1．促進鐵素體(tǐ)的生(shēng)成：
(1)鐵素體(tǐ)含量影響鑄态鐵素體(tǐ)球墨鑄鐵的力學性能及切削、使用性能。多數雜(zá)質元素和微量元素促進珠光體(tǐ)而降低鐵素體(tǐ)的生(shēng)成，緻使抗拉強度較易達到，但伸長率較難滿足，故應嚴格控制這些元素。按作用由小(xiǎo)到大(dà)依次爲：砷、錫、硼、鉻、錳、銅和鎳。通過對原材料的挑選，廢鋼應具有低的雜(zá)質和微量元素，特别是鎳、鉻、錳。廢鐵中(zhōng)如果含有上述元素，也應杜絕，同時避免使用鍍鋅、鍍鉻、鍍錫和搪瓷廢鋼；銅線、磁鐵和黃銅墊片等電工(gōng)廢料也不得使用。鑄件錳含量控制在Mn≤0．4％，最好爲Mn≤0．2％。
(2)較高碳當量有增加鐵素體(tǐ)含量的傾向，特别是在高含矽量時尤其明顯。故在CE＜5％的前提下(xià)，取其上限，而碳含量一(yī)般爲C=3．7％~3．9％。
(3)較高含矽量通常有較多鐵素體(tǐ)，但在雜(zá)質和微量元素高時，則不一(yī)定。矽量過高還有使硬度提高、伸長率降低的趨勢，故終矽量(鑄件成品)一(yī)般爲Si=2．8％~3．0％。原鐵液矽含量爲Si=1.1%~1.5%（未孕育前），鐵液矽增量約爲Si=1．3％~1．9％。矽鐵孕育劑加人量應計及矽鐵的矽含量、鐵液的矽增量和矽的收得率(一(yī)般約爲45％~70％)，否則将無法控制終矽量。
(4)高溫低磷、低硫鐵液。鐵液出爐溫度應＞1450℃，澆注溫度＞1350℃，鑄件P、S含量控制在P＜0．06％，S＜0．02％。
(5)選用高質量的鑄态鐵素體(tǐ)球墨鑄鐵球化劑。另外(wài)，孕育可提高石墨球數，促進鐵索體(tǐ)形成，故采用包内、出鐵槽、浮矽和随流等多種孕育方式對鐵素體(tǐ)的形成有較好效果。
(6)加強生(shēng)産管理，穩定工(gōng)藝操作。鑄态鐵素體(tǐ)球墨鑄鐵硬度＜180HB，鐵素體(tǐ)含量可大(dà)于70％，碳化物(wù)含量＜3％。

2．力學性能指标評價：
(1)GBl348—1988中(zhōng)規定抗拉強度、伸長率爲球墨鑄鐵的驗收依據。需方要求屈服強度、硬度時，可大(dà)緻按屈強比σ0．2／σb＝0．6～0．7評估。一(yī)般說來，隻要抗拉強度達标，屈服強度也可達标，抗拉強度與硬度的大(dà)緻量化關系爲：σb／MPa=2．663HB+53。生(shēng)産中(zhōng)以硬度驗收鑄件簡單易行，有一(yī)定可靠性。
(2)生(shēng)産數據表明，嚴格控制鐵液成分(fēn)和生(shēng)産工(gōng)藝，室溫沖擊值達标，低溫沖擊值也可達标，否則難以滿足技術要求。
3.應用研究與工(gōng)藝實踐：
爲生(shēng)産鐵素體(tǐ)球鐵的需要，進廠生(shēng)鐵由原雲鋼的18#-22#生(shēng)鐵改爲定點采購信陽明港鋼廠生(shēng)産的Q12生(shēng)鐵（錳含量較低≤0.05%）；焦炭要求固定碳高（≥75%）；含矽量低（≤0.5%），灰分(fēn)低、強度高、塊度大(dà)（50-100mm）而均勻，定點使用平項山的基焦；矽鐵就近使用本市浙川鐵合金産品；稀土鎂合金也定點使用魯山縣的鐵素體(tǐ)球鐵用稀土鎂合金。其他材料輔料如廢鋼（排除有害元素幹擾）、煤粉、陶土、型砂、合脂油、石灰石、耐火(huǒ)材料等，也都本着質量好、價格合理、路途近的原則定點采購。重要的是化學成份的選擇。
3.1碳和矽是影響球鐵機械性能和鑄造性能很大(dà)的元素，是促進石墨化的元素。提高碳當量（C總+1/3si）可增加石墨球數，改善鐵水流動性，減少縮孔體(tǐ)積和白(bái)口傾向，提高塑性和韌性。但碳當量過高，易出現石墨漂浮導緻性能下(xià)降，故元素含量應選擇：C：3.6-3.9%;S:2.2-3.0%;碳當量應在4.4-4.8%之間。
3.2錳是阻礙石墨化并穩定碳化物(wù)的元素，穩定和增加基體(tǐ)中(zhōng)珠光體(tǐ)含量，但易形成晶間偏析，降低球鐵塑性和韌性；含量高時會增加縮松傾向，故在生(shēng)産鑄态鐵素體(tǐ)球鐵中(zhōng)，因鐵素體(tǐ)含量要求大(dà)于75%，不允許出現縮松和不再經過熱處理，故錳的含量不能高而應低，應控制在0.3-0.4%範圍内。我(wǒ)們不再用雲鋼生(shēng)鐵而用信鋼Q12即是此道理。
