大型減速機(jī)殼體的材質(zhì)主要包括
灰鑄鐵（如 HT250、HT300）、球墨鑄鐵（如 QT450-10、QT500-7） ，少數(shù)特殊場(chǎng)景會(huì)使用
鑄鋼（如 ZG270-500） 。不同材質(zhì)的物理性能（流動(dòng)性、收縮率、熔點(diǎn)等）差異顯著，直接導(dǎo)致鑄造工藝的核心參數(shù)、操作重點(diǎn)和缺陷控制方式存在明顯區(qū)別，具體差異如下：
灰鑄鐵是減速機(jī)殼體的主流材質(zhì)（占比 80% 以上），其鑄造工藝的核心是利用良好的流動(dòng)性填充大型型腔，并避免白口組織。
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造型工藝：以樹脂砂型為主，對(duì)砂型強(qiáng)度要求中等
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灰鑄鐵流動(dòng)性優(yōu)異（鐵水粘度低），充型能力強(qiáng)，即使是大型復(fù)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(duì)砂型的高溫強(qiáng)度要求低于球墨鑄鐵。
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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(shí)度控制在 70-80KPa 即可，避免過度緊實(shí)導(dǎo)致潰散性下降。
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澆注系統(tǒng)：強(qiáng)調(diào) “平穩(wěn)充型”，減少氧化
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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(shè)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。
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澆注速度控制在 0.5-1.0m/s， slower than 球墨鑄鐵，利用其高流動(dòng)性自然填充型腔，減少鐵水飛濺和氧化渣卷入。
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冷卻與熱處理：控制石墨形態(tài)，避免白口
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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(xì)化石墨。
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若鑄件出現(xiàn)局部白口（硬點(diǎn)），需進(jìn)行低溫退火（550-600℃，保溫 2-4 小時(shí)），消除內(nèi)應(yīng)力并促進(jìn)滲碳體分解。
球墨鑄鐵強(qiáng)度高于灰鑄鐵（抗拉強(qiáng)度≥450MPa），常用于承受重載、沖擊的大型減速機(jī)（如礦山、船舶設(shè)備），但其鑄造工藝難度更高，核心是保證球化效果和克服高收縮率。
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造型工藝：砂型強(qiáng)度要求更高，需抗 “脹箱”
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球墨鑄鐵鐵水流動(dòng)性略低于灰鑄鐵，且澆注溫度更高（1450-1500℃），鐵水對(duì)砂型的熱沖擊和靜壓力更大（厚壁部位鐵水靜壓力可達(dá) 0.5-1MPa），因此必須使用高強(qiáng)度樹脂砂（如酚醛樹脂砂，常溫強(qiáng)度≥1.5MPa），并采用剛性砂箱（如鑄鐵砂箱）防止脹箱。
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砂型透氣性需嚴(yán)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。
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球化與孕育處理：核心工藝環(huán)節(jié)
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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(yīng)生成球狀石墨，球化率需≥85%（否則影響力學(xué)性能）。
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多次孕育：除隨流孕育外，在球化反應(yīng)后需補(bǔ)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(shí)間下降，需在 30 分鐘內(nèi)完成澆注）。
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澆注與補(bǔ)縮：應(yīng)對(duì)高收縮率
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球墨鑄鐵體收縮率（3-5%）遠(yuǎn)高于灰鑄鐵（1-2%），厚壁部位（如軸承座凸臺(tái)）極易產(chǎn)生縮孔、縮松，需設(shè)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(shí)現(xiàn) “順序凝固”。
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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(dǎo)致流動(dòng)性下降，尤其大型殼體的細(xì)長筋板需保證鐵水快速充滿。
鑄鋼（碳素結(jié)構(gòu)鋼）強(qiáng)度最高（抗拉強(qiáng)度≥270MPa），但流動(dòng)性差、熔點(diǎn)高（1500-1580℃），僅用于極端工況（如高溫、強(qiáng)腐蝕環(huán)境的大型減速機(jī)），其鑄造工藝與鑄鐵差異顯著：
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造型工藝：必須使用耐高溫砂型
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鑄鋼鐵水溫度極高，普通樹脂砂會(huì)因高溫灼燒產(chǎn)生大量氣體，導(dǎo)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(qiáng)度和透氣性。
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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(yīng)產(chǎn)生粘砂缺陷（鑄鋼粘砂后難以清理，直接報(bào)廢）。
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熔煉與澆注：強(qiáng)調(diào)純凈度和流動(dòng)性
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需采用電弧爐熔煉，嚴(yán)格控制硫、磷含量（S≤0.04%，P≤0.045%），避免熱脆或冷脆。
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澆注溫度高達(dá) 1550-1600℃，以彌補(bǔ)流動(dòng)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。
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補(bǔ)縮與熱處理：消除缺陷和內(nèi)應(yīng)力
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鑄鋼體收縮率高達(dá) 4-6%，且無石墨化膨脹補(bǔ)償，必須采用 “強(qiáng)力補(bǔ)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(qiáng)制補(bǔ)縮），否則厚壁部位幾乎 100% 產(chǎn)生縮孔。
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鑄件冷卻后必須進(jìn)行正火處理（900-950℃保溫，空冷），細(xì)化晶粒并消除網(wǎng)狀碳化物，隨后進(jìn)行回火（600-650℃）消除內(nèi)應(yīng)力，避免加工后變形。
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