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RQTSi-5.5（也稱 RQTSi5 或高硅耐熱球墨鑄鐵）鍋爐風帽的鑄造，核心在于平衡材料的耐熱性與工藝性。高硅含量（4.5-6.0%）賦予了它優異的抗高溫氧化性能，但也帶來了流動性差、脆性大、易產生鑄造缺陷等挑戰。
1. 化學成分的精準控制
化學成分是決定材料性能的基石，對于高硅耐熱鑄鐵，需要嚴格控制在以下范圍內：
| 元素 | 質量分數 (%) | 核心作用與控制要求 |
|---|---|---|
| 碳 (C) | 2.8 - 3.5 | 保證石墨球化，改善鐵水流動性。高硅牌號通常取下限。 |
| 硅 (Si) | 4.5 - 6.0 (RQTSi-5.5 目標 5.0-5.5) | 核心耐熱元素。形成致密 SiO? 保護膜。需精確控制，過高則材質極脆，過低則耐熱性不足。 |
| 錳 (Mn) | ≤ 0.3 | 越低越好。過高會破壞單一鐵素體組織，降低耐熱性并增加脆性。 |
| 磷 (P) | ≤ 0.05 | 有害元素，形成低熔點共晶，導致高溫脆化，需嚴格控制。 |
| 硫 (S) | ≤ 0.015 | 強反球化元素，必須極低，否則將消耗球化劑，導致球化失敗。 |
| 鎂 (Mg) 殘 | 0.04 - 0.07 | 保證石墨球化的關鍵殘余量。因高硅鐵水易氧化，殘余量宜偏高。 |
| 稀土 (RE) 殘 | 0.01 - 0.03 | 凈化鐵水，中和反球化元素，輔助球化。 |
工藝提示：為提高高溫性能，有時會添加微量鉻 (Cr)、鈦 (Ti)、釩 (V) 等合金元素，或加入 0.08-0.1% 的稀土，以形成更穩定的復合氧化膜或碳化物，強化基體。
2. 熔煉與球化處理工藝
這是鑄造的核心環節，難點在于高硅含量對球化的干擾和鐵水的氧化傾向。
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爐料選擇：必須使用低硫生鐵（S≤0.02%）和高純廢鋼，嚴格防止混入鉛 (Pb)、鈦 (Ti) 等反球化元素。
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熔煉溫度：高硅鐵水粘度大、流動性差，需采用過熱高溫熔煉。出爐溫度應控制在 1450℃ - 1500℃，比普通球鐵高出約50-100℃，以保證后續處理的溫度。
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球化處理：多采用沖入法。將球化劑（如 QRMg8RE7）置于澆包堤壩內，覆蓋硅鐵粒或生鐵屑，然后沖入高溫鐵水。由于高硅鐵水氧化傾向強，球化劑加入量應比普通球鐵適當提高，并保證反應平穩-7。
3. 澆注系統與鑄型工藝
針對高硅鑄鐵的收縮特性和脆性，工藝設計需對癥下藥。
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澆注溫度：應控制在 1400℃ - 1450℃。溫度過低易產生冷隔、澆不足；溫度過高則易導致石墨粗大、縮孔傾向增加。
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澆注系統設計：原則是快速、平穩充型。采用開放式澆注系統，避免鐵水飛濺和氧化。由于高硅鑄鐵體收縮率較大（約3.5%-4.0%），必須設置發熱冒口或暗冒口，對風帽的厚大部位（如頂部、法蘭連接處）進行充分補縮，防止產生縮孔、縮松缺陷。
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鑄型工藝：
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型砂：要求有高的透氣性和退讓性，以減小鑄件收縮時的阻力，防止熱裂。
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冷鐵：可在局部厚大處合理使用冷鐵，以細化組織，但要防止因激冷過強而產生裂紋。
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先進工藝：有實踐表明，采用真空鑄造或消失模鑄造，可以有效減少氣體卷入和氧化渣缺陷，獲得更致密的鑄件。
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4. 熱處理工藝
鑄造成型后，必須進行熱處理以消除應力、穩定組織，這是發揮材料耐熱潛力的關鍵一步。
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工藝：采用高溫退火（亦可稱為“穩定化處理”）。
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參數：將鑄件加熱至 900℃ - 950℃，保溫 2 - 4 小時（具體時間視風帽壁厚而定，一般每增加25mm壁厚，保溫1小時），然后隨爐緩冷至500℃以下，最后出爐空冷。
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作用：
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消除內應力：防止風帽在高溫服役時因應力釋放而產生裂紋或變形。
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穩定基體組織：使基體轉變為單一的鐵素體，并促進硅的均勻固溶，從而獲得的抗生長和抗氧化性能。
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