工业上用的灰铸铁件主要是亚共晶成分铸铁件,有的接近共晶成分,铸铁因共晶度不同,其凝固方式也不同。亚共晶灰铸铁属于中间凝固方式,而共晶灰铸铁接近层状凝固方式。灰铸铁凝固时,由于石墨化膨胀可以抵消一部分或全部分凝固时的体收缩,因此,补缩系统主要用于补给业态体收缩。
1.冒口补缩距离 灰铸铁冒口的补缩距离,随铸铁的共晶度变化而变化。其补缩距离,一般为铸件厚度或热节圆直径的10-17倍,高牌号灰铸铁件取偏小值。共晶度低的灰铸铁的冒口补缩距离比共晶体高的灰铸铁的小。
2.冒口计算 灰铸铁在共晶体转变的共晶团中的片状石墨的与枝晶间的共晶铁液直接接触,优先长大。石墨长大所产生的体积膨胀压力作用在与它接触的枝晶间液体上,迫使共晶铁液通过枝晶间的通道去填补因凝固收缩所形成的空洞,加之龙洞有抽吸铁液的 作用,从而大大地降低了灰铸铁件产生缩孔,缩松的程度,这就是灰铸铁件的“自补能力”
3.铁液的收缩量,除了与他的合金成分,浇注温度有关外,还与其冷却速度密切相关,。铸件的冷却速度,注意受铸件的壁厚,结构特征和砂型的热物性值的影响。
4.低碳低硅的高牌号铸铁的结晶温度范围较宽,而且凝固期间析出的石墨比低牌号灰铸铁析出的少,凝固体收缩的量大于石墨化膨胀的量,因此形成缩孔的倾向性较大,一般采用较大的冒口补缩。
5.薄壁铸铁比厚壁铸铁的凝固时间短,石漠化膨胀不如厚壁件充分,凝固收缩的量多于石漠化膨胀的量,因而薄壁件冒口尺寸与铸件厚度的比率相对于厚壁件而言会比薄壁件大,相同厚度的杆状件比板状件的凝固时间短,因而相同尺寸的冒口可补缩杆状件的厚度会比板状件的厚度小。
所以,低牌号灰铸铁件一般不设补缩冒口,只设排气孔和排气溢流冒口。高强度铸铁件、合金铸件和中、大型普通铸铁件需要设置补缩冒口。