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目前,獲得度灰鑄鐵主要是通過添加鉻、銅、鉬和鎳等合金元素來實現,但是隨著合金價格的提高,生產成本不斷增加。為降低生產成本,本課題在HT250材質的基礎上,采用氮、鈦、鈮對鐵液進行微合金化,通過金相組織觀察、SEM分析、EDS分析、拉伸試驗和硬度試驗,研究了氮、鈦、鈮對灰鑄鐵組織及性能的影響規律。 試驗結果表明,含氮量為0.0055%～0.013%、含錳量為1.0%-1.36%時,試樣的金相組織為A型石墨+細片狀珠光體+少量鐵素體。隨著含氮、錳量的增加：片狀石墨長度變短、寬度稍有增加,彎曲程度加大,石墨端部鈍化,對基體的割裂作用減弱；細片狀珠光體含量略有增加,珠光體層片間距減小；試樣的抗拉強度和硬度逐漸增大,當含氮量為0.012%、含錳量為1.24%時,試樣的抗拉強度和硬度達到大值,分別為395MPa和260HBW。當鐵液中含氮量≥0.011%時,鑄件表面下開始出現氣孔缺陷。 在適當含氮量(0.0080%左右)基礎上,含鈦量在0.055%-0.149%范圍內時,試樣的金相組織為A型和D型石墨+珠光體+少量鐵素體。隨著含鈦量的增加：A型石墨減少,D型石墨增多；鐵素體的含量增多,珠光體的含量減少。
鋼鐵行業正加快重塑價值鏈，進一步增強企業競爭力，不斷強化“綠色化、有序化、品質化、化、差異化、化、多元化、智能化、化”發展要素，上漲310元/噸；山西焦煤一月內三度上調價格，主焦煤、肥煤累計漲幅達到300-440元/噸；進口煤價格漲勢同樣很猛，而汽車行業偏利好，庫存方面，節后至今，整體成交情況相對9月來說有所好轉，各地庫存均有所消化。”面對近期市況，杭州象石實業有限公司出口事業部總經理谷曉峰向記者如此感慨。中頻爐1年有多少鋼鐵產能，不得而知。據監測的高爐產能利用率顯示，各家鋼鐵企業雖然被動減產，但產能下滑速度卻較為，在11月13日，需求端“搖擺”受季節性因素影響，通過創新使用經濟手段，武安實現了過剩產能的平穩退出。盡管今后幣貶值幅度有限，但已經發生與繼續發生的幣對美元匯率貶值，對于鋼材市場將會發生兩個方面的重大影響:一是鋼鐵冶煉原料與能源動力成本，”造成上述煤炭、鋼鐵產業行情聯動出現異常的原因則是供給側改革下的階段性局面差異。
當球鐵的噸位增加和市場滲透是很驚人的，這種材料決不能看到達到了它的全部潛力。基于這一點，現在不生產球鐵的鑄鐵廠，建議很好地重新考慮這方面的可能性。節能要求導致基本上重新設計零件，以達到重量輕、效率高，這就必然要提醒設計者集中注意材料。球鐵正日益被認為能提供高的強度一重量特性，并且能以比較低的成本生產。因此預料，隨著代替灰鑄鐵、可鍛鑄鐵和鑄銀件，能親眼看到球鐵生產噸位的持續增加。近出版的刊物對于幫助造廠在這面的力是有利的，雖然計值會變提高而改善。但鐵水溫度低于1450“C后孕育效果很差，RG值幾乎不變。由表3可得:孕育鑄鐵的質量指標用鑄造焦熔煉的比用冶金焦熔煉的高18%，值得注意的是相對硬度反而降低3%。
1947年英國H.Morrogh發現，在過共晶灰口鑄鐵中附加鈰，使其含量在0.02wt%以上時，石墨呈球狀。1948年美國A.P.Ganganebin等人研究指出，在鑄鐵中添加鎂，隨后用硅鐵孕育，當殘余鎂量大于0.04wt%時，得到球狀石墨。從此以后，球墨鑄鐵開始了大規模工業生產。球墨鑄鐵作為新型工程材料的發展速度是令人驚異的。1949年球墨鑄鐵產量只有5萬噸，1960年為53.5萬噸，1970年增長到500萬噸，1980年為760萬噸，1990年達到915萬噸。2000年達到1500萬噸。球墨鑄鐵的生產發展速度在工業發達特別快。球墨鑄鐵產量的75%是由美國、日本、德國、意大利、英國、法國六國生產的。
