第三节 球化处理工艺 球化处理主要包括以下内容： （1）铸铁化学成分的选择； （2）球化剂的选择、加入量； （3）球化处理方法； （4）球墨铸铁的孕育处理； （5）球化效果的检验。 球墨铸铁球化处理工艺的制订应充分考虑球墨铸铁的牌号及其对组织的要求、铸件几何形状及尺寸、铸型的冷却能力、浇注时间和浇注温度、铁液中微量元素的影响以及车间生产条件等因素。 一、球墨铸铁化学成分的选择 同普通灰铸铁一样，球墨铸铁化学成分主要包括碳、硅、锰、硫、磷五大常见元素。对于一些对组织及性能有特殊要求的铸件，还包括少量的合金元素。同普通灰铸铁不同的是，为保证石墨球化，球墨铸铁中还须含有微量的残留球化元素。下面着重介绍这些元素在球墨铸铁中的作用及其选择原则。 1、碳及碳当量 碳是球墨铸铁的基本元素，碳高有助于石墨化。由于石墨呈球状后石墨对机械性能的影响已减小到最低程度，球墨铸铁的含碳量一般较高，在3.5～3.9%之间，碳当量在4.1～4.7%之间。铸件壁薄、球化元素残留量大或 孕育不充分时取上 限 ；反 之，取 下限 。将 碳当量选择在共 晶 点 附 近 不仅 可 以改 善 铁液的流 动 性，对于球墨铸铁而 言 ，碳当量的提 高还会 由于提 高了 铸铁凝 固 时的石墨化膨 胀 提 高铁液的自 补 缩 能力。但 是，碳含量过 高，会 引 起 石墨漂 浮 。因此 ，球墨铸铁中碳当量的上 限 以不出 现 石墨漂 浮 为原则。 2、硅 硅是强石墨化元素。在球墨铸铁中，硅不仅可以有效地减小白口倾向，增加铁素体量，而且具有细化共晶团，提高石墨球圆整度的作用。但是，硅提高铸铁的韧脆性转变温度（见图4—6），降低冲击韧性，因此硅含量不宜过高，尤其是当铸铁中锰和磷含量较高时，更需要严格控制硅的含量。球墨铸铁中终硅量一般在1.4—3.0%。选定碳当量后，一般采取高碳低硅强化孕育的原则。硅的下限以不出现自由渗碳体为原则。 图4—6 硅对铁素体球墨铸铁脆性转变温度的影响 球墨铸铁中碳硅含量确定以后，可用图4—7 进行检验。如果碳硅含量在图中的阴影区，则成分设计基本合适。如果高于最佳区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于最佳区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。 图4—7 球墨铸铁中碳硅含量 3、锰 由于球墨铸铁中硫的含量已经很低，不需要过多的锰来中和硫，球墨铸铁中锰的作用就主要表现在增加珠光体的稳定性，促进形成(Fe、Mn)3C。这些碳化物偏析于晶界，对...
