你知道什么是球墨铸铁吗？

球墨铸铁是一种综合性能接近钢铁，20世纪50年代发展起来的一种高强度铸铁材料。其被成功用于铸造一些受力复杂、对强度、韧性和耐磨性要求较高的零件，是由于其优异的性能。所谓“以铁代钢”，主要是指球墨铸铁，球墨铸铁已经迅速发展成为仅次于灰铸铁的广泛使用的铸铁材料。球墨铸铁是通过球化和孕育处理获得球状石墨，大大提高了铸铁的力学性能，特别是提高了塑性和韧性，从而获得比碳钢更高的强度。

在高强度低合金球墨铸铁方面，除了铜和钼外，还研究了镍和铌。虽然中锰球墨铸铁的性能不够稳定，但多年来的生产应用和系统研究取得了良好的经济效益。除了中硅球墨铸铁外，在耐热球墨铸铁方面，系统研究了总硅铝含量对稀土镁球墨铸铁生长阻力的影响。我国研制的RQTAL5Si5耐热铸铁作为耐热炉条，使用寿命是普通耐热铸铁的2倍，灰铸铁的3倍，与日本Cr25Ni13Si2耐热钢相当。

高镍奥氏体球墨铸铁也取得了进展，已成功应用于化工设备、石油开采机械和工业炉装置。至于耐酸球墨铸铁，我国生产的稀土高硅球墨铸铁比普通高硅球墨铸铁更均匀、更细、更致密。其机械强度明显提高，耐蚀性也提高了10% ~ 90%。

稀土能使石墨球化。自从用铈获得球墨铸铁以来，很多人研究了各种稀土元素的球化行为，发现铈是一种非常有用的球化元素，其他元素也有不同程度的球化能力。20世纪60年代以后的研究表明，含铈孕育剂可以在整个保温期内增加铁水中的球粒数量，使组织中石墨球粒较多。研究还表明，含稀土孕育剂可以提高球墨铸铁的孕育效果，明显提高抗衰退能力。添加稀土能增加石墨球数量的原因可以归结为：稀土能提供更多的晶核，但与FeSi孕育相比，它提供了不同的晶核成分；稀土可以使原来不活泼的晶核(存在于铁水中)长大，结果铁水中的晶核总数增加。

球墨铸铁由于其糊状凝固特性，经常因补缩不良而产生缩孔、气孔等缺点。为了在铸造生产前预测这些缺点，早在印度时代，国内外就对铸造过程进行了数值模拟。铸造过程数值模拟是利用数值模拟技术，在计算机虚拟环境中模拟实际的铸造成形过程，包括金属液的充型过程、冷却凝固过程、应力成形过程，判断成形过程中主要元素的影响程度，预测组织、性能和可能存在的缺点，为优化工艺、减少废品提供依据。