中國球墨鑄鐵生產起步很早，1950年就研制成功并投入生產，中國的球墨鑄鐵年產量達230萬噸，位于美國、日本之后，居第三位。適合中國國情的稀土鎂球化劑的研制成功，鑄態球墨鑄鐵以及奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵等各個領域的生產技術和研究工作均達到了很高的技術水平。（1）鑄態珠光體球墨鑄鐵曲軸和鑄態鐵素體球墨鑄鐵汽車底盤零件分別在我國第二汽車廠、南京汽車廠和 汽車廠相繼投產。這標志著中國鑄態球墨鑄鐵生產達到了較高水平。與之相適應的包外脫硫、雙聯法熔煉、瞬時孕育、孕育塊技術以及音頻檢測和熱分析快速分析等技術的采用，則標志著中國大量流水生產汽車鑄件的技術水平與先進水平的差距正在縮小。試驗研究了大斷面（壁厚大于120mm）球墨鑄鐵的冶金因素以及相應的生產工藝措施。采用適量的釔基重稀土復合球化劑、強制冷卻、順序凝固、延后孕育，必要時添加微量銻、鉍等可防止球墨鑄鐵件中心部位的石墨畸變和組織疏松等，現已成功地制作了38噸重的大型復雜結構件，17.5噸重的柴油機體、截面為805mm的球墨鑄鐵軋輥等。
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凸輪軸是汽車發動機上的重要組成部件,專門負責控制進氣門和排氣門開啟和關閉的時間,關系著進排氣的大小及準確性,并直接影響燃燒比和節能降耗問題,因此只有凸輪軸高硬耐磨才能始終很好地保證發動機符合設計要求,并提高整個發動機的性能。在凸輪軸生產材質的選擇上,由于球墨鑄鐵具有優良的減震性、良好的耐磨性以及不亞于鋼的強度等眾多優點而成為多數凸輪軸生產廠家的 。 FCD700球墨鑄鐵凸輪軸是哈爾濱東安汽車發動機公司為其4G6系列發動機生產的一款度球墨鑄鐵汽車鑄件,長期以來該公司采用沖入法工藝進行球化孕育處理,雖然這種工藝條件也能達到凸輪軸性能指標要求,但一直存在著很多問題,如鑄件球化率低,球化效果不穩定,有時鑄件白口傾向較大;回爐料利用率低,生產成本高;球化劑消耗量大,澆注機內殘鎂量波動大,且鎂的收得率低;工業現場弧光大,煙塵多,勞動環境惡劣,工人勞動強度大等。
為了解決這些問題,穩定并提高凸輪軸產品的質量,降低生產成本,改善工人勞動環境,本文在對喂線技術工藝生產球墨鑄鐵進行理論分析的基礎上,通過分析原沖入法工藝生產凸輪軸時存在問題的原因,驗證了喂線技術生產FCD700球墨鑄鐵凸輪軸的合理性及可行性,進而制定出了采用喂線技術工藝替代原有沖入法工藝生產FCD700球墨鑄鐵凸輪軸的方案,并進行了工業化試驗,試驗過程中采集了光譜分析試樣、拉伸試樣、金相試樣,并對試驗數據進行了整理分析。 工業化試驗結果表明:采用喂線工藝生產FCD700球墨鑄鐵凸輪軸時,鑄件球化率、石墨球尺寸等級等參數都優于原沖入法工藝,且鑄件力學性能的穩定性得到很大改善,球化處理效果穩定,重現性好;喂線技術工藝對鐵水增硅量小,可大量使用回爐料,降低了生產成本,并能靈活調整氣壓澆注機內鎂殘量的波動;同時喂線處理工藝在很大程度上了球化作業時煙氣對環境的影響和污染,降低了工人勞動強度。
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