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由球墨鑄鐵的凝固特點認為球鐵件易于出現縮孔縮松缺陷，因而其實現無冒口鑄造較為困難。闡述了實現球鐵件無冒口鑄造工藝所應具備的鐵液成份、澆注溫度、冷鐵工藝、鑄型強度和剛度、孕育處理、鐵液過濾和鑄件模數等條件，用大模數鑄件和小模數鑄件鑄造工藝實例佐證了自己的觀點。

球鐵是近40年來我國發展起來的重要鑄造金屬材料。由于球狀石墨造成的應力集中小，對基體的割裂作用也較小，故球鐵的抗拉強度，塑性和韌性均高于其他鑄鐵。與相應組織的鋼相比，塑性低于鋼，疲勞強度接近一般中碳鋼，屈強比可達0 7～0 8，幾乎是一般碳鋼的2倍，而成本比鋼低，因此其應用日趨廣泛。

本文將討論球鐵件的主要常見缺陷:縮孔、縮松、夾渣、皮下氣孔、石墨漂浮、球化不良及球化衰退。 1　縮孔縮松 1.1影響因素 (1)碳當量：提高碳量，增大了石墨化膨脹，可減少縮孔縮松。此外，提高碳當量還可提高球鐵的流動性，有利于補縮。生產優質鑄件的經驗公式為Ｃ%+1/7Ｓｉ%>3 9%。

如：可精確的考慮球鐵類鑄件的石墨化膨脹問題，從而獲得有意義的模擬計算結果。耦合微觀組織模塊精確計算鑄鐵件的致密度缺陷。同時可以基于相成分來預測鑄件的強度、硬度、延展率等性能。 CAFE晶粒形貌鑄件的晶粒組織結構是冶金學家最希望控制的鑄造參數。典型的案例是運用定向凝固的方法制造的燃氣渦輪葉片。在這種熔模鑄造過程中，鑄件和冷鐵接觸的地方，合金以很細的晶粒開始凝固。

S元素與鐵液中的Mg元素反應，生成MgO、MgSO3以及 MgS等Mg的氧化物和硫化物，降低鑄件表層的殘余Mg含量，使鑄件表層球化不良，出現片狀石墨組織。3、 防止措施 由以上分析，可知鑄件表層球化不良的主要原因是，高溫下型砂中的S元素進入鐵液，降低了鑄件表層的殘余Mg含量。要防止球鐵鑄件表層出現異常組織，必須阻止型砂中的S在高溫下進入金屬液。

3 球化處理 采用沖入法球化工藝，球化包容量1.2-1.5T、高徑比1.2:1，球化劑加入量為鐵液重量的 1.2～1.5%，球化劑放在澆包鐵水沖入方對側的堤壩內，之后再上面均勻覆蓋粒度5～25mm的75硅鐵孕育劑，再覆蓋同牌號烘干的干凈球鐵鐵屑并適當緊實；球化處理時，先沖入澆包容量2/3的鐵液，將剩余的 75 硅鐵孕育劑投入包中，然后壓包蓋待球化反應完畢，補加鐵液至滿包，扒渣并覆蓋一層珍珠巖集渣

球化劑最好當天破碎、當天使用，不要久放或受潮。 3）球化劑的加入量要根據熔煉工藝、出鐵溫度和原鐵水的含硫量來決定。 4）電爐熔煉時，出鐵前要將渣扒凈。 5）球化處理方法要合理。我們采用沖入法，球化劑放入包坑內，應搗緊，上面覆蓋孕育硅鐵、鑄鐵屑。不要在鐵水包紅熱時放入球化劑，以免氧化，失去球化能力，出鐵時，鐵水流不能直接沖入球化劑。鐵水流不能太大太小，不能斷流。

球化處理包（堤壩式）包內的高度與內徑比值應大于1.5以便鎂的吸收（高于一般鐵水包）2. 球化處理溫度為1460℃---1500℃（覆膜砂、消失模等工藝可提高到1530℃---1580℃并適當提高球化劑加入量）出鐵溫度用熱電偶快速測溫儀測定。3.

e.使用堿酚醛樹脂 圖11是使用堿酚醛樹脂生產的球鐵試樣表面球化衰退層微觀組織，圖11與圖1相比，球鐵試樣表面有微小的球化衰退層，表面球化效果接近使用粘土砂型的表面球化效果（如圖2所示）。

