曾大新¹，何漢軍¹，張?jiān)?sup>1，張戰(zhàn)場²，肖海波²

（1. 湖北汽車工業(yè)學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖北十堰442002；2. 東風(fēng)精密鑄造有限公司，湖北十堰442714）

摘 要：鑄態(tài)高強(qiáng)度高伸長率球墨鑄鐵是近年來鑄鐵材料研究的熱點(diǎn)，其研究與應(yīng)用有很大進(jìn)展。本文概述了包括固溶強(qiáng)化鐵素體基體、珠光體-鐵素體基體、奧鐵體基體的鑄態(tài)高強(qiáng)度高伸長率球墨鑄鐵研究進(jìn)展，介紹了它們的化學(xué)成分、生產(chǎn)工藝與性能特點(diǎn)，指出了生產(chǎn)應(yīng)用中存在的問題，展望了其研究與發(fā)展前景。

關(guān) 鍵 詞：球墨鑄鐵；鑄態(tài)；高強(qiáng)度；高伸長率

球墨鑄鐵具有良好的力學(xué)性能和鑄造性能，是重要的工程材料，自其問世以來發(fā)展迅速，生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步顯著，已在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。球墨鑄鐵力學(xué)性能可在很寬的范圍內(nèi)變化，但其強(qiáng)度高則伸長率低，反之亦然。國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 1348—2009） 規(guī)定的球墨鑄鐵牌號(hào)中，抗拉強(qiáng)度為800 MPa時(shí)伸長率為2%，伸長率為22%時(shí)抗拉強(qiáng)度為350 MPa，這代表了球墨鑄鐵的現(xiàn)有技術(shù)水平。提高球墨鑄鐵的綜合力學(xué)性能，使其在具有較高強(qiáng)度的同時(shí)有高的伸長率，不僅增加產(chǎn)品的可靠性，而且也為擴(kuò)大球墨鑄鐵的應(yīng)用范圍創(chuàng)造了條件。因此，高強(qiáng)度高伸長率球墨鑄鐵的研究與生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)，一直受到人們的關(guān)注，特別是在鑄態(tài)下獲得高強(qiáng)度高伸長率能降低生產(chǎn)成本，近年來國內(nèi)外做了大量的研究工作，取得了一些成果。本文總結(jié)了鑄態(tài)高強(qiáng)度高伸長率球墨鑄鐵研究進(jìn)展，對(duì)生產(chǎn)應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行了分析，并提出了未來的研究方向。

1   固溶強(qiáng)化鑄態(tài)鐵素體球墨鑄鐵

1.1 固溶強(qiáng)化鑄態(tài)鐵素體球墨鑄鐵的化學(xué)成分

鑄態(tài)球墨鑄鐵的基體組織一般由鐵素體和珠光體組成，珠光體比鐵素體有更高的強(qiáng)度，通常利用珠光體來強(qiáng)化基體，提高球墨鑄鐵的強(qiáng)度^[1-3]。固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵是利用固溶強(qiáng)化替代通常的珠光體強(qiáng)化，在鑄態(tài)下獲得具有高強(qiáng)度高伸長率的鐵素體基體。

Si是鑄鐵中的常規(guī)元素，Si促進(jìn)鐵素體的形成，同時(shí)在一定的范圍內(nèi)對(duì)鐵素體有顯著的強(qiáng)化作用，而且塑性下降不顯著，圖1是Si含量對(duì)鐵素體球墨鑄鐵強(qiáng)度和伸長率的影響^[4]。

運(yùn)用Si固溶強(qiáng)化生產(chǎn)高強(qiáng)度鐵素體球墨鑄鐵早有報(bào)道^[5]，但以前人們認(rèn)為Si增加鑄鐵的脆性。十多年前，歐洲鑄造工作者關(guān)注Si在球墨鑄鐵中強(qiáng)化鐵素體的作用，系統(tǒng)研究了Si固溶強(qiáng)化鐵素體球鐵的力學(xué)性能和工藝性能^[6-10]，并將其應(yīng)用于生產(chǎn)，稱之為“第二代球墨鑄鐵”，2012年歐洲球墨鑄鐵標(biāo)準(zhǔn)EN 1563修改時(shí)增添了3個(gè)牌號(hào)的固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵^[11]。

EN 1563∶2012標(biāo)準(zhǔn)推薦的Si固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵化學(xué)成分如表1^[11]，3個(gè)牌號(hào)的化學(xué)成分主要差別是Si含量，強(qiáng)度級(jí)別高的牌號(hào)Si含量高，Si含量最高為4.3%；Mn和P的要求相同，上限分別是0.5%、0.05%；C含量沒有給出具體值，但指出了C含量應(yīng)隨Si量變化。標(biāo)準(zhǔn)還指出，在有其他合金元素存在時(shí)Si含量可低一些，Mn含量低能提高伸長率、改善加工性能。

