1 鑄鐵熔煉技術(shù)
1.1 沖天爐技術(shù)
沖天爐仍穩(wěn)居鑄鐵熔煉設(shè)備，至今仍擔(dān)負(fù)著80%,以上重量的鑄鐵件的熔煉任務(wù)。建國50多年來， 我國的沖天爐技術(shù)得到了快速的發(fā)展。在早期，我國鑄造行業(yè)沿用原蘇聯(lián)的直筒形三排大風(fēng)口冷風(fēng)沖天爐，經(jīng)過多年來的生產(chǎn)實(shí)踐，結(jié)合我國具體情況，改進(jìn)和創(chuàng)造了多種沖天爐爐型，如曲線爐膛多排小風(fēng)口熱風(fēng)沖天爐，倒置大排距兩排風(fēng)口沖天爐，*送風(fēng)沖天爐排交叉風(fēng)口沖天爐，旋轉(zhuǎn)進(jìn)風(fēng)沖天爐，卡腰沖天爐，無爐襯水冷沖天爐等。其它特種爐和煤粉化鐵爐，天然氣化鐵爐，國內(nèi)也有過研究和應(yīng)用，但使用還不普遍。尤其20世紀(jì)70年代以后，符合我國特點(diǎn)的爐型和熔煉技術(shù)已逐漸完善和成熟，形成了*我國特色的多排小風(fēng)口和兩排大間距沖天爐系列。在操作技術(shù)上，從一度追求低焦耗到重視鐵水質(zhì)量，進(jìn)而講求提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)、勞動(dòng)衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)的綜合指標(biāo)，逐步正確地開發(fā)應(yīng)用了從爐料處理、修爐、烘爐到配加料、鼓風(fēng)、爐況控制、鐵檢驗(yàn)等全過程的操作技術(shù)。國外鑄鐵件生產(chǎn)中，熔煉時(shí)普遍采用鑄造用焦，熱風(fēng)沖天爐和雙聯(lián)熔煉應(yīng)用普遍，沖天爐富氧送風(fēng)、除濕送風(fēng)已得到應(yīng)用，鐵液溫度高于1500度。國內(nèi)鑄鐵件生產(chǎn)中，熔煉時(shí)鑄造焦應(yīng)用比例不足1%，熱風(fēng)爐和雙聯(lián)熔煉應(yīng)用很少，富氧和除濕送風(fēng)已經(jīng)開始研究，出爐鐵液溫度大多為1400度左右。在比較短的歷程中，我們?cè)跊_天爐理論研究、爐子結(jié)構(gòu)、修爐材料、送風(fēng)系統(tǒng)、熱能利用、強(qiáng)化底焦燃燒、爐內(nèi)氣氛調(diào)整控制、鐵水爐前檢驗(yàn)、消煙除塵、非焦炭化鐵、配料及熔煉過程計(jì)算機(jī)優(yōu)化控制等諸多方面都取得了可喜的成績(jī)。沖天爐技術(shù)的進(jìn)步是我國鑄造業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的重要方面。50多年來，我們已經(jīng)走出了一條*特色的沖天爐技術(shù)發(fā)展的成功之路，在我國的具體條件下發(fā)展了沖天爐理論和生產(chǎn)實(shí)踐。沖天爐熔煉的質(zhì)量和效益與生產(chǎn)規(guī)模及爐子容量有密切的關(guān)系。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面看，我國的相關(guān)企業(yè)追求小而全、大而全的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，致使國內(nèi)至今沖天爐林立，其中3t/h以下的小型沖天爐占大多數(shù)，由此而造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染已是不容忽視的問題。隨著我國企業(yè)股份制和集團(tuán)化的發(fā)展，將為專業(yè)化鑄造廠的發(fā)展提供必要條件，但從我國多種所有制長(zhǎng)期并存的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)來看，鑄造廠大、中、小規(guī)模長(zhǎng)期并存的格局也是必然的。5t/h以下中小型沖天爐還將長(zhǎng)期占有大多數(shù)比例。因此，以提高操作技術(shù)為主，開發(fā)、推廣低能耗、少污染的沖天爐及其熔煉工藝是我國沖天爐發(fā)展的總趨勢(shì)。