隨著現(xiàn)代裝備向輕量化、節(jié)能、的方向發(fā)展，人們對(duì)球鐵的強(qiáng)度和使用性能的要求也不斷提高。因此，鑄造和冶金工作者通常采用鑄造合金化，抑或通過熱處理工藝來達(dá)到提高球鐵機(jī)械性能的目的。但是，前者因在球鐵鑄造過程中需添加昂貴的合金元素(如Ti、Cu等)，使球鐵件的生產(chǎn)成本增加，這地削弱了球鐵件廉價(jià)的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)；后者耗時(shí)、耗能的弊端使球鐵生產(chǎn)失去了市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。而且，球鐵較合金鋼韌性差，目前球鐵手段對(duì)沖擊韌性的提高非常有限。

金屬塑性加工理論經(jīng)上世紀(jì)四十年代發(fā)展成為一門單獨(dú)的應(yīng)用學(xué)科以來，涌現(xiàn)出大量的新設(shè)備和新工藝。它是金屬材料在外力作用下成形的同時(shí)和提高其內(nèi)部組織、性能，尤其是鑄造組織的一種加工方法。通過金屬在塑性狀態(tài)下的體積轉(zhuǎn)移，充分提高了制件的材料利用率，提高了制件的強(qiáng)度和工件的精度。而在高溫塑性變形過程中，將金屬的形變和相變結(jié)合在一起的熱機(jī)處理過程不僅能提高材料的強(qiáng)度，金屬微觀組織，還可以提高生產(chǎn)效率，節(jié)省了不的能源消耗，典型的塑性加工工藝有連鑄連軋、鍛造余熱淬火、控制軋制、超塑性成型等。

由于塑性變形不僅可以合理球鐵中縮孔、縮松等收縮類鑄造缺陷，提高球墨鑄鐵強(qiáng)度和綜合使用性能，還可以減少甚至替代現(xiàn)有的一些合金化和熱處理工藝，達(dá)到減低成本，增加生產(chǎn)效率，降低能源消耗的目的。因此，將塑性成形工藝應(yīng)用在球鐵材料上勢(shì)在必行。通過塑性變形提高球鐵的強(qiáng)度和沖擊韌性，將限度地發(fā)揮球鐵自身優(yōu)良的、減震性以及低廉的生產(chǎn)成本等特點(diǎn)，也為球鐵齒輪、軸承甚至曲軸類工件的應(yīng)用開辟更廣闊的空間。

但是，目前對(duì)球鐵可塑性的研究非常匾乏，尤其是系統(tǒng)地分析球鐵在高溫下的塑性行為，以及變形對(duì)球鐵微觀組織變化的影響規(guī)律尚不多見。這嚴(yán)重影響了塑性加工工藝在球鐵中的應(yīng)用，也阻礙了球鐵產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步擴(kuò)大發(fā)展。

(二)、球墨鑄鐵生產(chǎn)工藝

凝固過程體積變化和壓力損失是鑄件縮松缺陷產(chǎn)生的直接原因。由于球墨鑄鐵的凝固過程既有金屬液態(tài)收縮又有石墨化膨脹，既有初生階段體積變化又有共晶階段體積變化，所以球墨鑄鐵縮松產(chǎn)生的機(jī)理研究更顯復(fù)雜。雖然有學(xué)者對(duì)球墨鑄鐵凝固過程的體積變化作了大量研究，但由于試驗(yàn)條件和方法不同得出的結(jié)論不甚一致。提出的體積變化計(jì)算模型(動(dòng)態(tài)膨脹收縮疊加法)綜合考慮了球墨鑄鐵凝固過程中的各個(gè)階段，可以比較準(zhǔn)確得出體積變化。凝固過程壓力損失目前還沒有準(zhǔn)確計(jì)算模型。

但是將壓力項(xiàng)引入到鑄件縮松預(yù)測(cè)判據(jù)中，且比Niyama判據(jù)更的縮松預(yù)測(cè)圖形。這充分說明凝固過程壓力損失是縮松產(chǎn)生的主要因素之一。球墨鑄鐵體積變化和壓力損失由球鐵鑄件生產(chǎn)的工藝決定。影響縮松產(chǎn)生的主要工藝因素有化學(xué)成分、孕育程度、模數(shù)及鑄型強(qiáng)度等。

殘余鎂量高時(shí)，球鐵縮孔縮松傾向大的觀點(diǎn)已經(jīng)普遍認(rèn)同?？s孔縮松缺陷的形成，主要與鎂在組織中分布不均和較大白口傾向有關(guān)。鎂主要富集于珠光體和碳化物中，而該區(qū)是成分偏析和共晶凝固的區(qū)域，也是縮孔縮松危發(fā)區(qū)，鎂的偏析，尤其是鎂夾雜的富集為縮孔縮松形成創(chuàng)造了條件。