球墨鑄鐵的表面層，在冷卻凝固過程中，鐵液和樹脂砂、涂料、冷鐵等接觸，其結(jié)晶條件與內(nèi)部不同，導(dǎo)致石墨形態(tài)發(fā)生變化，從而影響了球墨鑄鐵中的石墨組織形態(tài)，使得鑄鐵型材的性能下降。本文結(jié)合公司實際生產(chǎn)中的一件球墨鑄鐵鑄鐵型材在顧客處發(fā)現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，對球墨鑄鐵型材的表層片狀石墨組織缺陷進行了系統(tǒng)的研究。鑄鐵型材在重工業(yè)中需求量大，被廣泛應(yīng)用于交通運輸、機床、印刷、農(nóng)業(yè)機械等支柱行業(yè)。對鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現(xiàn)的，導(dǎo)致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當(dāng)拉拔參數(shù)調(diào)整合適時，下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻，力學(xué)性能更為優(yōu)良。與實施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，實施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強度指標高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規(guī)定的指標。與拉伸性能結(jié)果類似，反弧度法試樣的抗壓強度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。 同時我們從樹脂、固化劑優(yōu)配比，低S固化劑，涂料以及水平連鑄工藝等方面提出了減少表面層的措施。減少這樣的表面層是否直接影響鑄鐵型材的使用性能尚在進一步研究中，但是如何減少這種變異的石墨形態(tài)，是我們亟待解決的問題。 鑄鐵型材在工程中具有廣泛的應(yīng)用，然而鑄鐵型材制品的生產(chǎn)中存在球化率控制的困難，在實際生產(chǎn)中一般采用爐前檢測的方法來控制球化率。熱分析技術(shù)是目前在爐前檢測中應(yīng)用較多的先進技術(shù)。

目前球墨鑄鐵型材，灰鐵型材市場尚處于半真空地帶，沒有供應(yīng)商。所以公司將安徽公司的倉庫規(guī)劃為中西部區(qū)域大的鑄鐵型材庫，以便搶得市場先機，服務(wù)更多客戶。鑄鐵是一種含碳量在2%以上的鐵碳合金。工業(yè)用鑄鐵一般含碳量為2%～4%。碳在鑄鐵中多以石墨形態(tài)存在，有時也以滲碳體形態(tài)存在。除碳外，鑄鐵中還含有1%～3%的硅，以及錳、磷、硫等元素。合金鑄鐵還含有鎳、鉻、鉬、鋁、銅、硼、釩等元素。碳、硅是影響鑄鐵顯組織和性能的主要元素。 對鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現(xiàn)的，通過實施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實驗過程中，剛開始生產(chǎn)鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時間過長，導(dǎo)致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當(dāng)拉拔參數(shù)調(diào)整合適時，下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。 為了延遲球化反應(yīng)時間，增強球化和孕育效果，要在球化劑和孕育劑的上面覆蓋一層鐵屑。球化處理的方法較多， 一般采用三角試樣。澆注三角試樣，冷至暗紅色，淬水冷卻，砸斷后觀察斷口。斷口銀白色， 白口，中心有疏松，兩側(cè)凹縮同時砸斷時有電石氣味敲擊聲和鋼相似則球化良好否則球化不良。 采用水平連鑄和封閉結(jié)晶器的工藝使型材表面質(zhì)量好，尺寸精度高，無夾砂、夾渣、氣孔、縮孔等鑄造缺陷，加工成品率高于砂鑄件。

對鑄態(tài)珠光體-鐵素體混合基球墨鑄鐵進行單向拉伸觀察測試，研究發(fā)現(xiàn)在塑性變形階段，裂紋主要萌生在石墨球和鐵素體基體界面上，主要表現(xiàn)為石墨球與鐵素體基體發(fā)生剝離形成孔，這是因為石墨球和鐵素體的變形不一致造成的;裂紋也可能萌生在石墨球與珠光體組織界面上，但是這種情況較少， 石墨球通過孔結(jié)合形成更大的裂紋，導(dǎo)致終破壞。但由于在率次實驗過程中，剛開始生產(chǎn)鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時間過長，導(dǎo)致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當(dāng)拉拔參數(shù)調(diào)整合適時，下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻，力學(xué)性能更為優(yōu)良。與實施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，實施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強度指標高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規(guī)定的指標。與拉伸性能結(jié)果類似，反弧度法試樣的抗壓強度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。對球墨鑄鐵疲勞斷口進行SEM分析，研究表明河流花樣主要源于石墨球，河流花樣的方向遇到石墨球會發(fā)生明顯的變化，也即球墨鑄鐵的解理裂紋在擴展過程中遇到石墨球后會發(fā)生明顯改變，進而降低疲勞裂紋擴展速率。