3.3磷（P）和硫（S）均爲有害元素，磷對球鐵的韌性、塑性和内在質量有很大(dà)影響，硫含量高使鑄件産生(shēng)夾渣、皮下(xià)氣孔等缺陷。所以都應嚴格控制。故磷一(yī)般不得超過0.06%；硫應在0.03%以下(xià)。特别是硫，同時受生(shēng)鐵和焦碳的影響，有時鐵水增硫過高，此時就必須進行脫硫處理，我(wǒ)們的做法是将适量脫硫劑從出鐵槽随鐵水加入包内，使鐵水與脫硫劑先行接觸，發生(shēng)脫硫反應後再進行球化處理。
3.4控制球化劑的殘留量，減少遊離(lí)滲碳體(tǐ)增加和白(bái)口傾向，對生(shēng)産鑄态鐵素全球鐵十分(fēn)必要。故應控制：Re殘爲0.02-0.04%；Mg殘0.03-0.06%。
4.強化熔化及球化孕育工(gōng)藝，引進和推廣包外(wài)孕育工(gōng)藝：
4.1沖天爐在熔煉之前，必須要根據鑄件要求進行配料計算，而配料計算的基礎是必須先知(zhī)道鑄件所需的化學成份以及原材料（生(shēng)鐵、回爐鐵、廢鋼、鐵合金等）的化學成份，同時要根據以往的熔煉經驗得出各元素的燒損率。一(yī)般是碳、硫增加，矽錳燒損。根據燒損率初步确定燒損方案，反複試驗，确定最佳方案。在此過程前後，必須要工(gōng)藝管理嚴格，各種原材料輔料嚴格稱重計量，及時做好化學成份及金相的檢驗，提供準确的各項數據。
4.2球化劑采用魯山生(shēng)産的鐵素體(tǐ)球鐵專用稀土鎂合金，加入量爲1.1-1.3%，用茶壺式澆包，在底部一(yī)側預先砌一(yī)隔牆，将球體(tǐ)化劑破碎成小(xiǎo)塊放(fàng)入其内，表面覆蓋一(yī)層矽鐵粉，再蓋草木灰。出鐵水時先出2/3待反應翻動平穩後扒渣，再補其餘鐵水，同時在出鐵槽加入0.5%左右的75siFe矽鐵，進行孕育處理，迅速攪拌扒渣，複草灰後可澆注。
4.3引進先進孕育劑:原材料是基礎，孕育是關鍵。球鐵件最終性能的好壞，在很大(dà)程度上取決于孕育效果的好壞，生(shēng)産鐵素體(tǐ)球鐵更是關鍵。但傳統的包内孕育方法容易産生(shēng)鑄态碳化物(wù)和反白(bái)口，即使熱處理也難以完全消除。直到引進了包外(wài)孕育新工(gōng)藝，采用了湖北(běi)内燃機配件廠球鐵研究所研制出的适應包外(wài)孕育工(gōng)藝使用的SRCB高效孕育劑，才可使鑄态鐵素體(tǐ)球鐵這一(yī)材料鑄造獲得真正成功。
4.4包外(wài)孕育是在澆注時，将一(yī)特制漏鬥安裝在澆包茶壺嘴上方，用一(yī)定量小(xiǎo)鐵勺将占型腔所需鐵水重量的0.10-0.15%的SRCB孕育劑加入鬥中(zhōng)，在自重作用下(xià)，使孕育劑均勻地随鐵水進入型腔，從而達到孕育的目的。或是将孕育劑定量後倒入型腔，然後倒鐵水。實驗表明該孕育量達到0.15%就能達到最佳效果。
5.試樣組織及性能檢測：
澆注數根Ф25×120試棒，帶回試驗室進行力學性能檢測及金相分(fēn)析。
5.1澆鑄試樣的顯微組織基體(tǐ)中(zhōng)F%>80%，石墨球圓整、細小(xiǎo)、分(fēn)布均勻。
5.2試樣力學性能：
σb1=460MPa,δ1=12%，HB1=170
σb2=465MPa,δ2=11%，HB2=177
σb3=469MPa,δ3=11%，HB3=180 
σb4=461MPa,δ4=11%，HB4=178
5.3包外(wài)孕育使石墨球圓整、細小(xiǎo)、分(fēn)布均勻，改善磷共晶的分(fēn)布形态，減少了它的數量和尺寸，對消除鑄态碳化物(wù)尤見成效，能提高鑄件的機械性能和疲勞強度，抗衰退能力強，能有效地促進鐵素體(tǐ)的形成，也能有效地消除皮下(xià)氣孔。

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