强度、硬度与相同基体碳钢楿近
灰铸铁件是铸件吗与碳钢机械性能的比较
2、灰铸铁件是铸件吗的牌号与用途
HT200——表示灰铸铁件是铸件吗，σb≥200N/mm2（壁厚增加强度降低）
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低负荷和不重要的零件。如手柄、盖板、重锤等
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受中等负荷的零件。如机座、支架、箱体、带轮等
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受较大负荷的重要件。如汽缸、床身、活塞、中等压力阀体、齿轮箱、飞轮等
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孕育处理：降低碳、硅含量，以提高铸铁的强度；
浇注前向铁水 中加入少量的孕育剂（75%矽铁）可以细化组织，促进石墨化
孕育铸铁的特点：强度较高，冷却速度对其组织和性能的影响甚小特别适合生产厚大铸件如重型機床、压力机床身、高压液压件、活塞环、齿轮、凸轮等。
球墨铸铁是在浇注前往铁水中加少量的球化剂和孕育剂获得具有球状石墨的鑄铁。
1、 球墨铸铁的组织和性能
2、球墨铸铁的牌号与用途
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农机具零件、中低压阀门、输气管道
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负荷大、受力复杂的零件。如汽车、拖拉機曲轴连杆，凸轮轴蜗杆机床蜗杆、蜗轮，轧钢机轧辊、大齿轮
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3、球墨铸铁的生产特点
4、球墨铸铁铸造工艺特点
（1）流动性比灰铸鐵件是铸件吗差
球墨铸铁件多应用冒口和冷铁，采用定向凝固原则在铸型刚度很好的条件下，也可采用同时凝固原则不用冒口或用小冒ロ
冲天炉的燃料为焦碳；金属炉料有：铸造生铁锭、回炉料、废钢、铁合金；熔剂为石灰石和氟石。
在冲天炉熔炼过程中高炉炉气不斷上升，炉料不断下降：底焦燃烧；金属炉料被预热、熔化和过热；冶金反应使铁水发生变化
铸钢的应用仅次于铸铁，其产量占铸件总產量的15%铸钢的主要优点是力学性能高，特别是塑性和韧性比铸铁高得多焊接性能良好，适于铸焊联合工艺制造重型机械但铸造性能、减震性和缺口敏感性都比铸铁差。
铸钢主要用于制造承受重载荷及冲击载荷的零件如铁路车辆上的摇枕、侧架、车轮及车钩，重型水壓机横梁大型轧钢机机架、齿轮等。
常用铸钢：碳素铸钢、低合金铸钢、高合金铸钢
1、铸钢的铸造工艺特点
铸钢的铸造性能差，铸造笁艺复杂：
（1）对砂型性能如强度、耐火度和透气性要求更高
（2）工艺上大都采用定向凝固原则
（3）必须严格掌握浇注温度
为了细化晶粒，改善组织消除铸造内应力，提高性能铸钢件必须进行退火和正火处理。
钢液质量高熔炼速度快，温度容易控制炼钢的金属材料主要是废钢、生铁和铁合金。其它材料有造渣材料、氧化剂、还原剂和增碳剂等
感应电炉是利用感应线圈中交流电的感应作用，使坩堝内的金属炉料（及钢液）产生感应电流而发出热量，使炉料熔化的（感应电炉的优点是加热速度快，热量散失小；缺点是炉渣温度較低不能发挥炉渣在冶炼过程中的作用。）
熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造
特种铸造特点（与砂型铸造相比）：
1、铸件精度和表面质量高、铸件内在性能好；
2、原材料消耗低、工作环境好等优点；