沖天爐的發(fā)展是圍繞著提高性能、提高生產(chǎn)率、降低消耗、改善操作、減少污染進(jìn)行的。沖天爐性能主要體現(xiàn)在碳的燃燒、爐料的加熱和冶金過程三方面。隨著鑄鐵生產(chǎn)批量的擴(kuò)大和對(duì)鑄造生產(chǎn)率及鑄件質(zhì)量要求的提高，沖天爐容量也不斷地增大。大容量的沖天爐熔煉狀況更穩(wěn)定，無論技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上都比小爐子更具優(yōu)勢(shì)。因此，在單一品種大批量生產(chǎn)中，用一臺(tái)大容量爐子取代多臺(tái)小爐子是合理的。在上，沖天爐發(fā)展主要為等離子體沖天爐、無焦沖天爐、新型回轉(zhuǎn)熔煉爐我國鑄鐵業(yè)布局分散、企業(yè)規(guī)模小，生產(chǎn)的社會(huì)化水平低，技術(shù)水平不等，技術(shù)成果的生產(chǎn)轉(zhuǎn)化率低。而沖天爐作為其基礎(chǔ)工藝設(shè)施，更是集中體現(xiàn)了這些特點(diǎn)，大量低水平運(yùn)行的小沖天爐造成的環(huán)境污染、資源浪費(fèi)和低質(zhì)鑄件是不言而喻的。在操作技術(shù)方面，由于長(zhǎng)期以來自動(dòng)化程度低，人工操作技術(shù)得以深入的發(fā)展。爐子的熔煉狀態(tài)對(duì)操作者的依賴很大，致使沖天爐的熔煉水平差別很大， 甚至同一臺(tái)爐子也會(huì)因?yàn)椴僮魅藛T狀態(tài)的變化和更換操作者，而出現(xiàn)熔煉水平的波動(dòng)。實(shí)現(xiàn)沖天爐操作的智能化、自動(dòng)化才能從根本上避免操作者的隨機(jī)不良影響，使沖天爐按*狀態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行。我國沖天爐自動(dòng)化研究起步雖晚，但進(jìn)展較快，在自動(dòng)優(yōu)化配料、上料、熔煉過程優(yōu)化控制方面取得了一些實(shí)用成果，使我國沖天爐的自動(dòng)化操作水平提高了一大步，縮短了與*水平的差距。加入WTO將在我們面前展現(xiàn)一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的世界鑄件市場(chǎng)。我們不但要保持鑄鐵件生產(chǎn)大國的地位，還要成為鑄鐵件生產(chǎn)的強(qiáng)國。因此，沖天爐熔煉的發(fā)展將圍繞強(qiáng)化管理、促進(jìn)技術(shù)改造、提高規(guī)模效益進(jìn)行。我國沖天爐技術(shù)的發(fā)展方向主要有以下若干方面：
（1）走專業(yè)化生產(chǎn)道路，提高沖天爐作業(yè)率，向大型化、智能化、長(zhǎng)期作業(yè)方向發(fā)展；
（2）爐料供應(yīng)專業(yè)化、規(guī)模化；
（3）大力發(fā)展沖天爐配套技術(shù)，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)沖天爐的控制和檢測(cè)；
（4）發(fā)展沖天爐.電爐雙聯(lián)熔煉技術(shù)；
（5）獲得高溫鐵水是沖天爐熔煉的根本任務(wù)。
1.2 電爐技術(shù)
感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵，由于它具有鐵液溫度高、成分穩(wěn)定、污染少、便于調(diào)整鐵液成分的優(yōu)點(diǎn)，從20 世紀(jì)60年代初起，在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家開始普及。近年來，中頻感應(yīng)熔煉爐的迅速發(fā)展給鑄鐵生產(chǎn)注入了新的活力。感應(yīng)熔煉爐的發(fā)展和應(yīng)用，使鑄鐵生產(chǎn)進(jìn)入一個(gè)新階段。盡管工頻感應(yīng)熔煉爐存在某些不足，但它在金屬熔煉、鐵液成分調(diào)整、金屬液的升溫和保溫，尤其作為其它熔煉爐的雙聯(lián)用爐仍在普遍應(yīng)用。