球墨铸铁的施工工艺

在高强度低合金球墨铸铁方面，除了对铜和钼的更多研究外，还对镍和铌进行了研究。中锰球墨铸铁虽然性能不稳定，但多年来在系统研究、生产和应用方面取得了显著的经济效益。

除中硅球墨铸铁外，系统研究了Si+Al总量对稀土镁球墨铸铁抗生长能力的影响。RQTAL5Si5耐热铸铁在中国的使用寿命是灰铸铁的3倍，是普通耐热铸铁的2倍，与日本Cr25Ni13Si2耐热铸铁的使用寿命相当。

高镍奥氏体球墨铸铁也取得了进展，成功应用于石油开采机械、化工设备和工业炉器件。在耐酸球墨铸铁方面，我国生产的稀土高硅球墨铸铁比普通高硅铸铁结构小、均匀、致密，耐腐蚀性提高10%~90%，机械强度也显著提高。

稀土可以使石墨球化。自H.Morrogh首次使用球墨铸铁以来，许多人研究了各种稀土元素的球化行为，发现鲭是最有效的球化元素，其他元素也具有不同程度的球化能力。

我们开发了大量的稀土球化作用，发现稀土元素对于常用的球墨铸铁成分(C3.6~3.8wt%、Si2.0~2.5wt%)很难获得像镁球墨铸铁一样完整均匀的球形石墨；而且稀土量过高时，会出现各态石墨，倾向也会增加。但如果是高碳过共晶成分(C>4.0wt%)，稀土残留量为0.12~0.15wt%，可以获得良好的球形石墨。

加入稀土是必要的，因为铁质差，含硫量高(冲天炉熔炼)，出铁温度低。镁是球化剂中的主要元素，稀土一方面可以促进石墨球化；另一方面，要克服硫和杂质元素的影响，保证球化。

稀土防止干扰元素破坏球化。研究表明，当干扰元素Pb、Bi、Sb、Te、Ti总量为0.05wt%时，添加0.01wt%(残留量)的稀土可以完全中和干扰，抑制石墨的产生。我国大多数生铁含有钛，有些生铁含有0.2~0.3wt%的钛，但稀土镁球化剂可以使铁中的稀土残留达到0.02~0.03wt%，因此仍然可以保证石墨球化良好。若在球墨铸铁中加入0.02~0.03wt%Bi，则几乎完全破坏球状石墨；如果加入0.01~0.05wt%Ce，则恢复原来的球化状态，因为Bi和Ce形成了稳定的化合物。

稀土的形核作用。20世纪60年代以后的研究表明，含铋的孕育剂可以增加铁液在整个维持期的球数，使最终组织含有更多的石墨球和更小的倾向。研究还表明，含稀土的孕育剂可以改善球墨铸铁的孕育效果，显著提高抗衰老能力。加入稀土可以增加石墨球数量的原因可以归结为:稀土可以提供更多的晶核，但与FeSi孕育相比，它提供的晶核成分是不同的；稀土可以使原来(存在于铁液中)不活化的晶核生长，从而增加铁液中的总晶核数量。