1。2。2 球墨铸铁的生产工艺

影响球墨铸铁性能的因素很多，要得到合格的铸件，必须控制好生产工艺及 热处理工艺。(1)熔炼 如今铸造行业多数采用冲天炉和感应炉双联熔炼，可以有效的控制熔炼温度和铁水的化学成分。不管使用何种设备熔炼，都是以提高球墨铸铁的质量为最终 目的。

(2)球化和孕育 球化和孕育是生产球墨铸铁的关键环节，其目的是通过球化剂和孕育剂共同作用于铁液，形成球状的石墨组织，同时控制自由渗碳体的析出，从而确保球墨 铸铁的力学性能[8]。要在出铁前适当的时间加入球化剂和孕育剂，过早加入会使其粘结在铁包底 部而减弱球化和孕育的效果。为了增强球化和孕育的效果，需要在球化剂和孕育 剂上面覆盖一层铁屑。球化处理的方法多采用操作简便的冲入法，球化处理时采 用堤坝式铁包，并且要进行二次孕育，才能达到预期的效果，控制浇注时间，避 免孕育衰退。浇注时多采用随流孕育，球化温度一般在 1450℃左右，浇注温度 1350℃以上。孕育处理既可以促进石墨化过程，避免渗碳体析出和白口缺陷，而 且还可以增强球化作用，提高石墨的圆整度，使球墨均匀、细小，进而提高球墨 铸铁的力学性能。

(3)浇注 铸型的好坏直接影响到铸件的质量，球墨铸铁一般采用树脂砂造型，且要控制其紧实度，原因是球墨铸铁的多次孕育和大量孕育导致石墨化充分，其中的石 墨化膨胀异常明显，因而必须设计坚固的砂箱及紧固装置[9]。浇注方式多采用底 注式，也可以在分型面处加阶梯口以补入铁水。

(4)热处理 球墨铸铁的热处理是一个特殊的过程，热处理过程会增加铸造过程的不稳定性，但为使铸件达到加工性能和使用性能要求，必须对铸件进行一定的热处理工 艺或代替热处理效果的其他工艺，如随形冷却等[10]。目前球墨铸铁的热处理工艺主要包括以下几种[11]：(a)消除内应力的退火：

去应力退火一般是将铸铁加热到 500~600℃，保温 4~8 小时后，再缓慢冷却下来。 由于退火是在共析温度下进行，又叫低温退火。经低温退火后，可消除 90%以上 的内应力。在消除内应力的退火过程中，球墨铸铁件一般不发生组织转变。(b) 改善切削加工性能的退火：为了降低硬度，一般要对铸件进行高温退火，其方法 是将铸铁加热至 850℃，保温 3 小时，以使 Fe3C 分解，之后随炉缓冷到 450℃， 最后进行空冷。(c)铸铁的表面淬火：球墨铸铁件为了提高球墨铸铁件的耐腐蚀 性、表面硬度和耐磨性，通常要对铸件进行表面淬火。高频表面淬火是目前生产 中常用的的方法，其优点是加热时间短、氧化脱碳少、变形小、质量好、操作简 单。一般常用淬火方法有高频表面淬火、火焰表面淬火以及激光表面强化。淬火 前要对铸件进行正火热处理，目的是使获得的珠光体组织大于 70%，以达到表面 淬火的较高要求，淬火后其表面硬度可达 50~55HRC。一般而言，孕育处理过的 铸铁，其表面淬火效果往往比普通铸铁的效果更好，因为石墨越细，表面硬度也 越高。除以上热处理工艺以外，对球墨铸铁进行的处理工艺还有：球墨铸铁的正 火、调质处理、等温淬火以及化学热处理等等。

1。2。3 球墨铸铁的研究现状

随着工业发展，球墨铸铁产量不断增加，生产技术不断创新，现已得到多种 牌号的球墨铸铁，生产的铸件也达到了较高的抗拉强度，但其伸长率和屈服强度 仍然较低、加工性能也有所欠缺，对刀具磨损较大。为使生产的铸件兼具高抗拉 强度、屈服强度、伸长率及较好的加工性能，铸造工作者通过多次试验，运用提 高 Si 含量进行固溶强化的原理，已成功研制出牌号为 QT500-14 和 QT600-10 的 球铁，EN1563-2012 标准[12]规定的两个牌号材料力学性能如表 1。2 所示。