近年来，很多单位研究并发展了适应具体生产条件和不同铸件要求(包括薄壁高强度灰铸铁件)的高强度灰铁的生产方法，归纳起来，有以下四种。

 

　　一种

 

　　强化孕育铸铁炉料中加入较多的废钢，采用铸造焦，以得到出炉温度大于1500℃和高碳当量的铁水，用孕育剂强化孕育从而得到高强度灰铸铁。过去生产孕育铸铁依靠加入较多废钢，降低碳量来提高强度，但这种方法工艺性能不好，白口倾向大，尤其是对薄壁铸件(小壁厚3～10mm)。近代高强度孕育铸铁不用这种方法，靠孕育剂来强化孕育，提高性能。一般的方法是：碳当量在3.9～4.1左右，温度1480℃左右，要求铁水氧化少，采用Si-Ca、Cr-Si-Ca、RE-Ca-Ba、Si-Ca、Si-Fe复合、稀土复合等孕育剂，进行孕处理。例如某厂5t冲天炉，利用铸造焦，炉料中加入40以上废钢，总焦比为7时，铁水温度1520～1540℃，炉渣中氧化铁含量低(1.8～3.0)。经 种孕育剂孕育处理，当碳当量为4.28时，试棒抗拉强度可达250MPa，相对强度RG=1.28，229HBW，珠光体含量大于98。又如某单位通过提高铁水过热温度，然后采用RE-Ca-Ba孕育剂对铁水进行孕育处理，烧注一批缸盖铸件，当碳当量为3.9～4.05时，抗拉强度285～304MPa，相对强度RG=1.1～1.21，石墨形态好，加工后水压试验没发现缩松和漏水现象。

 

　　二种

 

　　合成铸铁。所谓合成铸铁工艺， 是用感应电炉熔炼，炉料中用50以上的废钢，其余为回炉铁和铁屑，经增碳处理得到的铁液。

　　这种方法的优点是：

　　(1)炉料采用大量废钢，不用生铁，降低了铸铁成本;

　　(2)可获得含磷量低的铁水，减少磷量对缸体、缸盖等薄壁高强度灰铁缩松和渗漏缺陷的影响;

　　(3)可避免生铁遗传性影响，铸铁石墨形态好，珠光体含量高，力学性能好，在同样碳当量时强度可比冲天炉铸铁提高1～2个牌号。

　　

　　我国某汽车厂利用合成铸铁工艺熔炼高强度灰铸铁生产缸体，效果很好，生产结果表明：

　　(1)采用合成铸铁熔炼工艺浇注的缸体力学性能高，当碳当量为4.0时，抗拉强度大于250MPa，比冲天炉熔炼提高一个牌号;

　　(2)铁水断面敏感性小，缸体不同厚度断面及阶梯试块断面硬度分布均匀;

　　(3)铸铁含磷量低，含杂质少，克服铸件渗漏缺陷;

　　(4)成本低;

　　(5)熔炼工艺简单易行，容易撑握。

 

　　三种

 

　　低合金化孕育铸铁调整原铁水的化学成份使其达到较高碳当量，在炉内(或包内)加入少量铬、铜、钼等合金元素，获得高温低合金化铁水，再经孕育处理，得到石墨细小、珠光体含量高、片间距小的组织，从而获得高强度铸铁。用这种方法生产高强度灰铸铁，国外用得较 ，效果比较稳定，合金元素多是Cu，Cr、Mo、Ni等。其大优点是可使缸体、缸盖薄壁部分的基体组织得到95以上珠光体，硬度差小。我国某些单位用0.3～0.7Cr，瞬时孕育，控制铬/硅比值，解决了缸体、缸盖的生产问题。

 

　　四种

 

　　调整铸铁常规化学成份及比例，获得高强度、低应力灰铸铁在碳当量保持不变的情况下，适当提高Si/C比值是提高机床铸件强度和刚度重要途经之一。北京机床研究所等单位在这方面作了系统的研究工作，他们认为：通过调整化学成份， 别是改变硅/碳比值，使Si/C在0.5～0.9，再加上适当的孕育和合金化，可以获得具有良好综合性能的高强度灰铸铁件。

　　

　　有关硅/碳比值的规律是：

　　(1)在相同碳当量下，Si/C比值高，抗拉强度可提高30～60MPa，相对强度高，相对硬度低，弹性性能好;

　　(2)在相同碳当量下，Si/C比值增加，残余应力有除低趋势，应力倾向也较小;

　　(3)提高Si/C比值，白口倾向小，断面敏感性小，而对铁水流动性，线收缩率无影响。

　　调整锰、硅含量，使含MN量比含Si量高0.2～1.3以上，得到另一种高强度低应力铸铁。灰铸铁含MN在1.5～3.0范围内，提高含Mn量，尤其是当Mn量大于Si量后，能细化共晶团，易于获得D、E型石墨和细珠光体基体。另外，控制灰铸铁中Mn、Si差值和Mn的值，使Mn、Si差值在0～0.5，Mn大于2，还可以在灰铸铁中得到不同类型的硬化相。

　　因此，控制Mn、、Si差值和Mn值， 能获得力学性能高，硬度均匀，耐压致密性好和耐磨性能好的高强度灰铸铁。

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