1、生鐵

球鐵用原材料一般要求低磷、低硫和較低的硅、錳。生產(chǎn)中選用的生鐵是QT14生鐵，其成分為：4.1%~4.3%C，1.3%~1.6%Si，0.2%~0.5%Mn，≤0.08%P，≤0.02%S。

2、球化劑和孕育劑

由于沒有純鎂球化處理設(shè)施，為了球墨鑄鐵件質(zhì)量，生產(chǎn)中選用了低稀土鎂含量型球化劑。球化劑為金陵稀土材料廠生產(chǎn)的稀土鎂硅鐵，其成分為：2%~4%RE，7%~9%Mg，≤44%Si。球化處理中球化劑加入量為1.8%~2%。

低溫用鐵素體球墨鑄鐵要求終硅量盡可能地低，原先用孕育劑(75硅鐵)孕育后含硅量較高，故生產(chǎn)中選用了金陵稀土材料廠生產(chǎn)的鋇硅復(fù)合孕育劑，其成分為：≤45%Si，0.8%~2.0%Ca，4%~6%Ba，1%~2%Al。孕育劑加入總量為0.8%。

3、化學(xué)成分的確定

球墨鑄鐵的化學(xué)成分與它的組織、力學(xué)性能和鑄造性能有很大的關(guān)系。原鐵液的化學(xué)成分應(yīng)符合“高碳、低硅、低錳、低硫和低磷”的原則。生產(chǎn)中碳控制在3.6%~3.9%范圍內(nèi)，以不致產(chǎn)生石墨飄浮為準(zhǔn)。鐵素體球墨鑄鐵隨著溫度的下降逐漸發(fā)生由韌性向脆性的轉(zhuǎn)變，且硅能提高脆性轉(zhuǎn)變溫度，故低溫用鐵素體球墨鑄鐵應(yīng)在滿足石墨化的條件下，盡可能地控制較低的含硅量。原鐵液含硅量控制在1.2%~1.6%，球化孕育處理后，含硅量控制在1.9%~2.5%。由于錳易偏析形成碳化物，影響力學(xué)性能，故其含量不易高，控制在0.2%~0.35%。磷、硫含量應(yīng)盡可能地低，一般磷控制在0.07%以下，原鐵液含硫量控制在0.08%以下，球化處理后含硫量不大于0.03%。

{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)用也變得越來越廣泛，鑄造和冶金工業(yè)方面的研究人員對于球墨鑄鐵鑄件的質(zhì)量愈加關(guān)注。球墨鑄鐵在熔煉過程中需要進(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，開展球墨鑄鐵孕育處理過程優(yōu)化控制方法的研究對于控制球墨鑄鐵鑄件質(zhì)量有重要意義。

對孕育處理工藝和金屬熔體凝固過程進(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程中與孕育處理效果有關(guān)的重要合金參數(shù)，結(jié)合測控技術(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)檢測鐵水狀態(tài)并且對鐵水狀態(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)，測控單元和喂絲設(shè)備。測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編寫的可執(zhí)行程序，包括原鐵水冶金狀態(tài)評價(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)對不同牌號(hào)的球墨鑄鐵的生產(chǎn)過程進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過本系統(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。