中頻感應(yīng)熔煉爐適合熔煉鑄鐵，特別是合金鑄鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵，它的迅速發(fā)展和所顯示的*性，使其近年來在鑄鐵生產(chǎn)中呈現(xiàn)出被廣泛應(yīng)用的新趨勢(shì)。它節(jié)能降耗、生產(chǎn)率高，且具有較大的生產(chǎn)靈活性，對(duì)鋼鐵冶金企業(yè)等行業(yè)性機(jī)修廠及其它單件小批量生產(chǎn)極為有利；它自動(dòng)化程度高，且配有雙供電電源與控制系統(tǒng)，同時(shí)具有熔煉和保溫雙重功能，對(duì)于諸如汽車鑄件和鑄鐵管生產(chǎn)的連續(xù)性作業(yè)非常適合；它既適用于冷料熔煉，又適宜與其它熔煉爐進(jìn)行雙聯(lián)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

2 鑄鐵合金
2.1 鑄鐵合金概述
目前，世界鑄鐵件的生產(chǎn)狀況和趨勢(shì)是，灰鑄鐵件的比例明顯下降，但仍占優(yōu)勢(shì)。球鐵鑄件的產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，蠕鐵和特種鑄鐵也有了較大發(fā)展。灰鑄鐵的產(chǎn)量趨向于逐年下降，但灰鑄鐵中的高強(qiáng)度鑄鐵所占的比重越來越大，廣泛用于制造汽車、拖拉機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)床和通用機(jī)械等各個(gè)方面。我國灰鑄鐵約占鑄鐵件總產(chǎn)量的80%以上，而高強(qiáng)度灰鑄鐵的比重較小。如國內(nèi)柴油機(jī)缸體鑄件比國外重30%以上，且抗拉強(qiáng)度在碳當(dāng)量相同的情況下比國外低1-2級(jí)。在碳當(dāng)量相同的條件下，我國生產(chǎn)的灰鑄鐵的拉伸性能比發(fā)達(dá)國家低1-2個(gè)牌號(hào)。今后，加強(qiáng)高強(qiáng)度灰鑄鐵的試驗(yàn)研究無疑應(yīng)是我國灰鑄鐵的發(fā)展方向。我國可鍛鑄鐵總產(chǎn)量在世界上，雖然我國可鍛鑄鐵產(chǎn)量較大，但今后的需求量還將有所增大。所以，今后我國可鍛鑄鐵還將有一個(gè)大的發(fā)展。
目前，我國可鍛鑄鐵的生產(chǎn)與國外相比，主要有以下差距。a品種少，僅有黑心可鍛鑄鐵。國外珠光體可鍛鑄鐵生產(chǎn)得很多，且有焊接性能良好的白心可鍛鑄鐵。b質(zhì)量差。國外多以電爐或沖天爐＊電爐雙聯(lián)熔煉為主，且有*的爐前控制與測(cè)試技術(shù)。而國內(nèi)以小型沖天爐為主，且對(duì)原材料檢驗(yàn)控制不嚴(yán)，爐前都憑經(jīng)驗(yàn)，*的測(cè)試設(shè)備很少，這些都是產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的重要原因。c鍍鋅工藝落后。d缺少耗能低、保溫性好、污染小的理想退火爐。以上差距都有待趕上，以使我國可鍛鑄鐵能向更高的水平發(fā)展。在鑄鐵產(chǎn)量縮減的情況下，球鐵在鑄鐵件中所占的比例依然在增大。20世紀(jì)50年代，世界球鐵產(chǎn)量還很少，1960年也只有50萬噸，1970年猛增至500萬噸，到1980年已到760萬噸。在西方發(fā)達(dá)國家， 通常用球鐵件取代部分灰鑄鐵件和可鍛鑄球件。我國球鐵鑄件產(chǎn)量比較低，占鑄鐵件的比例遠(yuǎn)小于西方發(fā)達(dá)國家。此外，我國球鐵鑄件在質(zhì)量和生產(chǎn)穩(wěn)定性方面的差距也較大。目前我國球墨鑄鐵生產(chǎn)較突出的問題是材質(zhì)強(qiáng)韌性差、缺陷多。其原因除爐料、球化處理方法和球化劑等因素外，主要是球化處理前對(duì)鐵液含硫量要求過松。發(fā)達(dá)國家的球鐵生產(chǎn)時(shí)，當(dāng)采用沖天爐或電爐與沖天爐雙聯(lián)熔煉時(shí)，爐外脫硫是*的，使原鐵液含硫量達(dá)到≤0.001%的水平，這樣極大地降低了球化處理時(shí)球化劑的消耗及鑄鐵件中硫化物夾雜的含量。