一、 熔炼工艺：化学成分的精准控制

1. 碳 (C) 和 硅 (Si) 的控制：
   • 碳 (C)：通常控制在 3.5% - 3.9%。高碳有利于球化和减少收缩缺陷，但过高会导致石墨漂浮。
   • 硅 (Si)：这是最关键的变量。
     • 原铁水硅：控制在 1.0% - 1.4%（低硅原铁水）。
     • 终硅量：控制在 2.0% - 2.6%。
     • 注意：硅是强烈的铁素体化元素。如果终硅量超过 2.8%，基体中铁素体增多，强度就达不到 600MPa。因此，必须严格限制孕育剂的加入量。
2. 锰 (Mn) 的作用：
   • 锰 (Mn)：控制在 0.4% - 0.8%。
   • 作用：锰是珠光体稳定元素。它能阻碍铁素体形成，迫使基体生成珠光体。对于薄壁件，需要适当提高锰含量来保证强度。
3. 磷 (P) 和 硫 (S) 的限制：
   • 硫 (S)：< 0.02%（越低越好）。硫会消耗球化剂，必须在球化处理前脱硫。
   • 磷 (P)：< 0.06%。磷会导致晶界偏析，降低韧性（伸长率），使铸件变脆。
4. 合金元素（可选）：
   • 为了稳定珠光体，有时会添加微量的 铜 (Cu, 0.5%-0.8%) 或 锡 (Sn, 0.02%-0.06%)。锡是极强的珠光体促进剂，效果优于锰。

二、 球化处理：核心工序

1. 球化剂选择：
   • 使用 稀土镁硅铁合金。
   • 对于 QT600-3，通常选用含镁量适中（Mg 7%-9%）的球化剂。
2. 工艺要点：
   • 堤坝式浇注：在铁水包底部修筑堤坝，将球化剂放在堤坝内，上面覆盖硅铁粉和稻草灰。
   • 冲入温度：1400℃ - 1450℃。温度过低球化不良，过高镁烧损严重。
   • 反应时间：控制反应平稳，避免镁光过强（翻腾太厉害）导致镁大量蒸发。

三、 孕育处理：防止白口

1. 瞬时孕育 (In-stream Inoculation)：
   • 在球化处理后，浇注过程中必须随流加入孕育剂（粒度较细的硅铁）。
   • 目的：细化石墨球，增加石墨球数，防止衰退。
2. 孕育剂选择：
   • 常用 75SiFe，有时会加入 锶 (Sr) 或 钡 (Ba) 等长效孕育元素，以保证孕育效果持久。

四、 造型与浇注工艺

1. 铸型刚度：
   • 必须使用高刚度的砂型（如树脂砂、水玻璃砂）。
   • 原因：球铁在凝固时有石墨化膨胀，如果砂型太软，铸件会 “涨箱”，导致内部缩松严重。
2. 浇注温度：
   • 一般在 1320℃ - 1360℃。
   • 薄壁件取上限，厚大件取下限。
3. 浇注系统：
   • 半封闭式或封闭式浇注系统，保证挡渣效果。
   • 球铁对渣非常敏感，渣眼会显著降低强度。

五、 热处理工艺（可选，但推荐）

1. 正火 (Normalizing) —— 最常用
   • 工艺：加热至 860℃ - 900℃，保温 1-2 小时，然后空冷。
   • 目的：
     • 消除铸态铁素体，使基体全部或大部转变为珠光体。
     • 细化晶粒，提高强度。
     • 消除网状碳化物。
2. 去应力退火 (Stress Relief Annealing)
   • 工艺：加热至 550℃ - 600℃，保温后缓冷。
   • 目的：如果铸件形状复杂，为了防止加工变形，必须进行此步骤。

六、 常见缺陷及对策