一、铸件表面硬度异常（白口 / 碳化物）

核心成因

1. 冷铁激冷强度过高，导致铸件局部冷却速率远超正常范围，直接促成白口组织或碳化物析出。

2. 冷铁表面未涂覆涂料，或涂料厚度不足（＜1mm），无法形成有效隔热层，加剧冷铁对铸件的激冷效应。

3. 铸件碳当量（CE）低于 2.8%，铁水中石墨化元素（C、Si）含量不足，抑制石墨析出，易生成白口。

精准预防

1. 冷铁表面均匀涂刷3-5mm 厚专用隔热涂料，涂刷后在 80-120℃环境下烘干≥2 小时，确保涂层干燥且无开裂。

2. 调整化学成分，将碳含量控制在2.9%-3.5% 、硅含量控制在1.5%-2.4% ，使碳当量维持在 2.8%-3.2% 区间，促进石墨化。

二、缩松 / 缩孔转移或残留

核心成因

1. 冷铁尺寸偏小或数量不足，未能完全覆盖铸件热节区域，导致热节处金属液凝固时无足够补缩，形成缩松 / 缩孔。

2. 冷铁布置与铸件补缩通道冲突，如堵塞冒口至热节的补缩路径，导致缩松 / 缩孔无法向冒口转移，残留在铸件内部。

精准预防

1. 采用铸造凝固模拟软件（如 MAGMAsoft）计算热节大小，确定冷铁最小有效尺寸（体积≥热节体积 1.2 倍）及布置位置，确保完全覆盖热节。

2. 冷铁与冒口间距需≥铸件壁厚的 1.5 倍，避免阻碍补缩通道，保证冒口对冷铁覆盖区域的有效补缩。

三、铸件气孔缺陷

核心成因

1. 冷铁含水量＞0.5%，或砂型烘干后含水率＞1.2%，浇注时水分受热蒸发产生气体，卷入金属液形成气孔。

2. 冷铁表面存在锈蚀（锈蚀面积＞5%）或油污（油污质量分数＞0.1%），高温下分解产生 H₂、CO 等气体，无法及时排出形成气孔。

精准预防

1. 冷铁使用前经抛丸处理（表面粗糙度 Ra≤6.3μm），去除锈蚀与油污；砂型在 200-250℃下烘干≥4 小时，冷却后检测含水率，确保≤1.0%。

2. 放置超过 72 小时的冷铁，浇注前用喷灯局部加热至 150-200℃ ，去除表面吸附水分，加热后自然冷却至室温再使用。

四、冷铁与铸件熔焊

核心成因

1. 冷铁表面涂料脱落、开裂，或局部漏涂，导致冷铁与高温金属液直接接触，在 1300℃以上高温下发生熔合。

2. 冷铁材质与铸件不匹配，如将铜冷铁（熔点 1083℃）用于铸铁件（浇注温度 1380-1450℃），冷铁易被熔化并与铸件熔焊。

精准预防

1. 涂料涂刷后进行外观检查，确保无漏涂、流挂，涂刷后采用划格法测试附着力（划格后无涂层脱落），避免浇注时涂层破坏。

2. 铸铁件优先选用铸铁冷铁或石墨冷铁；易熔焊部位冷铁涂料中添加 20%-30% 刚玉粉（耐火度≥1800℃），提升涂层耐高温性能。

五、铸件裂纹缺陷

核心成因

1. 冷铁激冷导致铸件局部温差＞200℃/cm，产生过大热应力，当应力超过铸件抗拉强度（≥150MPa）时，引发裂纹。

2. 冷铁边缘为直角（R＜2mm），铸件凝固时在冷铁边缘形成应力集中，应力集中系数＞3，易诱发裂纹。

精准预防

1. 冷铁边缘加工成R3-R5mm 圆角或45°±5° 斜坡，降低应力集中系数至 1.5 以下。

2. 复杂结构铸件，热节部位用铬铁矿砂（蓄热系数 120-150W/(m・K)）替代部分冷铁，或涂刷低蓄热特种涂料，缓和激冷效应，控制局部温差≤150℃/cm。