為使我國球鐵生產(chǎn)能有大幅度的增長(zhǎng)，必須大力推動(dòng)實(shí)施能穩(wěn)定提供質(zhì)量可靠的球鐵件的配套技術(shù)。國內(nèi)外在蠕化工藝和蠕化劑的研究方面都達(dá)到了很高的水平，所研制的蠕化劑種類繁多，可達(dá)近百種。我國稀土資源豐富。現(xiàn)在，在生產(chǎn)中應(yīng)用的蠕化劑主要是稀土硅鐵鎂合金、稀土硅鈣合金和稀土鎂鈦合金。國內(nèi)外現(xiàn)有的蠕化處理工藝主要有沖入法、隨流法、氣動(dòng)法、型內(nèi)法等。蠕墨鑄鐵已用于大量生產(chǎn)，建有生產(chǎn)線（用感應(yīng)電爐熔化），質(zhì)量基本穩(wěn)定。我國在穩(wěn)定生產(chǎn)蠕鐵方面也取得了一定的經(jīng)驗(yàn)，尤其在汽缸蓋和排氣管方面。國內(nèi)通常用沖天爐熔化，原鐵液質(zhì)量差，雖用稀土鎂球化劑以保證鑄件質(zhì)量，但材質(zhì)動(dòng)態(tài)力學(xué)性能和伸長(zhǎng)率較國外水平低。當(dāng)前，影響國內(nèi)蠕鐵發(fā)展的關(guān)鍵問題仍然是生產(chǎn)穩(wěn)定性問題， 這又主要表現(xiàn)為熔煉、處理等技術(shù)水平和生產(chǎn)管理水平有待提高上。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，對(duì)具有特殊性能的材料的需求量不斷增長(zhǎng)，而我國特種鑄鐵（抗磨、耐蝕和耐熱鑄鐵）的發(fā)展速度較緩慢，技術(shù)水平和國外差距較大。為了適應(yīng)新形勢(shì)下國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，特種鑄鐵的研究今后將成為我國鑄鐵發(fā)展的一個(gè)重要方向。
2.2 鑄鐵合金的發(fā)展
2.2.1 高強(qiáng)化、薄壁化是我國灰鑄鐵的發(fā)展方向。
我國高強(qiáng)度灰鑄鐵件與國外相比，主要差距是強(qiáng)度低、耐磨性差、壽命低、斷面敏感性大、加工性差。高強(qiáng)度灰鑄鐵的著眼點(diǎn)是提高碳當(dāng)量，在保證良好的鑄造性能的同時(shí)獲得高的強(qiáng)度。但為獲得強(qiáng)度高、性能穩(wěn)定和品質(zhì)均一的鑄鐵件，又必須嚴(yán)格控制碳當(dāng)量，并從熔煉、檢測(cè)等方面來予以保證。目前國外對(duì)高強(qiáng)度灰鑄鐵的生產(chǎn)，除作常規(guī)檢測(cè)外，還提出了十項(xiàng)新的檢驗(yàn)指標(biāo)，即鐵水溫度、鐵水純凈度、共晶團(tuán)數(shù)、共晶度、相對(duì)硬度、相對(duì)強(qiáng)度、品質(zhì)因數(shù)、彈性模數(shù)、過冷度、過冷度比。其中，共晶度一般在0.8-1.0左右較好；相對(duì)強(qiáng)度為1.15-1.20時(shí)，鑄鐵的性能；相對(duì)硬度在0.8-1.0時(shí)，切削性能良好。品質(zhì)因數(shù)愈高，材質(zhì)愈好。過冷度一般控制在,6-8度之間，這時(shí)孕育效果*；過冷度比通常控制在1.5-2.5之間；彈性模數(shù)之值愈大，鑄鐵抗拉強(qiáng)度愈大；共晶團(tuán)愈細(xì)，鑄鐵的強(qiáng)度愈高。通過對(duì)上述指標(biāo)的嚴(yán)格控制可達(dá)到穩(wěn)定的質(zhì)量。我國高強(qiáng)度灰鑄鐵研究的重點(diǎn)是：a提高鐵液溫度，改善鑄鐵冶金質(zhì)量，采用合成鑄鐵熔煉工藝；b 加強(qiáng)孕育處理技術(shù)，尤其是強(qiáng)化孕育鑄鐵的研究和推廣；c研究和推廣低合金化孕育鑄鐵；d調(diào)整化學(xué)成分、控制鑄鐵的Si/C比，以獲得高強(qiáng)度低應(yīng)力鑄鐵。國內(nèi)的實(shí)踐表明，若使Si/c比值在0.5-0.9，再加以適當(dāng)?shù)脑杏秃辖鸹色@得具有良好綜合力學(xué)性能的高強(qiáng)灰鑄鐵。