Si固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵的基體組織可以有少量珠光體，EN 1563∶2012標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定珠光體量不大于5%，自由滲碳體不大于1%。石墨形態(tài)由于高的Si含量，可能會(huì)出現(xiàn)碎塊狀石墨，研究表明可以通過加Bi孕育而克服^[9-10]。

最近，一些研究者進(jìn)一步研究了化學(xué)成分對(duì)固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵的組織與性能的影響。W. Stets等人^[10]研究Cr、Mn、V等元素碳化物與珠光體形成元素對(duì)Si固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵力學(xué)性能影響，結(jié)果如圖2-圖4^[10]，發(fā)現(xiàn)這些元素的影響不明顯，與傳統(tǒng)球墨鑄鐵生產(chǎn)比較，這些元素含量范圍可以放寬，有利于降低生產(chǎn)成本。P. Weiβ等人^[12]研究Co和Ni對(duì)Si固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵組織的影響，發(fā)現(xiàn)Co含量到4%、Ni含量到3%對(duì)石墨與基體組織影響很小，因此認(rèn)為Co和Ni是適合進(jìn)一步強(qiáng)化鐵素體的元素，由于Si固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵中Si超過4.3%后強(qiáng)度下降，最高強(qiáng)度只有600 MPa，加入Co和Ni可望獲得更高強(qiáng)度。A.Alhussein等人^[13]研究Si、Cu和Ni含量對(duì)GJS 500-14、GJS 600-10兩個(gè)牌號(hào)球墨鑄鐵力學(xué)性能的影響，指出，增加Si含量使強(qiáng)度增加，伸長率與抗沖擊性能降低，Si含量增加超過0.25%時(shí)沖擊吸收功達(dá)不到相應(yīng)牌號(hào)要求；Cu（≤0.4%）對(duì)強(qiáng)度影響很小，但降低抗沖擊性能；Ni（≤0.39%）提高抗沖擊性能，對(duì)強(qiáng)度影響不大。

1.2 固溶強(qiáng)化鑄態(tài)鐵素體球墨鑄鐵的力學(xué)性能

研究表明Si固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵的靜態(tài)力學(xué)性能優(yōu)異，表2是自EN 1563∶2012中摘錄的硅固溶強(qiáng)化球墨鑄鐵力學(xué)性能和抗拉強(qiáng)度級(jí)別相同的傳統(tǒng)鐵素體-珠光體球墨鑄鐵力學(xué)性能^[11]，對(duì)比可見，Si固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵比相同抗拉強(qiáng)度的傳統(tǒng)鐵素體-珠光體球墨鑄鐵斷后伸長率、屈服強(qiáng)度高，硬度變化范圍??；600 MPa級(jí)的Si固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞極限、沖擊吸收功和斷裂韌度明顯高于同強(qiáng)度的鐵素體-珠光體球墨鑄鐵。

圖5是EN 1563∶2012中給出的幾種球墨鑄鐵的V型缺口沖擊吸收功隨溫度變化的比較^[11]，可見Si降低鐵素體球鐵沖擊吸收功，但Si量較高的固溶強(qiáng)化鐵素體球鐵GJS500-14與Si量較低的珠光體-鐵素體球鐵GJS500-7比較，沖擊吸收功差別不大。

近期，一些人對(duì)Si固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵的性能做了進(jìn)一步的研究^[14-16]。梅谷拓郎等人^[15]對(duì)比研究500 MPa與600 MPa級(jí)的Si固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵和傳統(tǒng)鐵素體-珠光體球墨鑄鐵力學(xué)性能，結(jié)果顯示，Si固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵的屈服強(qiáng)度、伸長率和旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞極限都高于傳統(tǒng)鐵素體-珠光體球墨鑄鐵；500 MPa級(jí)的Si固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵塑-脆性轉(zhuǎn)變溫度高于同強(qiáng)度的傳統(tǒng)鐵素體-珠光體球墨鑄鐵，前者為69 ℃，后者為-11 ℃ （見圖6a）；比較V型缺口、U型缺口與無缺口沖擊吸收功，發(fā)現(xiàn)Si固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵在較高溫度下的沖擊吸收功更高，較低溫度下則相反（如圖6b、c、d）。

T. Ikeda等人^[16]認(rèn)為球墨鑄鐵的韌性與應(yīng)變速率和溫度有很大關(guān)系，不合適用夏氏沖擊試驗(yàn)評(píng)價(jià)，因此用V型缺口試驗(yàn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)Si固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵的彎曲強(qiáng)度對(duì)溫度和應(yīng)變速率不敏感，22 ℃與-20 ℃時(shí)的彎曲強(qiáng)度相同；-20 ℃下，應(yīng)變速率在1.5×10^-4～2.0×100 s^-1范圍內(nèi)，GJS-500-14與傳統(tǒng)鐵素體-珠光體球墨鑄鐵的彎曲強(qiáng)度幾乎相同，從而認(rèn)為Si固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵有廣泛的應(yīng)用潛力。楊萬虎等人^[17]的研究結(jié)果表明，Si固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵QT500-14與傳統(tǒng)球墨鑄鐵QT500-7比較，在不同溫度下沖擊吸收功差別不大；QT500-14與傳統(tǒng)球墨鑄鐵QT450-10、QT400-18比較，在高溫下的沖擊吸收功相當(dāng)，但在低溫和常溫下的沖擊吸收功要低很多。

