铸铁搪瓷一般是指灰口铸铁涂以搪瓷。主要产品：浴缸、阀门、炊具等。灰铸铁是利用铸造用生铁加上废机件及其废钢和一些合金元素，经冲天炉或电熔炉熔化成液体浇注出来的毛坯产品。灰铸铁是一种较复杂的合金结构，铸件中的主要化学成份范围各不相同，与各自的熔炼、砂型、浇注及成份配比的不同有关。

        适合于喷涂搪瓷的铸铁毛坯的化学成份如下：

        炭：3.1-3.7%  （其中石墨2.2-3%）

        硅：2.2-3%

        锰：0.35-0.80%

        磷：0.5-1%

        硫：0.07-0.1%

        同一种铸件之间，它们的化学成份相差不多。但是否能顺利涂上瓷釉，搪瓷表面又非常好，则取决于各铸造厂的实际操作情况和实际铸造经验。如：铁水温度、砂型种类、冷却速度、工艺设计、浇口设置等都决定着铸件内部晶体结构和外观光洁度。

        铸铁中的炭  炭是以游离态石墨结合成渗炭体存在的。铸件中的总碳量和炭在铸件中的存在形态都对搪瓷有着重要影响。如：以渗炭体存在于铸件中，对搪瓷烧成主要是使瓷层气泡产生小针孔。这是因为渗炭体在涂搪后的烧成过程中分解出碳，在炉中与瓷釉中的氧反应生成一氧化碳或二氧化碳的原因。所以，搪瓷铸件要控制渗炭体在铸件中的比率。可采用高温铁水低温浇注法解决。因为铸铁中总炭量高，其中的石墨碳和渗炭体也相当高，它们在高温烧成时，必然分解出大量的一氧化碳气体，造成瓷层缺陷。所以要控制总碳量不能过高。

        铸铁中的硅  硅有促进石墨炭的析出作用。改变铸铁中的硅含量可以调节固定碳与石墨之间的比例。搪瓷铸件中硅含量的变化范围较大，可在1.5-3.5%之间波动。薄壁铸件中的硅含量一般在2.2-3%；厚件搪瓷铸件中含硅量可在1.6-2.1%。虽然灰铸铁的含硅量不能太低，但也不能太高，一般超过3.7%以上，铸件就会向硬而脆的方向发展，对搪瓷是有害的。因而能保证碳在铸件中以石墨形式存在，则对搪瓷就无害了。

        铸铁中的锰  锰对搪瓷质量一般不产生明显影响。但锰对铸件的质量是有很大影响的。它可与铁水中的硫化合成比较稳定的硫化锰而存在于炉渣中，因而减少了铸件中的硫含量，并且还可以增加铸件的强度。同时硫化锰容易富集于铸件的表面，当受到空气和水作用时可生成硫酸盐形成锈斑。当这些锈斑喷砂不干净时，则易使瓷层脱落，如果喷砂处理的彻底，对搪瓷质量不会产生有害影响。

        铸铁中的磷  磷可改善铁水的流动性，可以铸造出较薄的铸件。因此，铸铁中的磷含量是很重要的。但磷含量也不能太高，如果铸件中含磷量超过1%，铸件是脆性的，并且在搪瓷的烧成过程中易产生瓷层热裂，所以，提高铁水的流动性应以提高铁水温度为好。

        铸铁中的硫  硫在铸件中对搪瓷是有害的。因为由于硫溶于渗炭体中，阻碍碳的石墨化进程。硫还易在铸件表面沉析出硫化物，使铸件产生裂口或小孔，并且易生成白口铸铁，造成搪瓷烧成过程中产生针孔和气泡，对搪瓷的危害特别明显，所以铸铁中一定要控制硫的含量小于0.1%。

        铸件在做搪瓷喷涂前，应进行表面打磨、培烧、喷砂处理干净。

铸件的外形表面在铸造过程中免不了会有一些合模缝、砂松等铸造缺陷，需要人工方法进行清理打磨，做到铸件表面光洁、平整。

        培烧处理  做搪瓷涂搪用铸件晶体要求是珠光体结晶的灰口铸铁。但是各铸造厂浇铸温度，砂型的含水量，在型腔中的停留时间，冷却速度等都不一样，铸件表面都会有渗碳体晶体结构存在，它不利于做搪瓷喷涂和烧结，容易出现针孔、气泡。为了消除这些缺陷，采取在施釉前进行培烧处理。

培烧温度一般控制在770-800度之间。根据铸件璧厚不同培烧时间也不同，一般铸件璧厚在3-6mm培烧20分钟；铸件璧厚在6-10mm培烧30分钟。如果温度超过830度以上则石墨在铸件中就会重新结晶，又会析出部分的游离炭，搪瓷在烧成过程中就容易出现针孔和气泡，造成瓷面缺陷。培烧工序非常关键，做彩色搪瓷尤为重要。