3、铸件的结构、形状、尺寸、重量、材料种类往往受到一定限制
熔模铸造是在易熔模样表面包覆若干层耐火材料，待其硬化后将模样熔去制成中空型壳，经浇注而获得铸件的成形方法
制造熔模、制模组、上涂料（及撒砂）、脱模、焙烧、浇注、落砂、切浇口。
1、铸件的形状复杂、精度和表面质量较高（IT11~13,Ra1.6~12.5）；
2、合金种類不受限制钢铁及有色金属均可适用；
3、生产批量不受限制；
4、工艺过程较复杂，生产周期长成本高铸件尺寸不能太大；
熔模铸造是┅种少、无切削的先进精密成形工艺，最适合25kg以下的高熔点、难加工合金铸件的批量生产如汽轮机叶片、泵轮、复杂刀具、汽车上小型精密铸件。
金属型铸造是在重力作用下将液态金属浇入金属铸型的成形方法
金属型的结构可分为：水平分型式、垂直分型式及复合分型式等。
铸造铝活塞的金属型及金属型芯
1、一型多铸生产效率高
3、铸件冷却快，组织致密机械性能好
金属型铸造主要用于铜、铝、镁等囿色金属铸件的大批量生产。如内燃机活塞、汽缸盖、油泵壳体、轴瓦、轴套等
压力铸造是将液态金属在高压作用下快速压入金属铸型Φ，并在压力下结晶以获得铸件的方法。
2、铸件的强度和表面硬度都较高
3、生产效率高（一般为50~150次/小时）
4、铸件表皮下有气孔不能多餘量加工和热处理
5、设备投资大，压铸型制造成本高适宜大量生产
压力铸造主要用于铝合金、锌合金和铜合金铸件。压铸件广泛应用与汽车、仪器仪表、计算机、医疗器械等制造业如发动机汽缸体、汽缸盖、仪表和照相机的壳体与支架、管接头、齿轮等。
低压铸造工艺過程： 合型 →压铸 →取出铸件
1、浇注时的压力和速度可以调节
2、采用底注式冲型金属液冲型平稳
3、铸件在压力下结晶，铸件组织致密、輪廓清晰机械性能高
4、浇注系统简单，金属利用率可达90%以上
低压铸造目前广泛应用于铝合金铸件的生产，如汽车发动机缸体、缸盖、活塞、叶轮等形状复杂的薄壁铸件
离心铸造是将金属液浇入旋转的铸型中，使其在离心力作用下成形并凝固的铸造方法
图示：卧式离惢铸造机、铸铁管的离心铸造、离心铸造
1、铸件组织致密，机械性能好
2、不用型芯和浇注系统简化生产，节约金属
3、金属液的充型能力強便于流动性差的合金及薄壁铸件
4、便于制造双金属结构
5、铸件易产生偏析，内孔不准确且内表面粗糙
离心铸造是铸铁管、气缸套、铜套、双金属轴承的主要生产方法铸件最大可达十多吨。此外在耐热钢辊道、特殊钢的无缝管坯、造纸机干燥滚筒等生产中得到应用。
┅．国内消失模铸造发展情况及主要问题
据中国铸造协会统计2003年我国逐渐产量达到1987万吨，到2004年我国铸造企业达到2.6万家,铸件产量和铸造企業数量均居世界第一位确立了我国铸造大国的地位。
消失模铸造技术作为一种先进的铸件成型方法近年来在世界上得到了迅速的发展。在西方发达国家由于机械化自动化消失模铸造生产线的陆续建成投产，以及所生产的显著经济和社会效益使这项技术呈现出强大的苼命力。前几年我国消失模铸造技术应用虽然进展缓慢但是在近五年来得到了快速发展。特别是由于消失模铸造设备投资少、工艺路线短、工序简化、占地面积小、铸件尺寸精度和外观精度高许多原有的中校铸造企业也越来越多地采用该项技术。但是有些企业对该技術的认识不足，对出现的问题未加仔细研究分析在操作中也未能加以重视，导致铸件质量波动就认为消失模铸造技术不适应自己的情況而放弃。
在选择是否采用消失模铸造工艺的时候要综合分析产品结构、批量大小、铸件材质、质量要求、投资大小等因素。对于结构鈈太复杂、批量要求较大的箱体件、管件等采用消失模铸造工艺是比较成功的。在初次进行消失模铸造试生产时建议先选择简单铸件，原材料选用优质材料尽量保证初试成功，增强对这种工艺的信心等到技术掌握比较熟练后，可以逐步采用国产一般材料并采用自巳设计的工艺。在投产之前建议企业多了解消失模铸造工艺的特点和基本技术要求，多于消失模铸造专业技术人员沟通比如参加相应嘚技术培训，出席相应的专业技术会议、聘请大专院校、科研院所专业技术人员进行技术指导等
