<一>、低溫用球墨鑄鐵工藝處理

A、熔煉工藝及爐前處理

1、配料及熔煉

使用的是5t/h“倒大雙”沖天爐。爐料配比是：生鐵85%，廢鋼15%。為含硅低，故不用舊鐵(舊鐵含硅高)。鐵液溫度控制在1420~1470℃，以滿足球化處理和澆注的要求。

2、球化處理工藝

球化處理工藝采取沖入法，出鐵槽孕育。在3t球化處理包堤壩的一側放置球化劑，上面覆蓋0.4%孕育劑，然后再覆蓋珍珠巖集渣劑、鐵板，鐵液沖向未放置球化劑的一側，先加入2/3的鐵液，待反應平穩后，再補加余下的1/3鐵液。孕育處理在補加鐵液時進行，孕育劑隨出鐵槽鐵液加入，加入量為0.4%。處理后應在7min內澆完，以防出現衰退。

B、熱處理工藝

球墨鑄件鑄態組織中存在著滲碳體及磷共晶，為基體中的鐵素體含量，采用高溫石墨化二段退火工藝。生產低溫用鐵素體球墨鑄鐵時，可用低稀土鎂含量型球化劑進行球化處理。球化率應不低于，基體中鐵素體含量應不低于。低溫沖擊韌性(αK)隨著鐵液含硅量(在控制范圍內)的降低而增加。

<二>、球鐵球化孕育處理發展

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。型內孕育由于孕育劑在型內進行，鑄件凝固時間短，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展。這種工藝是在澆注系統中設計孕育處理室，把孕育劑直接放入型內反應室或者放入冒口頸、橫澆道或鑄件內澆口的上游型腔內進行處理，在充型過程中完成孕育處理，具有良好的球化和孕育效果。進行型內孕育時要注意的問題有，所加的合金溶解，而且要從澆注開始直到終了都具有適當的濃度均勻性；不允許將未溶的剩余合金帶入鑄件內部，同時澆注系統要設計集渣裝置，防止反應熔渣進入鑄件。為了滿足這兩個方面的基本要求，首先從孕育劑的物理形狀出發，合金的物理形狀有：單一塊狀、松散粒狀、密集粒狀或根據需要而具有的形狀；一般采用單一塊狀合金的孕育劑，其尺寸設計應能在澆注終了時，孕育劑反應。型內孕育處理工藝的優點為處理過程反應平穩、孕育劑吸收率高、孕育衰退傾向較小。

稀土硅與球化劑同時添加后，普通孕育與型內孕育方法可以分別獲得鑄態薄壁新型球墨鑄鐵件和Y型鑄態球墨鑄鐵件。利用高純生鐵(3.9%C(質量分數，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組成為3.7%C(質量分數，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時用Fe-Si-Mg-RE(5.Mg(質量分數，下同)、2.35%RE)球化劑澆包法球化處理，考慮原鐵水S含量RE目標值為0.05%，不足的RE量用RE-Si補充(其中w(RE)=31.7%)，與球化劑同時加入。球化反應后用質量分數為0.4%的Fe-Si進行孕育處理，在1673K時澆入!10mm試樣鑄型，用!10mm鑄件加工為!6mm標準拉伸試樣，進行拉伸試驗。結果表明：w(Cu)=2.5%的試樣抗拉強度超過1200MPa、伸長率3%、硬度310HB。獲得與奧貝球墨鑄鐵相匹敵的鑄態新型、低硬度球墨鑄鐵。觀察顯微組織發現：其組織為無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，而且珠光體很細化。分析認為：通過添加與原鐵水中S量相對應的RE量，在鐵水中形成充當石墨核心的硫化物，當石墨核心數增加到臨界白口石墨球數以上時，石墨化作用了滲碳體形成的同時，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散從而形成細化的珠光體基體，可以鑄態獲得球墨鑄鐵。