        目前各企业多采用抛丸处理设备。例如：滚筒抛丸喷砂机、吊勾式抛丸喷砂机、通过式抛丸喷砂机、履带式抛丸喷砂机，也有采用空压机喷石英砂。喷砂机一般采用高锰钢丸（直径1-1.2mm）和钢丝切丸混合使用，钢丝长度一般为0.8-1.2mm。喷砂时间一般设定在3-5分钟。

        铸件表面喷砂后需注意清洁保管，不能有污物和氧化物。

        铸铁搪瓷的喷涂工艺分为干粉和釉浆喷涂。

        干粉 分为静电喷粉和传统的筛粉工艺。筛粉工艺需要先湿喷底釉烧成后再将工件预热到750度以上830度以下，把预磨粉均匀酒在工件上置入烧成炉中烧成。干粉可采用高温入炉。底釉多采用半生底釉，烧成的底釉具有透气性。做彩色产品大部分使用白底釉。

        釉浆 将釉块和辅料一起加入球磨机中研磨。釉块和辅料比例：

        粘土4-7%

        硼砂0.2-1%

        亚硝酸钠0.3-1.2%

        碳酸钠0.3-0.9%

        彭润土0.5-1%

        石英粉5-10%

        铝酸钠0.3-1%

        大苏打1-1.5%1%

        粘土、彭润土、铝酸钠在釉浆中起到悬浮作用，使釉浆在短时间内不至于沉淀，以利喷涂。亚硝酸钠、碱面、硼砂在釉浆中调整釉浆呈碱性状态，起到防止产品出现锈斑，影响烧成质量。石英在釉浆中可以扩大烧成范围和透气。大苏打调整釉浆电解质和使釉浆呈现碱性状态。

        烧成温度一般在790度以下，烧成时间10-15分钟。

        喷涂后工件应在烘干炉中烘干，烘干温度设定为200度，工件温度约160度以下，温度不能太高，温度太高瓷面易出现裂纹。

        面釉大多采用彩色基釉磨加色素。釉块与色素比例：

        粘土2-4%；

        铝酸钠0.1-0.3%；

        色素2-4%；

        彭润土0.5-1%。

        铸铁搪瓷大多采用喷枪喷涂。因为铸件一般比钢板件的重，内外涂层不一样，不能使用浸润法。

        喷枪口径大多采用直径为1.2-1.5mm，手持喷枪罐容积一般在500-750ml。

        釉浆比重和细度：球磨釉浆的细度用筛网60-80目，如果用60目筛余量应在0.5%；用80目筛余量应在1.5-2%。

        釉浆比重：底釉可在1.62-1.66;面釉1.65-1.73。

        空气压缩机 目前使用的品种较杂，小企业普遍采用活塞式。它的特点是投资较少，维修方便，运行成本较大，维修量大，油水分离不太好，寿命短。规模厂大多采用螺杆压缩机。特点是投资大，维修要求技术高，运行成本较低，油水分离较好，气压稳定。

        箱式窑：适用于大件铸件。特点，投资小，但劳动强度大，间歇生产效率低。

        隧道窑：大多采用网带和辊道，大件采用悬挂链式窑车。

        无论那种烧成设备，工件在喷涂后都要烘干。喷涂后的工件置于烘干段烘干，工件温度不能高于160度，在这一温度下除去瓷层中的结构水。烘干后的工件可直接进入烧成炉。烧成炉的前期温度不得高于600度，在此温度段可以除去瓷层中的结晶水。如果直接进入730度以上的烧成段，瓷层易产生裂纹，因为结晶水的蒸发会将瓷层顶破，产生漏底现象，并且不能补喷，造成废品。在烧成段按釉料特性烧成时间维持在10-15分钟。出炉冷却，可用风机强制冷却。

        面釉一般采用两次喷涂两次烧成。这样成品率高，外观漂亮。如果一次喷涂则瓷层较厚，容易烧裂，外观颜色也不好。

        喷涂瓷层厚度：底釉一般在0.8-1.2mm，面釉两次应在1.6-2.4mm较好。如果瓷层太薄，虽然抗冲击强度较高，但外观不美。瓷层太厚外观虽好，但抗冲击强度、热震都较差，所以一定要选择合理的瓷层厚度。

        铸铁搪瓷的工艺流程是一个综合指标要求较高的工艺，不能直接追求某一特性指标而忽视其它特性指标，具体特性还要取决于各自的操作工艺要求、客户的要求，使用的釉料、工人操作水平、铸件本身的质量、炉窑结构、各自制定的烧成曲线等方面的因素，最终决定铸铁搪瓷产品品质。

 河北邯郸  董文清