RQTSi5 作為高硅耐熱球墨鑄鐵，其耐高溫上限受自身成分、組織及表面狀態(tài)等因素制約，想要提高耐高溫上限，可通過優(yōu)化合金成分、改進(jìn)熱處理與鑄造工藝、強(qiáng)化表面防護(hù)等方式，增強(qiáng)其抗氧化性與高溫力學(xué)性能，具體方法如下：
精準(zhǔn)優(yōu)化合金成分，筑牢耐高溫基礎(chǔ)
精細(xì)化調(diào)控主量元素：硅是該材質(zhì)形成 SiO?抗氧化膜的核心元素，需將其嚴(yán)格控制在 4.7 - 5.3% 區(qū)間。這一范圍既能保證表面形成致密氧化膜抵御氧化，又能避免因硅含量超 5.3% 導(dǎo)致材質(zhì)脆裂，同時維持基礎(chǔ)耐熱性；嚴(yán)格控制錳含量在 0.3% 以下，因為錳過高會破壞單相組織、降低耐熱性，還需盡量降低磷、硫等有害元素占比，減少它們對氧化膜完整性的破壞，避免高溫下出現(xiàn)裂紋和腐蝕加劇的問題。
添加微量強(qiáng)化合金元素：可加入少量鉻（Cr），鉻能與氧結(jié)合生成致密的 Cr?O?氧化膜，與原有 SiO?膜形成雙層防護(hù)，大幅提升高溫抗氧化能力；加入鈦（Ti）、釩（V）等元素，它們能和碳形成穩(wěn)定的特殊碳化物，阻礙高溫下晶粒長大，提升高溫強(qiáng)度；還可加入 0.08 - 0.1% 的稀土元素，既能凈化鋼液、減少鑄造夾雜缺陷，又能促進(jìn)抗氧化膜快速形成，強(qiáng)化晶界以降低高溫下的脆性。
改進(jìn)鑄造與熱處理工藝，提升高溫穩(wěn)定性
優(yōu)化鑄造工藝：采用真空鑄造或消失模鑄造工藝替代傳統(tǒng)沖天爐鑄造。真空環(huán)境可減少鑄造過程中氣體卷入，避免鑄件內(nèi)部產(chǎn)生氣孔、疏松等缺陷，這些缺陷會成為高溫下氧化和開裂的隱患；鑄造時控制冷卻速度，避免冷卻過快產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，冷卻過慢導(dǎo)致晶粒粗大，通過緩慢均勻冷卻獲得細(xì)密的球狀石墨組織，提升高溫下的抗生長性，減少高溫時的體積不可逆膨脹問題。
匹配針對性熱處理工藝：可借鑒耐熱鋼的熱處理思路，對鑄造成型的風(fēng)帽進(jìn)行固溶 + 時效處理。先在 1050℃左右進(jìn)行固溶處理并保溫 2 小時，讓鑄件中析出的碳化物充分溶解，獲得均勻的單相組織；再在 800℃左右進(jìn)行 4 小時時效處理，促使彌散碳化物析出，提升高溫蠕變強(qiáng)度，避免高溫下出現(xiàn)變形和強(qiáng)度大幅衰減的情況。
強(qiáng)化表面防護(hù)處理，隔絕高溫侵蝕
噴涂耐高溫涂層：在風(fēng)帽表面噴涂 Al?O? - 13% TiO?陶瓷涂層或 Cr?C? - NiCr 金屬陶瓷涂層。這類涂層耐高溫性極強(qiáng)，能直接阻擋高溫?zé)煔夂兔涸鼘﹁T鐵基體的沖刷與氧化，同時減少高溫下的熱量傳導(dǎo)對基體的損傷，顯著提升風(fēng)帽表面的耐高溫上限。
做表面滲層處理：對風(fēng)帽表面進(jìn)行滲鉻、滲鋁處理。通過化學(xué)熱處理讓鉻、鋁等元素滲入風(fēng)帽表層，在表層形成高濃度的耐熱合金層，高溫下能快速生成穩(wěn)定的氧化膜。這種滲層與基體結(jié)合緊密，比單純涂層更耐磨，可適應(yīng)鍋爐風(fēng)帽面臨的高溫沖刷工況，延長高溫下的使用壽命。