?廣州鑄造廠在改善鑄鐵的裂紋敏感性（即降低焊接、鑄造或使用過程中產生裂紋的概率）需從材料成分、工藝控制、結構設計等多維度入手，針對性解決導致裂紋的核心因素（如應力集中、組織脆化、雜質超標等）。以下是具體方法：
一、優化鑄鐵化學成分（從源頭降低脆性與應力敏感性）
控制碳、硅含量及比例
碳含量過高（＞3.5%）會增加石墨數量，加劇基體割裂；過低（＜2.5%）則易形成白口組織（硬脆）。建議灰鑄鐵碳含量控制在 2.8%-3.2%，球墨鑄鐵控制在 3.0%-3.6%。
硅作為石墨化元素，含量需與碳匹配（灰鑄鐵 Si/C≈0.5-0.7），過高會導致石墨粗大（降低強度），過低則白口傾向增強。通過合理配比，減少滲碳體（硬脆相）的生成，提升基體韌性。
嚴格限制有害雜質（硫、磷）
硫（S）：硫與鐵形成低熔點硫化物（FeS，熔點 988℃），在晶界聚集導致熱脆。需將硫含量控制在**≤0.06%**（球墨鑄鐵≤0.03%），并通過添加錳（Mn/S≥8-10）形成高熔點 MnS（1620℃），消除熱脆影響。
磷（P）：磷易形成脆性磷共晶（熔點 1050℃），導致冷脆。需將磷含量控制在**≤0.1%**（重要件≤0.07%），減少晶界脆性相的析出。
添加合金元素提升韌性
加入鎳（Ni 1%-3%）：細化晶粒，穩定奧氏體，抑制馬氏體和白口組織生成，提升基體韌性（如鎳硬鑄鐵的沖擊韌性比普通灰鑄鐵高 30% 以上）。
加入鉻（Cr 0.3%-0.8%） 或鉬（Mo 0.2%-0.5%）：強化基體，改善高溫穩定性，減少焊接或鑄造時的應力集中。
球墨鑄鐵中添加鎂（Mg 0.03%-0.06%） 或鈰（Ce 0.02%-0.05%）：促進石墨球化（球狀石墨對基體割裂作用最小），顯著降低裂紋敏感性。
二、優化鑄造工藝（減少鑄造裂紋）
控制澆注溫度與速度
澆注溫度過高（＞1450℃）會導致晶粒粗大、氧化夾雜物增多，增加熱裂風險；過低則流動性差，易產生冷隔和縮孔（應力集中源）。灰鑄鐵適宜澆注溫度為 1380-1420℃，球墨鑄鐵為 1400-1450℃。
采用階梯式澆注系統或底注式澆注，避免金屬液沖刷型壁（減少卷渣和局部過熱），使鑄件均勻冷卻。
改善型砂性能與造型工藝
砂型需具備足夠的退讓性（如添加膨潤土、煤粉），在鑄件凝固收縮時減少阻力，避免機械應力導致的冷裂。
對于復雜鑄件（如機床床身），采用時效砂型或水玻璃砂型，降低型砂剛度，緩解收縮應力。
合理設置冒口與冷鐵
冒口位置需覆蓋鑄件熱節（最后凝固區域），防止縮孔和縮松（減少應力集中點）；冷鐵用于加速厚大部位冷卻，實現順序凝固，避免局部過熱導致的熱裂。
鑄造后緩冷與退火
鑄件脫模后立即埋入砂中或石灰中緩冷（冷卻速度≤50℃/h），避免快速冷卻產生內應力。
對易裂鑄件（如球墨鑄鐵件）進行去應力退火（550-600℃保溫 2-4h，隨爐冷卻），消除鑄造過程中產生的殘余應力（可降低應力峰值 50% 以上）。
三、優化焊接工藝（降低焊接裂紋）
預熱與緩冷（核心措施）
焊接前對工件預熱（灰鑄鐵 200-300℃，球墨鑄鐵 350-500℃），減少焊接區域與母材的溫差，降低熱應力。
焊接后用石棉布包裹或放入保溫爐中緩冷，避免快速冷卻形成馬氏體或白口組織（硬脆相），同時減少冷裂紋。
控制焊接熱輸入與方法
采用小電流、短電弧、多層多道焊（每層厚度≤3-5mm），減少熱影響區范圍（熱影響區是裂紋高發區）。
優先選擇低熱輸入焊接方法：如手工電弧焊（用鑄鐵專用焊條）、氣焊（氧 - 乙炔，熱輸入均勻），避免埋弧焊（熱輸入大）或激光焊（冷卻過快）。
焊接材料匹配與工藝細節
使用高韌性焊條（如鎳基焊條 Z308、鎳鐵焊條 Z408），焊縫金屬韌性高于母材，可吸收部分應力。
焊接時采用 “分段跳焊法”（從中間向兩端，每段長度≤50mm），分散熱量，避免局部應力集中；焊后立即錘擊焊縫（用圓頭錘輕敲），釋放殘余應力。
四、結構設計優化（減少應力集中）
避免幾何形狀突變
鑄件或焊接件的拐角處采用圓角過渡（圓角半徑≥5mm），替代直角或尖角，減少應力集中系數（直角的應力集中系數是圓角的 3-5 倍）。
厚大部位與薄壁部位連接時采用漸變過渡，避免截面突變導致的冷卻不均和應力集中。
減少焊接接頭約束
焊接結構設計中預留收縮余量（如長焊縫預留 1-2mm/m 的收縮量），避免剛性固定導致的應力疊加。
對封閉焊縫（如箱體結構），采用 “先間斷焊后連續焊” 的方式，逐步釋放應力。
合理布置加強筋
在薄壁件或易變形部位添加加強筋（厚度為基體的 1/2-2/3），提升結構剛性，減少焊接或使用過程中的變形和裂紋。
五、使用過程中的防護（減少服役裂紋）
避免過載與沖擊
鑄鐵件（尤其灰鑄鐵）抗拉強度低（100-350MPa），使用時需避免超過設計載荷的拉伸或沖擊載荷（如機床床身避免劇烈碰撞）。
對受力部件（如球墨鑄鐵曲軸），進行表面淬火或噴丸處理，提高表面硬度和疲勞強度，減少疲勞裂紋。
控制工作環境
避免鑄鐵件在低溫環境（＜-20℃）下工作（低溫會加劇脆性），必要時采用低溫韌性更好的合金鑄鐵（如含鎳 3% 以上的鑄鐵）。
對接觸腐蝕介質（如酸堿）的鑄鐵件，進行表面涂裝（如涂漆）或電鍍（如鍍鋅），防止腐蝕導致的應力腐蝕裂紋。