【一】、球鐵球化孕育處理發(fā)展

　　薄壁球墨鑄鐵和厚壁球墨鑄鐵的球化方法和孕育處理工藝受到較大的重視。型內(nèi)孕育由于孕育劑在型內(nèi)進(jìn)行，鑄件凝固時(shí)間短，球化和孕育的效果好，是目前球墨鑄鐵球化和孕育處理的新發(fā)展。這種工藝是在澆注系統(tǒng)中設(shè)計(jì)孕育處理室，把孕育劑直接放入型內(nèi)反應(yīng)室或者放入冒口頸、橫澆道或鑄件內(nèi)澆口的上游型腔內(nèi)進(jìn)行處理，在充型過(guò)程中完成孕育處理，具有良好的球化和孕育效果。進(jìn)行型內(nèi)孕育時(shí)要注意的問(wèn)題有，所加的合金溶解，而且要從澆注開(kāi)始直到終了都具有適當(dāng)?shù)臐舛染鶆蛐?；不允許將未溶的剩余合金帶入鑄件內(nèi)部，同時(shí)澆注系統(tǒng)要設(shè)計(jì)集渣裝置，防止反應(yīng)熔渣進(jìn)入鑄件。為了滿足這兩個(gè)方面的基本要求，首先從孕育劑的物理形狀出發(fā)，合金的物理形狀有：?jiǎn)我粔K狀、松散粒狀、密集粒狀或根據(jù)需要而具有的形狀；一般采用單一塊狀合金的孕育劑，其尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)能在澆注終了時(shí)，孕育劑反應(yīng)。型內(nèi)孕育處理工藝的優(yōu)點(diǎn)為處理過(guò)程反應(yīng)平穩(wěn)、孕育劑吸收率高、孕育衰退傾向較小。

　　稀土硅與球化劑同時(shí)添加后，普通孕育與型內(nèi)孕育方法可以分別獲得鑄態(tài)薄壁新型球墨鑄鐵件和Y型鑄態(tài)球墨鑄鐵件。利用高純生鐵(3.9%C(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)、0.01%Si、0.05%Mn、0.01%P、0.006%S)、電解鐵、Fei-Si、Fe-Mn、S-Fe及純銅，用10kHz，20kW的高頻電爐溶制最終目標(biāo)組成為3.7%C(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)、2.5%Si、1.0%Mn、0.02%P、0.012%S及1%～2.5%Cu的球墨鑄鐵原鐵水；鐵水溫度1773K時(shí)用Fe-Si-Mg-RE(5.Mg(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)、2.35%RE)球化劑澆包法球化處理，考慮原鐵水S含量RE目標(biāo)值為0.05%，不足的RE量用RE-Si補(bǔ)充(其中w(RE)=31.7%)，與球化劑同時(shí)加入。球化反應(yīng)后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%的Fe-Si進(jìn)行孕育處理，在1673K時(shí)澆入!10mm試樣鑄型，用!10mm鑄件加工為!6mm標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。結(jié)果表明：w(Cu)=2.5%的試樣抗拉強(qiáng)度超過(guò)1200MPa、伸長(zhǎng)率3%、硬度310HB。獲得與奧貝球墨鑄鐵相匹敵的鑄態(tài)新型、低硬度球墨鑄鐵。觀察顯微組織發(fā)現(xiàn)：其組織為無(wú)滲碳體析出的全珠光體基體上分布有球化良好的小球徑石墨，而且珠光體很細(xì)化。分析認(rèn)為：通過(guò)添加與原鐵水中S量相對(duì)應(yīng)的RE量，在鐵水中形成充當(dāng)石墨核心的硫化物，當(dāng)石墨核心數(shù)增加到臨界白口石墨球數(shù)以上時(shí)，石墨化作用了滲碳體形成的同時(shí)，使錳、銅加入量提高成為可能；二者分布在珠光體基體上，錳珠光體中滲碳體形成，而銅阻礙固溶于奧氏體中的碳原子向石墨球擴(kuò)散從而形成細(xì)化的珠光體基體，可以鑄態(tài)獲得球墨鑄鐵。

　　【二】、球墨鑄鐵在汽車工業(yè)應(yīng)用

　　球墨鑄鐵在汽車上，代表性產(chǎn)品主要是曲軸、凸輪軸、中后橋殼、各類支架、殼體等零件。目前，正向鑄態(tài)珠光體基體球墨鑄鐵(QT700-2、QT800-2)與鑄態(tài)鐵素體球墨鑄鐵(QT400-18、QT400-15)發(fā)展。主要通過(guò)優(yōu)化熔煉工藝，嚴(yán)控原鐵液中的ω(S)、ω(P)量和微量元素含量，選取適宜的球化劑、孕育劑、合金元素及加入方式，嚴(yán)格隨流孕育工藝等措施獲得。

　　一汽鑄造有限公司具備各種牌號(hào)球墨鑄件的生產(chǎn)技術(shù)，近幾年，為滿足載重車中后橋殼的需要，了鑄態(tài)QT600-5工藝；為滿足轎車曲軸需要，了鑄態(tài)QT800-2工藝；為滿足轎車轉(zhuǎn)向節(jié)的需要，了鑄態(tài)QT400-18、QT400-15工藝，并在生產(chǎn)中獲得應(yīng)用。

　　蠕墨鑄鐵在汽車的排氣管、大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋等汽車鑄件上獲得了廣泛應(yīng)用岡。采用蠕墨鑄鐵制造中、大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋，一方面可以通過(guò)設(shè)計(jì)減輕缸蓋質(zhì)量，另一方面也可以提高缸蓋的使用性能，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。目前，蠕墨鑄鐵在大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上的應(yīng)用日益增多，可以減薄壁厚，取消加強(qiáng)筋，減重可達(dá)25%左右。在福特、奧迪等公司的大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)缸體材料都已采用蠕墨鑄鐵制造。

　　蠕墨鑄鐵應(yīng)用主要受其生產(chǎn)過(guò)程難于穩(wěn)定控制的限制。SinterCast公司是瑞典一家從事蠕墨鑄鐵技術(shù)研究與生產(chǎn)設(shè)備制造的股份制公司，其產(chǎn)品(SinterCast蠕鐵生產(chǎn)控制系統(tǒng))在世界3個(gè)大洲(美、歐、亞)均應(yīng)用，向世界10個(gè)大的汽車制造廠中的8家提供蠕墨鑄鐵生產(chǎn)技術(shù)支持，每月約有2萬(wàn)個(gè)缸體或缸蓋產(chǎn)品采用蠕墨鑄鐵制造。SinterCast公司宣稱有以上的蠕墨鑄鐵產(chǎn)品是由其公司提供的控制系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)的。

　　隨著發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提高，排氣管等一些鑄件的耐熱性要求越來(lái)越高，高硅鑰球鐵、中硅鑰蠕鐵、高鎳球鐵相續(xù)出現(xiàn)。一汽集團(tuán)合資的道依茨發(fā)動(dòng)機(jī)已批量應(yīng)用高硅鉑球鐵排氣管，一汽大眾的部分增壓發(fā)動(dòng)機(jī)上已批量應(yīng)用高鎳球鐵排氣管，在一汽部分自主發(fā)動(dòng)機(jī)中，這3類鑄鐵也已開(kāi)始應(yīng)用。