鐵水的冶金狀態(tài)對球化孕育處理效果及鑄造缺陷形成傾向有重要影響,研究基于原鐵水冶金狀態(tài)綜合評價的球化孕育處理工藝的優(yōu)化控制與調節(jié)方法.選取有效特征參數表征原鐵水冶金狀態(tài),并建立一個綜合評價模型用于實際生產過程中原鐵水合格冶金狀態(tài)確定和球化劑添加量的精準計算.在球化處理、孕育處理和鑄件澆注之前,均設置球化、孕育效果測評與調控環(huán)節(jié),以實現生產過程的閉環(huán)控制.動態(tài)調控系統(tǒng)主要由原鐵水冶金狀態(tài)調控子系統(tǒng)、球化處理與效果調控子系統(tǒng)、孕育處理與效果調控子系統(tǒng)和鐵水球化孕育終調子系統(tǒng)構成.經實驗室條件下模擬運行證明,基于原鐵水冶金狀態(tài)評價的動態(tài)調控方法及系統(tǒng)可以實現球墨鑄鐵球化孕育處理的優(yōu)化控制.
Mn、S對灰鑄鐵性能的影響及二者之間的平衡關系,對實際生產數據進行了分析,結果表明:(1)S對灰鑄鐵的組織和性能的影響較大,尤其是在感應電爐熔煉的條件下,鐵液中的w(S)量控制在0.06％～0.12％,強度、硬度好,白口傾向小,A型石墨增多,D、E型石墨減少,斷面均勻性得到改善;(2)灰鑄鐵中的w(Mn)量不宜超過0.8％,超過一定量后會導致強度下降;(3)Mn和S在灰鑄鐵中不能單純看作雜質元素,對控制鑄件所需的佳顯組織和強度、防止某些缺陷都是必需的,S和Mn需保持正確的比例關系,在灰鑄鐵中應滿足w(Mn)=1.7w(S)+a,且a值保持在0.5％～0.6％,效果好.

為了滿足這些特殊使用，研制了一組奧氏體球鐵，通常叫傲Ni一Resis亡球鐵。這些奧氏體球鐵，主要用鋅、鉻和錳合金化，并且列入標準.
對幾種具有不同石墨形態(tài)、不同基體組織的鑄鐵材料的高溫拉伸性能進行了試驗研究.通過大量的試驗,得出以下結論:HT2RuT4QT400-15的抗拉強度均隨溫度升高而下降,且變化趨勢一致,拐點均在400℃左右,石墨形態(tài)和基體組織共同交互作用影響抗拉強度的下降幅度;HT2RuT4QT400-15的性模量隨溫度升高降低,QT400-15材料的性模量隨溫度的升高而逐漸下降,在450℃以后顯著降低,逐漸低于珠光體基體為主的蠕墨鑄鐵,但高于灰鑄鐵;在基體組織相同的情況下,蠕蟲狀石墨的鑄鐵比片狀石墨的灰鑄鐵具有更高的高溫抗拉強度,且蠕墨鑄鐵隨蠕化率的降低,高溫力學性能升高.
球墨鑄鐵鑄造生產中難免產生鑄造缺陷，根據鑄件技術要求可以采用焊補修復。然而，球墨鑄鐵含碳量高，焊接性能差，焊補過程中易產生白口組織和裂紋。通過對QT400-18球墨鑄鐵焊補工藝進行研究，制定嚴格的焊補工藝，通過與母材對比結果表明，選用Z408焊補后的硬度稍高，不適合用于加工面的焊補處理，Z308焊條焊補后的硬度與母材接近，可以用于加工面的焊補處理，Z308焊條和Z408焊條焊補后的抗拉強度和屈服強度基本與母材一致，不影響鑄件的使用性能

影響鑄鐵組織和性能的關鍵是碳在鑄鐵中存在的形式、形態(tài)、大小和分布。鑄鐵的發(fā)展，主要是圍繞如何改變石墨的數量、大小、形狀和分布這一中心問題進行的。因此，首先應研究鑄鐵中石墨的形成過程及其影響因素。鑄鐵中石墨的形成過程稱為石墨化。在鑄鐵中，碳能以化合態(tài)的滲碳體和游離狀態(tài)的石墨兩種形式存在，游離狀態(tài)的石墨容易形成片狀結構。這是由于石墨的晶格為簡單六方晶格，基面中的原子間距142nm，原子間結合力較強；而兩基面間的面間距340nm，因基面間距較大，原子間結合力較弱，故結晶時易形成片狀結構，且強度、塑性和韌性極低，接近于零，硬度僅為3HBS。另外，在碳原子的四個價電子中，只有一個價電子參加到電子氣中去，這便是石墨具有某些不太明顯的金屬性能(如導電性)的原因。 
前面我們已討論過化合態(tài)的滲碳體，它若加熱到高溫，便會分解為鐵和碳(Fe2C→3Fe。所以化合態(tài)的滲碳體只是一種亞穩(wěn)定相，而游離態(tài)的石墨則是一種穩(wěn)定相。一般，在鐵碳合金的結晶過程中，因為滲碳體的含碳量69％)比石墨的含碳量(100％)更接近于合金成分的含碳量5％o％)，析出滲碳體時所需的原子擴散量較小，滲碳體的晶核易形成，所以自合金液體或奧氏體中析出的是滲碳體而不是石墨。但在擴散時間足夠的條件下，或在合金中含有可促進石 墨形成的元素(如硅等)時，在合金中便會直接自液體或奧氏體中析出石墨。實踐證明，成分相同的合金在冷卻時，冷卻速度愈快，析出滲碳體的可能性愈大；冷卻速度愈慢，析出石墨的可能性愈大。