铸铁型材品质稳定

除了中硅球墨铸铁以外，系统研究了Si+Al总量对稀土镁球墨铸铁抗生长能力的影响。中国研制的RQTAL5Si5耐热铸铁用作耐热炉条的使用寿命是灰铸铁的3倍，是普通耐热铸铁的2倍，并与日本Cr25Ni13Si2耐热钢的使用寿命相当。高镍奥氏体球墨铸铁方面也取得了进展，它在石油开采机械，化工设备，工业用炉器件上均取得了成功的应用。在耐酸球墨铸铁方面，中国生产的稀土高硅球墨铸铁比普通高硅铸铁的组织细小。在耐热球墨铸铁方面均匀很难获得同镁球墨铸铁那样完整均匀的球状石墨，而且，当稀土量过高时，还会出现各种形的石墨，白口倾向也增大，但是，如果是高碳过共晶成分（C＞4.0wt%），稀土残留量为0.12～0.15wt%时，可获得良好的球墨.。
但稀土镁球化剂由于能使铁中的稀土残留量达0.02～0.03wt%，故仍可保证石墨球化良好。如果在球墨铸铁中加入0.02～0.03wt%Bi，则几乎把球状石墨完全破坏，若随后加入0.01～0.05wt%Ce，则又恢复原来的球化状态，这是由于Bi和Ce形成了稳定的化合物。稀土的形核作用。20世纪60年代以后的研究表明，含铈的孕育剂可使铁液在整个保持期中增加球数。
含硫量高（冲天炉熔炼）和出铁温度低的情况，加入稀土是必要的。球化剂中镁是主导元素，稀土一方面可促进石墨球化，另一方面克服硫以及杂质元素的影响以保证球化也是必须的。稀土防止干扰元素破坏球化。研究表明，当干扰元素Pb，Bi，Sb，Te，Ti等总量为0.05wt%时，加入0.01wt%（残余量）的稀土，可以完全中和干扰，并可抑制石墨的产生。中国绝大部分的生铁中含有钛。根据中国铁质差有的生铁中含钛高达0.2～0.3wt%使终的组织中含有更多的石墨球和更小的白口倾向。经研究还表明，含稀土的孕育剂可改善球墨铸铁的孕育效果并显著提高抗衰退的能力。加入稀土可使石墨球数增多的原因可归结为：稀土可提供更多的晶核，但它与FeSi孕育相比所提供的晶核成分有所不同，稀土可使原来（存在于铁液中的）不活化的晶核得以长大，结果使铁液中总的晶核数量增多。

除了与铸造企业的技术水平和企业管理严格与否有关之外，还与原材料质量有关，特别是与生铁质量有关.生铁的纯净度对铁液的纯净度，石墨形态，韧-脆转变温度，基体组织，晶间夹杂等均有很大的影响.因此，为了确保铸件质量及质量稳定，在选用生铁时，一定要严格限Mn，P以及微量元素的含量。低温铁素体球墨铸铁高端铸件与高纯生铁的关系.通过转向架轴箱铸件生产实例及大量数据说明生铁中各元素对铸件质量的影响并且要求它们的含量要严格稳定。
考虑了裂纹扩展速率的分散性，采用统计分析获得了Paris公式参数的分布特征，建立了QT400-18裂纹扩展速率的随机概率模型.反推得到了da/ dN≤10-7 mm/cycle时材料的疲劳启裂门槛值.进一步建立了剩余寿命预测模型，通过数值抽样仿真，得到了不同初始裂纹长度下的裂纹扩展剩余寿命及其分布。采用概率断裂力学方法研究了船用柴油机机身球墨铸铁材料(QT400-的裂纹扩展寿命可靠性.基于QT400-18的裂纹扩展试验并建立了剩余寿命与可靠度关系图谱.。
包括生核过程，初生奥氏体枝晶的析出过程以及亚共晶铸铁，过共晶铸铁，共晶铸铁的形成过程.阐述了初生奥氏体枝晶的形态和初生奥氏体枝晶对铸铁性能的影响以及对初生奥氏体枝晶的控制.分析了灰铸铁和球墨铸铁的共晶转变过程以及石墨的晶核.终得出:对于灰铸铁，组织中枝晶所占的体积分数提高，铸铁的强度随之提高，对于球墨铸铁，初生奥氏体枝晶的数量和枝晶间距，对石墨球的形态，尺寸和分布状况有重要的影响。灰铸铁和球墨铸铁的凝固过程将w(Al)量控制在0.005％～0.01％，既促进灰铸铁石墨生核，又不会诱发针孔缺陷，采用O的孕育剂可以使球化率提高，石墨球数增多，石墨球尺寸减小，从而提高球墨铸铁质量.。