另外，調(diào)整Mn,Si含量，使含Mn量比含Si量高0.2%-1.3%或以上，可以得到另一種高強(qiáng)度低應(yīng)力鑄鐵。目前，我國的工廠大多無爐前快速測(cè)定C,Si含量的儀器，因而不能及時(shí)掌握C,Si的變化情況C,Si含量波動(dòng)很大，致使鑄件質(zhì)量難以穩(wěn)定，這是今后急需解決的一個(gè)問題。鑄鐵薄壁化、輕量化、強(qiáng)韌化是為了滿足工程界對(duì)工程材料節(jié)能性、回用性兩方面的要求，適應(yīng)“人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”的需要。對(duì)汽車工業(yè)而言，降低整車自重對(duì)節(jié)能、減少廢氣排放有關(guān)鍵性的意義。鑄件的“薄壁高強(qiáng)”化正在工程界成為一種趨勢(shì)，其技術(shù)應(yīng)用也將日益成熟并迅速拓展，在可以預(yù)見的將
來，3-5mm的高強(qiáng)薄壁球鐵件將會(huì)大量出現(xiàn)在一般機(jī)電產(chǎn)品中。所謂“薄壁高強(qiáng)”，即生產(chǎn)中所指壁厚為4-6mm（國外為3.0-3.5mm），抗拉強(qiáng)度大于250MPa。而國內(nèi)目前大多數(shù)工廠發(fā)動(dòng)機(jī)仍使用HT200牌號(hào)材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。就材質(zhì)而論，其主要原因是大多數(shù)工廠采用沖天爐熔煉，鐵液指標(biāo)達(dá)不到要求， 特別是鐵液溫度低和化學(xué)成分波動(dòng)大，使該類產(chǎn)品鑄件難以控制，從而導(dǎo)致廢品率高。其中屬于材質(zhì)方面的主要是性能達(dá)不到高牌號(hào)要求，斷面均勻性差，滲漏嚴(yán)重，熱疲勞性能差。我國在“六五”至“八五” 期間，經(jīng)過科研院所、大專院校與生產(chǎn)廠家的聯(lián)合攻關(guān)，對(duì)高強(qiáng)薄壁鑄鐵件的研究取得了較大進(jìn)展，縮短了與*水平的差距。與國外同類產(chǎn)品相比，在鑄件的使用性能和品質(zhì)穩(wěn)定性方面，還存在著不小的差距。如在材料耐磨性方面，國外汽車一般*次大修里程，汽油機(jī)為30萬km，柴油機(jī)大于50萬km。而國內(nèi)分別是10-15萬km和25萬km。汽缸套使用壽命國外可達(dá)到6000-8000h，而國內(nèi)只有 3000-5000h。由于耐磨性與材料的綜合性能密切相關(guān)，為滿足發(fā)動(dòng)機(jī)不斷強(qiáng)化的要求，改善缸體的組織與性能和研究缸體新材料與新工藝，提高缸體耐磨性和使用壽命，已成為當(dāng)前國內(nèi)外學(xué)者和工程技術(shù)人員研究的重點(diǎn)之一。

2.2.2發(fā)展球鐵新品種、采用新的球鐵生產(chǎn)工藝
（1） 加強(qiáng)薄壁和大斷面鑄態(tài)球鐵技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。要保證鑄件的力學(xué)強(qiáng)度和切削加工等性能不致因壁厚減小而降低，其基本途徑就是使球墨鑄鐵的力學(xué)性能得到改善。zui重要的兩個(gè)方面，一是白口化傾向的減低和抑制，二是石墨組織的改善。球化劑的合理選用和稀土（RE）元素的加入是實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度薄壁球鐵鑄造的關(guān)鍵。該技術(shù)的核心是在鑄造（熔煉）工藝中要保證RE/S=2-2.5。球化劑要選用Fe-Si-Mg-RE-Ca系材料，其中稀土元素（Ce.La.Pr）的加入并使之與硫保持一定比例是球化技術(shù)關(guān)鍵，同時(shí)嚴(yán)格控制P≤0.04%-0.06%,Be=0.003%-0.007%。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，當(dāng)Mg/S≥5時(shí)，易生成白口；而RE/S≤2（時(shí)，出現(xiàn)球化不良；RE/S≥2.5時(shí)，也易出現(xiàn)白口。故在一般情況下要求硫含量越低越好的鑄鐵，此時(shí)（薄壁狀態(tài)）為了一定的球化率、晶粒細(xì)化和減少白口，則必須保持一定比例的硫含量。此點(diǎn)對(duì)于以廢鋼（S較少）為主要原料的熔煉廠應(yīng)特別予以注意。
