球墨鑄鐵從誕生以來(lái)發(fā)展至今日，已經(jīng)在黑色金屬的應(yīng)用占有一席之地。在生產(chǎn)，加工和制造球墨鑄鐵件的過(guò)程中遇到的技術(shù)問(wèn)題均取得了多項(xiàng)創(chuàng)新成果。我國(guó)古代鐵匠早在兩千以前就已經(jīng)成功制造出了具有球狀石墨的鑄鐵，現(xiàn)代球墨鑄鐵生產(chǎn)過(guò)程中，球化處理和孕育處理工藝的應(yīng)用使得球墨鑄鐵登上了工業(yè)應(yīng)用的舞臺(tái)。目前，球墨鑄鐵已經(jīng)成為20世紀(jì)工業(yè)生產(chǎn)中的金屬材料之一，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)與生活中的諸多。球墨鑄鐵是指向鐵水中加入數(shù)量的球化劑和孕育劑，通過(guò)球化處理和孕育處理使鐵水中的碳在凝固以球狀石墨的形式析出的鑄鐵。

球墨鑄鐵的生產(chǎn)過(guò)程中，孕育處理工藝非常重要，孕育處理過(guò)程中孕育劑加入的種類(lèi)、加入的時(shí)間、加入的方法、加入量、孕育劑的粒度和形態(tài)、保溫時(shí)間等工藝條件都會(huì)影響鑄件組織和石墨球的形態(tài)與分布，進(jìn)而影響鑄件質(zhì)量。

優(yōu)化的孕育處理工藝不但能提高鑄件的質(zhì)量和使用性能，降低鑄件的廢品率，還可以節(jié)約原材料，孕育劑和能源。所以，開(kāi)展對(duì)球墨鑄鐵孕育處理工藝優(yōu)化的研究具有重要意義，也對(duì)我國(guó)今后的鋼鐵工業(yè)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。

根據(jù)鑄件生產(chǎn)條件，選擇的孕育劑和孕育劑加入方法并采用熱分析法爐前檢測(cè)鐵水孕育效果，完成對(duì)孕育處理過(guò)程的動(dòng)態(tài)調(diào)控，使球墨鑄鐵熔體達(dá)到良好冶金狀態(tài)，石墨球化，增加鑄件組織石墨球數(shù)量，細(xì)化晶粒，防止孕育衰退，減少鑄件白口傾向，提高鑄件的質(zhì)量，降低鑄件的廢品率，減少原材料和能源的浪費(fèi)。

{二}、球墨鑄鐵的質(zhì)量控制

球墨鑄鐵是工業(yè)上常用的重要金屬材料之一，其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用也變得越來(lái)越廣泛，鑄造和冶金工業(yè)方面的研究人員對(duì)于球墨鑄鐵鑄件的質(zhì)量愈加關(guān)注。球墨鑄鐵在熔煉過(guò)程中需要進(jìn)行球化處理和孕育處理等工藝流程，其中孕育處理工藝流程是影響球墨鑄鐵件質(zhì)量的重要因素，因此，開(kāi)展球墨鑄鐵孕育處理過(guò)程優(yōu)化控制方法的研究對(duì)于控制球墨鑄鐵鑄件質(zhì)量有重要意義。

對(duì)孕育處理工藝和金屬熔體凝固過(guò)程進(jìn)行深入研究。以熱分析法為實(shí)驗(yàn)和理論基礎(chǔ)，分析球墨鑄鐵熔體在凝固冷卻過(guò)程中與孕育處理效果有關(guān)的重要合金參數(shù)，結(jié)合測(cè)控技術(shù)設(shè)計(jì)了一套孕育處理優(yōu)化控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由三大板塊組成，分別是原鐵水熔煉板塊，孕育處理優(yōu)化控制板塊和隨流孕育板塊。

孕育處理優(yōu)化控制板塊是該系統(tǒng)的核心內(nèi)容，是具有人機(jī)交互界面的，能實(shí)時(shí)檢測(cè)鐵水狀態(tài)并且對(duì)鐵水狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控的智能化板塊。該板塊由三部分組成，分別是計(jì)算機(jī)，測(cè)控單元和喂絲設(shè)備。測(cè)控單元包括恒流源電路、模擬量輸入通道、接口轉(zhuǎn)換器、熱分析樣杯的相關(guān)硬件部分以及具有人機(jī)交互界面的軟件部分。人機(jī)交互界面是利用MicrosoftVisualBasic6.0編寫(xiě)的可執(zhí)行程序，包括原鐵水冶金狀態(tài)評(píng)價(jià)單元、孕育處理效果優(yōu)化控制單元和隨流孕育單元，可以顯示鐵水中重要合金元素含量和熱分析冷卻曲線以及相關(guān)的特征值溫度。

該系統(tǒng)還具有歷史記錄查看功能、合金參數(shù)添加功能、檢測(cè)報(bào)告生成功能以及手動(dòng)控制喂絲設(shè)備和隨流孕育裝置的功能。

利用孕育處理優(yōu)化控制系統(tǒng)對(duì)不同牌號(hào)的球墨鑄鐵的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)本系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控后的鐵水狀態(tài)適宜進(jìn)行澆鑄，孕育處理效果，組織中石墨球數(shù)量增多，鑄件晶粒細(xì)化，鑄件力學(xué)性能提高，廢品率降低。