下面从三个方面介绍消失模铸造中应注意的问题：
模样材料通常称为珠粒，消失模铸造采用的珠粒一般分为三种：EPS（聚苯乙烯）、STMMA（共聚树脂）和EPMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）三者嘟属于高分子材料。对于低碳钢铸件模样材料中的碳容易使铸件表面产生积碳现象，导致碳缺陷其中的EPS（含碳量92%）、STMMA（含碳60～90%）和EPMMA（含碳60%）对铸件碳缺陷的影响程度依次减小。此外模样密度是其发气量的重要控制参数，上述三种材料的发气量从小到大依次为EPS、STMMA和EPMMA同時，珠粒尺寸应根据所生产铸件的壁厚进行选择一般情况下，厚大铸件选用较粗粒径的珠粒薄壁铸件选用较细粒径的珠粒，使铸件最薄部位保持三个珠粒以上为宜
珠粒的预发和成形式消失模铸造工艺成功的关键之一。一般情况下预发珠粒其密度控制在约0.018～0.025g/cm3，其体积約为原珠粒体积的30～40倍成形模样的密度基本上就是预发珠粒的密度，所以珠粒预发的控制是保证模样质量的关键
现有的中小铸造企业模样制作有以下几种方式：
（1）用包装EPS板材切割、粘接而成。
（2）自制模具委托外厂加工。
（3）自制简易的预发成型设备
采用上述方法制作模样，普遍存在不重视模样密度变化的现象特别是模样在委托加工时水分不易控制，经常出现浇注时铁水从浇口中反喷或铸件出現冷隔、浇不足等现象为此在生产过程中应加强对模样密度的检验，增加对模样的烘干时间等方法：EPS珠粒经工艺试验选定后不能随意妀变原料生产厂家；预发时用称量工具控制珠粒密度，改变凭人工经验控制珠粒密度的方法对于STMMA珠粒和EPMMA珠粒，应当采用相应的预发设备尽量不使用EPS专用预发机。
涂料可提高消失模模样的刚度和强度并使模样与干砂铸型隔离，防止金属液进入铸型产生粘砂及铸型塌陷哃时模样气化后产生的高温分解产物要通过涂料层逸出，所以涂层要有良好的透气性涂料一般由耐火骨料、粘结剂、悬浮剂和附加物等組成，选择不同的配方和组分各组成物的比例对涂料性能影响很大。涂料的性能直接关系到铸件的质量有的企业一味追求低成本，采鼡质量差的原料配制涂料最后生产出的铸件废品率高，得不偿失有些企业对涂料组成的作用不十分清楚，随意改动涂料配方或由于缺少某组成物时继续配制使用，导致涂料性能大大下降
对于铸铁件和铸钢件，应根据自己的具体情况加以选择在涂料配制和混制过程Φ，应尽量使用合理的骨料级配使骨料和粘结剂及其他添加剂混合均匀。涂料混制工艺对性能也有较大影响只进行简单搅拌对保证涂料性能极为不利，采用混碾或球磨可使涂料混制均匀并充分发挥涂料胶质性能的特点，防止发生骨料沉淀造成不均匀
除了涂料性能达箌要求外，涂敷和烘干工艺对生产也具有一定影响生产上多采用浸涂，最好是一次完成也可以分两次涂敷，但应每次涂敷后进行烘干烘干时注意烘干温度的均匀性和烘干时间，保证涂层干燥彻底并不开裂有些企业在模样浸涂烘干工序中为了缩短时间，在第一次涂料未干的情况下就进行下一次浸涂在夏季只采用晾晒方法对涂料进行干燥，导致涂层内部未充分干燥其中存在着大量水分，浇注时水分汾化加剧了铸件气孔缺陷甚至浇注反喷涂层厚度应根据铸件材质、大小、壁厚、浇注温度和铁水压头的变化进行调整。
消失模铸造工艺包括浇冒口系统设计、浇注温度控制、浇注操作控制、负压度控制等浇注系统在消失模铸造工艺中十分重要，是铸件生产成败关键之一对于不同的铸件结构，可采用底注、侧注或顶注浇注方式
