從20世紀80年代開始，很多學者對球墨鑄鐵的微觀凝固過程提出新的認識，包括：①亞共晶球墨鑄鐵，先析出初生奧氏體。共晶球墨鑄鐵，在非平衡凝固條件下，首先析出初生奧氏體。過共晶球墨鑄鐵則首先析出初生石墨球。②共晶結(jié)晶時，發(fā)生離異共晶。共晶奧氏體與石墨球分別單獨形核。③初生枝晶和暈圈枝晶交替生長，促成石墨球周圍奧氏體殼形成。奧氏體以石墨生長面為襯底形核、生長，在初生石墨球周圍形成環(huán)狀封閉奧氏體殼。④由于石墨漂浮、枝晶下沉及熔體對流等原因，石墨球與奧氏體發(fā)生碰撞，形成共晶晶粒。基于這些新的認識，可以將球墨鑄鐵的微觀凝固過程近似表述為，當溫度下降到液相線溫度以下某一溫度時，亞共晶球墨鑄鐵有初生奧氏體枝晶、共晶和過共晶球墨鑄鐵有初生石墨球在液相中析出。共晶結(jié)晶時，共晶奧氏體與石墨球分別單獨形核。

石墨球在液體中自由長大到尺寸后，在石墨球外圍形成奧氏體暈圈。同時奧氏體按枝晶狀方式生長，并逐漸在枝晶旁析出石墨球。石墨球與奧氏體枝晶的碰撞與接觸形成共晶晶粒，石墨球被奧氏體包圍。碳原子通過奧氏體殼向石墨球擴散，石墨球顯著長大。隨著溫度降低，石墨-奧氏體共晶晶粒不斷長大，游離奧氏體也會自由生長。當所有液相變成固相后，凝固結(jié)束。對球墨鑄鐵凝固過程的認識建立在球墨鑄鐵屬于離異共晶以及熔液內(nèi)存在運動兩個事實的基礎(chǔ)上，強調(diào)奧氏體枝晶的單獨存在和它在凝固過程中的作用。采用著色腐蝕技術(shù)，金相顯示了球墨鑄鐵縮松區(qū)中奧氏體枝晶的組織形貌，分析了球鐵縮松的形成機制。研究表明，奧氏體枝晶對縮松缺陷的類型及形成機制具有顯著影響。可見，縮松形成于上述形成過程的階段，枝晶形成骨架后，凝固較早的區(qū)域?qū)嶂行牡漠惖爻槲后w流動是球鐵縮松形成的主要原因。并且，隨冷卻速度增大，枝晶析出量增大，而石墨析出量減小，共晶前期凝固收縮增大，縮松傾向也增大。指出宏觀縮松常常出現(xiàn)在枝晶晶簇間隙，產(chǎn)生于共晶凝固前期樹枝晶骨架形成后，是異地凝固收縮造成對熱節(jié)中心(厚壁處)鐵液抽吸流動的結(jié)果；微觀縮松是于凝固末期，晶簇間隙中的凝固收縮得不到補償而產(chǎn)生的微小孔洞；枝晶數(shù)量增多，形態(tài)趨于發(fā)達，液態(tài)金屬異地抽吸作用增強，易于形成宏觀縮松；反之，枝晶數(shù)量減少，形態(tài)粗壯，傾向于形成顯微縮松。

【二】、球墨鑄鐵球化不良的原因

（1）球化不良特征：在鑄件或試棒斷面上分布有明顯可見的小黑點，愈往中心愈密。金相組織中。有聚集分布的厚片狀石墨原因分析：

1、原鐵液硫含量過高

2、鐵液氧化

3、殘余球化劑量不足4反球化元素的干擾

防止方法：

1、盡量選用低硫的焦炭和鐵。若原鐵液含硫量過高，應(yīng)采用爐內(nèi)、爐外脫硫或相應(yīng)提高球化劑的加入量。交界鐵液要分離干凈，灰鑄鐵的鐵掖不應(yīng)混入球墨鑄鐵中。球化處理時，防止爐渣出到澆包中。

2、操作中嚴防鐵液氧化

3、熔制配比適當、成分穩(wěn)定的中間合金，并采用合適的處理溫度，注意球化處理操作。防止鐵液與合金作用過分激烈或“結(jié)死”在包底。

4、鎂球墨鑄鐵中。加人少量的稀土，可中和反球化元素的干擾

（2）球化衰退

特征：球墨鑄鐵鐵液，停留時間后，球化效果會消失

原因分析：

鐵液的殘余鎂量和殘余稀土量隨著時間的延長會逐漸減少，過了時間后。球化劑殘余量已減少到不足以鑄件球化時，就造成球化衰退。