（2） 繼續(xù)開發(fā)和應(yīng)用奧-貝球鐵。奧-貝球鐵是近幾十年來鑄鐵冶金研究的重大成就之一，它是迄今為止具有綜合性能的一種球鐵，尤其是高的彎曲疲勞性能和良好的耐磨性，因而獲得廣泛的注目和開發(fā)應(yīng)用。奧貝球鐵的基體組織由板狀或針狀鐵素體25%-50%的穩(wěn)定殘余奧氏體和碳化物組成，有時(shí)有少量的馬氏體存在，一般通過850-900度奧氏體化后在300-450度等溫淬火來獲得，其常規(guī)化學(xué)成分與通常的鐵素體或珠光體球鐵一樣。采用等溫淬火來獲得奧-貝球鐵，其熱處理費(fèi)用高，難以普及，且因殘余奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變這一加工硬化現(xiàn)象使得加工困難。國外出現(xiàn)了中斷熱落砂法、中斷正火法等新的生產(chǎn)奧-貝球鐵工藝，這些生產(chǎn)工藝成本低、能耗少，且可行，因而具有研究和推廣的實(shí)際意義。
（3） 發(fā)展奧氏體球鐵。奧氏體球鐵在石油、化工、海洋與船舶、儀器儀表、食品、動(dòng)力與冷凍、以及核工程等許多領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景，因而成為近年來球鐵領(lǐng)域中的一個(gè)新的研究重點(diǎn)。盡管目前產(chǎn)量還不大，但有些國家卻發(fā)展很快，尤其德國的產(chǎn)量每年以10%的速度遞增，并且，一種以GGG-NiGrNb20-2為牌號(hào)的可焊接奧氏體球鐵已在德國問世，其化學(xué)成分（%）為：C≤3.0，Si1.5-2.6,Mn0.5-1.5,P≤0.4,Nb0.1-0.2,Ni18-22,Gr1.2-2.5,
Mg0.08。瑞士Sulzer研制的新型Ni-Mn奧氏體球鐵在-196度下仍具有很好的沖擊韌性， zui近又出現(xiàn)了15%Ni-5%Mn,20%Ni-4%Mn系的經(jīng)濟(jì)性很好、低溫用奧氏體球鐵。GGG-NiMn137牌號(hào)也開始用于制造熱核反應(yīng)堆外殼承重結(jié)構(gòu)、核潛艇高壓殼體等。我國鎳的貯量占世界*位，而奧氏體球鐵的研究還是一個(gè)弱點(diǎn)，因此有待開發(fā)，尤其是高Ni奧氏體球鐵。
（4） 采用新的球鐵生產(chǎn)工藝。
在熔煉方面，采用感應(yīng)電爐或沖天爐-電爐雙聯(lián)熔煉，特別是沖天爐—爐外脫硫—電爐保溫的工藝流程能為制取球鐵提供的高溫低硫原鐵液。在球化處理方面，現(xiàn)在國內(nèi)外已有的方法達(dá)8種以上，國外廣泛采用GF轉(zhuǎn)包法和包蓋法，我國也正在推廣使用。在孕育方面，孕育劑的選擇應(yīng)在一定的鑄件冷卻速度下使球化—孕育有一個(gè)*的搭配。孕育方法以瞬時(shí)孕育為佳，近十多年來，國內(nèi)外已發(fā)展了五六種新的瞬時(shí)孕育工藝。此外，近年來發(fā)展的鐵液過濾凈化技術(shù)也已得到推廣應(yīng)用，成為提高球鐵質(zhì)量的一種很好的措施。
2.2.3 發(fā)展孕育技術(shù)
孕育推動(dòng)了高強(qiáng)度灰鑄鐵的發(fā)展，并使球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵的生產(chǎn)更趨。凡是經(jīng)過孕育處理的鑄鐵，都具有石墨細(xì)化、組織均勻和壁厚敏感性小的特點(diǎn)。隨著工業(yè)的發(fā)展，勢(shì)必有大量廢鋼要利用，電爐熔煉在鑄鐵熔煉中的地位日益突出。在該種熔煉、爐料條件下，孕育更是*。孕育處理已經(jīng)成為生產(chǎn)鑄鐵產(chǎn)品的一種重要手段。在現(xiàn)代鑄鐵的生產(chǎn)中，灰鑄鐵以及球墨鑄鐵孕育處理的重要性正越來越受到人們的重視，而且這種情況肯定還會(huì)繼續(xù)下去。過去，對(duì)孕育的發(fā)展往往寄希望于新的孕育劑，這無疑是必要的。但近年來，孕育方法的改進(jìn)，特別