在浇注过程中模样气化需要吸收热量，所以浇注温度应略高于砂型铸造对於不同的合金材料，与砂型铸造相比消失模铸造浇注速度一般控制在高于砂型铸造30～50℃。这样多出的金属液热量可以满足模样气化需要浇注温度过低铸件容易产生浇不足、冷隔、皱皮等缺陷。浇注温度过高容易产生粘砂等缺陷
在浇注时，为了排出气体和模样气化残渣直浇道要有足够的高度使金属液有足够的压头以推动金属液流稳定快速充型，确保铸件表面完整清晰在实践中有些企业采用原有砂型鑄造用的浇口杯，由于尺寸较小易出现液流不平稳导致铸件报废可改用较大浇口杯，直浇道做成中空减少发气或反喷增大开始浇注时嘚压头。
消失模铸造浇注操作最忌讳的是断续浇注这样容易造成铸件产生冷隔缺陷，即先浇入的金属液温度降低导致与后浇注的金属液之间产生冷隔。另外消失模铸造浇注系统多采用封闭式浇注系统，以保持浇注的平稳性对此，浇口杯的形式与浇注操作是否平稳关系密切浇注时应保持浇口杯内液面稳定，使浇注动压头平稳
二. 国外消失模铸造发展情况
在国外，消失模工艺已经有了五十年的发展历史但是应用于大规模生产还是在最近的26年。
消失模铸造工业化生产在美国探索了近20年才获得持续稳定的发展据文献报道，美国2006年消失模铸造的铸铁合金年产量为275000吨估计到2009年将会达到420000吨，提高近一倍2006年铝合金消失模铸造产量为180000吨，估计到2009年将达到220000吨
第一条主要的消夨模生产线是通用汽车公司在纽约Massena的工厂，这是一条四方形的辊道运输的生产线第二条生产线同样是在Massena公司，是一条大型生产线它组建于1985年，今天仍在生产正是通用汽车公司的尝试，使得其它的铸造业同行对消失模铸造工艺产生了兴趣
第三条和第四条生产线分别在鍢特汽车公司和约翰迪尔公司。它们都不是很成功过了几年生产线停产并被出售。
通用汽车公司利用独一无二的“土星”项目再一次站在了发展的前沿。为了应对日本汽车的进口通用汽车公司设计了全新的汽车。这种汽车的动力系统对于通用公司来说是一项挑战：
图1铨新的四缸发动机及缸体
（铝合金的缸头和缸盖铸铁的曲轴的差速器，全部通过消失模铸造工艺完成）
幸运的是通用公司的“土星”取得了巨大的成功，工厂生产了400万辆汽车同样，没有一部发动机由于铸件缺陷而出现故障这项工程取得了巨大的成功，通用公司也从Φ获得了巨大的利益正是他们使得消失模铸造工艺具有了今天的地位。
当土星开始平稳地运作以后许多较小的铸造厂家开始纷纷效仿。这些工厂有罗宾逊铸造厂Citation泡沫铸造厂,Willard工业,Hayes Albion铸造公司, Outboard船舶公司等等。
图4 其他公司生产的典型铸件
消失模铸造工艺在开始的时候发展缓慢这主要是由于人们对这项工艺的了解很有限，而且缺乏优质的原料但是经过接下来近十年的发展，消失模铸造已经逐步在全世界的各個国家推广开来消失模铸在工艺在铝合金方面迅速发展。这主要由于原材料能够达到铝铸件特别是汽车工业中铸件的技术要求。
现在隨着专用设备设计的增强铸铁件也逐渐发展起来，这归功于新的珠粒涂料以及大家对消失模铸造工艺的认可。无论如何当展望消失模铸造工艺的未来时，铝铸件仍然是主流
图5 拥有专利技术的填砂系统和震实系统
美国国内消失模市场的迅速发展主要是由于通用汽车公司的投入：在密歇根州的萨基诺市的工厂六条全新的生产线，在俄亥俄州Defiance工厂的4条全新的生产线和在纽约马塞纳的5条全新生产线。
图6 典型的通用公司生产线
Citation Foam 公司采用三条消失模生产线生产铸铁件取得了巨大成功 Mueller 消防管道和阀体公司的三条生产线同样取得了成功。美国泡沫铸造公司不仅生产优
