影響鑄鐵組織和性能的關(guān)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(shù)量、大小、形狀和分布這一中心問題進(jìn)行的。因此，首先應(yīng)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(jié)構(gòu)。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(jié)合力較強(qiáng)；而兩基面間的面間距340nm，因基面間距較大，原子間結(jié)合力較弱，故結(jié)晶時易形成片狀結(jié)構(gòu)，且強(qiáng)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(dǎo)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(jié)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(kuò)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(kuò)散時間足夠的條件下，或在合金中含有可促進(jìn)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。

,對進(jìn)一步發(fā)揮鑄態(tài)球鐵的強(qiáng)韌性潛力,提高零件的使用壽命,擴(kuò)大鑄態(tài)球鐵的使用范圍是很有意義的. 在生鐵原料貨源穩(wěn)定,研究銅錳合金化對鑄態(tài)球（略）影響.在穩(wěn)定生產(chǎn)鑄態(tài)鐵素體球鐵的條件下,適當(dāng)控Si含量,強(qiáng)化孕育,添加少量Cu和Mn,成功生產(chǎn)出度、高塑性的鑄態(tài)球墨鑄鐵(塑性指標(biāo)δ比相應(yīng)牌號高出一個級別).用這種方法生產(chǎn)的鑄件,性能穩(wěn)定,成本降低.為了不使鑄件中出現(xiàn)碳化物并減少鑄件不同截面的硬度差,應(yīng)視力學(xué)性能和鑄件壁厚不同而適當(dāng)（略）n含量,本文重點研究了銅錳對合金化鑄態(tài)球墨鑄鐵性能的影響.
風(fēng)電配件用球墨鑄鐵是隨著風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的一類低溫高韌性球墨鑄鐵,是球墨鑄鐵近期（略）之由于普通球墨鑄鐵的低溫沖擊韌性較低,在寒冷的環(huán)境中易發(fā)生脆性斷裂,無法滿足風(fēng)電配件的性能要求,不適合用以生產(chǎn)風(fēng)電配件.因此在生產(chǎn)風(fēng)電球鐵配件（略）具有較高生產(chǎn)技術(shù)含量的低溫高韌性球墨鑄鐵,以此來保證風(fēng)電配件的使用. 本課題主要圍繞球墨鑄鐵的低溫沖擊韌性展開,研究了球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝、力學(xué)性能和金相組織之間的關(guān)系.通過對實驗試樣進(jìn)行化學(xué)、力學(xué)性能測試、金相組織（略）描分析,確定出了生產(chǎn)風(fēng)電配件用球墨鑄鐵的佳化學(xué)成分和生產(chǎn)工藝,提出了提高球墨鑄（略）性的有效途徑,對風(fēng)電配件用球墨鑄鐵的生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義. 通過研究發(fā)現(xiàn),在化學(xué)成分上硅、銅、鉍對球墨鑄鐵的低溫沖擊韌性有顯著影響.在生產(chǎn)工藝上選用球（略）育劑和高低溫兩階段石墨化退火,都是提高球墨鑄鐵低溫沖擊韌性的有效途徑.球墨鑄鐵的低溫沖擊韌性與金相組織有著密切聯(lián)系.石墨球的球化級別和大小級別越高,石墨球越圓整和細(xì)小,低溫沖擊韌性就越高.而隨著基體組織中珠光體量的增多,低溫沖擊韌性降低.為了保證球鐵的低溫...