是遲后孕育，受到了人們的重視。因此，今后在發(fā)展孕育劑的同時(shí)，對(duì)孕育問題的注意力可能轉(zhuǎn)向發(fā)展新的孕育方法。另外，必須在鐵液質(zhì)量、鐵液成分、爐料組成、孕育技術(shù)、爐前快速檢驗(yàn)與控制等環(huán)節(jié)采取措施，克服鑄造性能、白口傾向、力學(xué)性能以及希望高碳當(dāng)量之間的矛盾。
2.2.4發(fā)展合金鑄鐵
合金化是提高鑄鐵性能的重要手段之一，隨著生產(chǎn)日益發(fā)展，鑄鐵合金化或微合金化必將發(fā)揮重要的作用。必須結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源不斷開拓合金鑄鐵新品種， 利用*手段不斷加深對(duì)現(xiàn)用合金鑄鐵的認(rèn)識(shí)。
2.2.5發(fā)展鑄鐵件表面強(qiáng)化技術(shù)
對(duì)于特殊應(yīng)用場(chǎng)合，往往希望鑄件表層具有特殊的性能。傳統(tǒng)鑄件的整體強(qiáng)化導(dǎo)致零件整體鑄造時(shí)工藝性能惡化、生產(chǎn)過程復(fù)雜、廢品率增加和合金元素浪費(fèi)，并且增加了成本，從而限制了鑄鐵材質(zhì)優(yōu)點(diǎn)的發(fā)揮。鑄鐵件表面層激光強(qiáng)化處理和鑄件表面合金化技術(shù)可以在普通鑄件表面形成冶金結(jié)合的合金層，使鑄件具有復(fù)合性能，以適應(yīng)于特殊的應(yīng)用場(chǎng)合。上述技術(shù)已經(jīng)逐步用于耐磨零件的生產(chǎn)，取得了明顯的成效。總之，上述鑄鐵技術(shù)不是孤立的，加強(qiáng)鑄鐵復(fù)合化技術(shù)的研究和應(yīng)用，以系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)采取綜合措施，是獲得、高強(qiáng)鑄件的根本保證。在此基礎(chǔ)上，加強(qiáng)質(zhì)量管理、采用*的檢測(cè)手段、提高鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量也是*的環(huán)節(jié)。
3 未來的發(fā)展方向新世紀(jì)的到來給我國鑄造業(yè)帶來了大好的發(fā)展機(jī)遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。同樣，鑄鐵業(yè)在積極采用*改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，充分挖掘鑄鐵材料的巨大潛能等方面必將緊跟時(shí)代的步伐，預(yù)計(jì)未來在以下若干方面將得到發(fā)展。
（1）以機(jī)床工業(yè)、能源工業(yè)、核能工業(yè)、石化工業(yè)及海洋工程為主要目標(biāo)，以重、高、大、難為特點(diǎn)，開展重大技術(shù)裝備、鑄造技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究。發(fā)展數(shù)值模擬、物理模擬及專家系統(tǒng)，使鑄鐵技術(shù)由“經(jīng)驗(yàn)”走向“定量”。
（2）以汽車工業(yè)，航空航天及核能工業(yè)為主要目標(biāo)，以強(qiáng)韌化、輕量化、精密化、化為特點(diǎn)，開展鑄鐵新材料、新工藝的研究。
（3）為提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率，增強(qiáng)我國工業(yè)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力，開展鑄造過程自動(dòng)化、柔性生產(chǎn)單元和系統(tǒng)及集成制造技術(shù)的研究。
（4）激勵(lì)開展有潛在應(yīng)用前景的鑄鐵技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)理論的研究。