圖2 是鑄件自然凝固（僅模擬鑄件本體，未設置冒口、補貼、冷鐵、澆注系統等鑄造工藝）過程模擬，可以確定鑄件凝固的先后順序和最后凝固部位，為放置冒口、補貼和冷鐵提供了依據。 2.2 分型方案確定通常的鑄鋼汽缸為方便補縮水平中分面法蘭，是以水平中分面為分型面，整個鑄件位于下箱。

球化劑最好當天破碎、當天使用，不要久放或受潮。 3）球化劑的加入量要根據熔煉工藝、出鐵溫度和原鐵水的含硫量來決定。 4）電爐熔煉時，出鐵前要將渣扒凈。 5）球化處理方法要合理。我們采用沖入法，球化劑放入包坑內，應搗緊，上面覆蓋孕育硅鐵、鑄鐵屑。不要在鐵水包紅熱時放入球化劑，以免氧化，失去球化能力，出鐵時，鐵水流不能直接沖入球化劑。鐵水流不能太大太小，不能斷流。

直接出鐵 500kg 到中間包，球化包內預埋 0.95%埃肯低鎂球化劑、0.65%埃肯覆蓋劑、0.2%的廢鋼片和 0.1%的除渣劑，直接出鐵到球化包。球化完成后，表面撒入?？想S流孕育劑，完全搗開，取樣使用 EPIC 儀器進行分析檢測。

晶體石墨增碳劑主要用于高韌性球鐵鑄件（風電球鐵鑄件）、奧貝球鐵鑄件及大型復雜的灰鑄鐵及球鐵柴油機缸體、缸蓋的生產；應用晶體石墨增碳劑+廢鋼+大量回爐料是低成本生產高附加值高性能球鐵鑄件的新技術。本文著重介紹熔煉合成鑄鐵用的晶體石墨增碳劑及熔煉合成鑄鐵顯著提高鑄造廠效益的幾個實例。

固氮元素之一的鈦是反球化元素，灰鑄鐵含鈦量高影響加工性能、加劇刀具磨損，因此硅鋯就成為保證全鐵素體基體，獲得冷態高沖擊值，具有生成細化枝晶，鑄造高強度鐵素體球鐵鑄件的理想孕育劑。 鋯在鐵液中形成ZrC作為石墨結晶核心，改善石墨組織減小白口傾向，獲得均勻細小的A型石墨。含錳的硅鋯孕育劑，由于熔點低在鐵液中熔化快，適合大型鑄件的澆注溫度。

一般情況下，由于澆注溫度的限制，不允許預處理過球化的鐵液等待。所以，在預處理的過程中，一定要盡量避免過球化預處理。 圖7為預蠕化處理和喂鎂線5.2 m鐵液凝固后的石墨形態。由圖7可見，預處理后的蠕化率約為95%，喂絲后鐵液的活性鎂含量提高，石墨球數量增多，蠕化率降到約83%。

對于水平分型有箱造型線生產球鐵情況有所不同，由于球鐵氧化渣特別多，在保溫澆注爐內非常難于清除，即使采用氮氣保護等等措施，仍然會有許多氧化渣產生，常常影響到澆注爐的使用。在這種情況下我們反而建議采用適當大小的不加熱保溫澆包。這是因為球鐵由于球化衰退，一般要求8～10分鐘必須補充鐵水，如果不能補充鐵水，就必須把鐵水回爐。因此非加熱澆包的缺陷在這里就不那么明顯。

球化衰退防止：球化衰退的原因一方面和Mg、RE元素由鐵液中逃逸減少有關，另一方面也和孕育作用不斷衰退有關，為了防止球化衰退，采取以下措施：A、鐵液中應保持有足夠的球化元素含量；C、降低原鐵液的含硫量，并防止鐵液氧化；C、縮短鐵液經球化處理后的停留時間；D、鐵液經球化處理并扒渣后，為防止 Mg、RE元素逃逸，可用覆蓋劑將鐵液表面覆蓋嚴，隔絕空氣以減少元素的逃逸。

>40%防止方法:1.進行護前快速分析，正確控制Si、Mn含量2.控制球化劑加入量，在保證球化的前提下，盡量減少球化劑加入量3.球化劑加入量過多時，應及時補加原鐵液。