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[拼音]：qiumo zhutie

[英文]：nodular cast iron

普通灰鑄鐵鐵水經球化處理後，在鑄態下析出球狀石墨的鑄鐵（見圖）。球化處理所用的輔加劑稱為球化劑，常用的有純金屬鎂，也有合金。球墨鑄鐵與普通灰鑄鐵相比，具有較高的強度，較好的塑性和韌性。

簡史

球墨鑄鐵的出現在中國可追溯到公元前 2世紀。1959年在河南省鞏縣鐵生溝的漢代冶鐵作坊遺址發掘出一批鐵器，經現代檢測技術分析發現，鐵?中的石墨形貌結構與現代球墨鑄鐵的石墨完全一樣。1947年，英國的J.H.莫羅和W.J.威廉斯將混合稀土金屬加入高矽、高碳和低硫的高溫鐵水中，然後再用矽鐵或矽鈣進行孕育處理而獲得球墨鑄鐵。當時因稀土金屬昂貴，對鐵水成分限制太嚴，球墨鑄鐵未能在工業上得到應用。1949年，美國的A.P.加熱邦等用鎳鎂合金作球化劑處理成分範圍較寬的鐵水，成功地獲得了球墨鑄鐵。中國於1950年用銅鎂合金作為球化劑製得球墨鑄鐵，1964年又研製成以矽鐵稀土合金為球化劑的稀土鎂球墨鑄鐵。中國稀土金屬資源豐富，球墨鑄鐵已成為一種廣泛應用的結構材料。

生產工藝

將純鎂、鎳鎂、矽鐵鎂或矽鐵稀土鎂合金作為球化劑加入到碳矽含量稍高、硫磷含量低的鐵水中，然後再用矽鐵、矽鈣或其他多元合金進行孕育處理，鑄態下即可得到球墨鑄鐵。為了進一步改變其機械效能，可對球墨鑄鐵進行各種熱處理，如退火、正火、淬火、回火或等溫淬火等。依化學成分、凝固速度和熱處理規範不同，球墨鑄鐵的顯微組織除球狀石墨以外，可獲得不同的金屬基體。有抗拉強度較低而延伸率較高的鐵素體球墨鑄鐵；有抗拉強度較高而延伸率較低的珠光體球墨鑄鐵以及抗拉強度和延伸率兼優的貝氏體和奧氏體- 貝氏體球墨鑄鐵等。

效能和用途

球墨鑄鐵中的石墨成球狀，表面積與體積之比最小，應力集中現象不明顯，所以球墨鑄鐵中金屬基體的強度和塑韌性可以得到較充分的發揮。按照石墨球化程度和基體組織的不同，抗拉強度一般在400～1200兆帕，延伸率在 1～17％之間。球墨鑄鐵的抗氧化生長性和耐蝕性以及切削加工效能良好。其鑄造效能的特點是流動性好，線收縮率小，熱裂傾向小。但是球墨鑄鐵的製造工藝比較複雜，如果控制不當，有可能產生石墨球化不良，孕育及球化衰退、黑點夾雜、皮下氣孔和疏鬆等缺陷。大斷面鑄件常會出現黑斑，降低鑄件的機械效能，導致零件早期失效。

球墨鑄鐵因有較高的綜合機械效能，已廣泛用於各類機械零件，如內燃機曲軸、凸輪軸、汽車離合器和底盤零件、某些機床主軸、農業機具中的犁鏵、通用機械中的閥體、液壓元件等。此外還廣泛用以生產鑄管、軋輥和鋼錠模等。

發展

為了減少鑄造缺陷和同時提高球墨鑄鐵的機械效能，人們正在研究改進鐵水熔鍊工藝，降低鐵水中的含硫量，研製新的孕育劑，並進行多種機械效能如高、低溫效能、疲勞強度、斷裂韌性和檢測等方面的研究工作。研製不經過熱處理即能使球墨鑄鐵達到期望的使用效能的生產工藝，以及加入少量合金元素以獲得更高抗拉強度和延伸率的球墨鑄鐵，也是重要的發展方向。

參考書目

陸文華主編：《鑄鐵及其熔鍊》，機械工業出版社，北京，1980。