綜合已有研究結(jié)果可以認(rèn)為：Si固溶鐵素體球墨鑄鐵比抗拉強(qiáng)度相同的鐵素體-珠光體球墨鑄鐵有更高的屈服強(qiáng)度、伸長率和疲勞極限；鑄件硬度差小，切削性能好；碳化物與珠光體形成元素對(duì)性能影響小，其含量可以放寬，降低生產(chǎn)成本。對(duì)于抗沖擊性能，不同研究者得出的結(jié)果不完全一致，還有待于進(jìn)一步的研究。目前，Si固溶鐵素體球墨鑄鐵在歐洲受到鑄造業(yè)的重視，近年來國內(nèi)也有不少關(guān)注^[17-19]，但應(yīng)用還很少，對(duì)其抗沖擊性能仍然存在疑慮。Si固溶鐵素體球墨鑄鐵的靜態(tài)力學(xué)性能好，較高溫度下的抗沖擊性能優(yōu)勢(shì)明顯，隨著產(chǎn)品設(shè)計(jì)與鑄造工作者對(duì)這種材料的不斷認(rèn)識(shí)，將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。

2   珠光體-鐵素體混合基體球墨鑄鐵

珠光體-鐵素體混合基體的球墨鑄鐵具有較好的強(qiáng)度與伸長率配合，大多數(shù)鑄態(tài)高強(qiáng)度高伸長率球墨鑄鐵的研究與開發(fā)是以珠光體-鐵素體混合基體為基礎(chǔ)，通過固溶強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化及珠光體與鐵素體比例調(diào)控來獲得高強(qiáng)度與伸長率。這類球墨鑄鐵的技術(shù)關(guān)鍵是，選擇合適的元素實(shí)現(xiàn)固溶強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化，并平衡珠光體與鐵素體比例；另外是優(yōu)化鐵液熔煉和處理工藝，保證石墨球化良好、球徑細(xì)小、晶間夾雜物偏析少。

2.1 Si、Cu、Ni合金化球墨鑄鐵

Si促進(jìn)球墨鑄鐵中鐵素體形成，Cu、Ni促進(jìn)珠光體形成并細(xì)化珠光體，控制它們的含量可調(diào)控基體組織中珠光體和鐵素體比例；Si、Cu、Ni都促進(jìn)一次結(jié)晶石墨化，沒有晶間偏析，都有固溶強(qiáng)化作用。因此，Si、Cu、Ni是鑄態(tài)高強(qiáng)度高伸長率球墨鑄鐵生產(chǎn)中最合適的合金元素。近年來，許多研究者^[20-25]選用這些元素合金化開發(fā)高強(qiáng)度高伸長率球墨鑄鐵，柯志敏^[20]等人用2.6%Si、0.5%Cu，用覆砂鐵型澆注，制備出抗拉強(qiáng)度≥600 MPa， 斷后伸長率≥10%的球墨鑄鐵；QT600-10；陳淑梅^[21]等人加入2.6%～3.0%Si、0.40%～0.50%Ni、0.60%～0.70%Cu，用樹脂砂型澆注，制得QT600-7；陳忠士^[23]等人用2.5%Si、0.25%～0.5%Cu，采用殼型鑄造生產(chǎn)出QT600-10凸輪軸；小池真弘^[25]等人用2.6%左右的Si、3%左右的Ni合金化，制備出抗拉強(qiáng)度達(dá)800 MPa、斷后伸長率達(dá)10%的球墨鑄鐵，用這種球墨鑄鐵代替?zhèn)鹘y(tǒng)珠光體-鐵素體混合基體球墨鑄鐵制造卡車底盤件，減重42%。

筆者研究了Si、Cu、Ni元素合金化的鑄態(tài)球墨鑄鐵的力學(xué)性能，其化學(xué)成分范圍為：3.22%～3.61%C、2.04%～2.92%Si、0.28%～1.12%Cu、0.51%～1.12%Ni、≤0.2%Mn。在砂型鑄造Y型試塊上測的強(qiáng)度和伸長率如圖7，可見其性能指標(biāo)遠(yuǎn)高于國家標(biāo)準(zhǔn)，從趨勢(shì)線上看到，抗拉強(qiáng)度達(dá)到700 MPa時(shí)，伸長率可達(dá)10%。對(duì)Si-Cu合金化與Si-Cu-Ni合金化的結(jié)果分別進(jìn)行分析，加Ni能獲得更高的強(qiáng)度，對(duì)伸長率影響小。

2.2 SiboDur球墨鑄鐵

SiboDur球墨鑄鐵件是GF公司研發(fā)的鑄態(tài)高強(qiáng)度高伸長率球墨鑄鐵，據(jù)稱這種球墨鑄鐵以Si和B作為合金化元素^[26-27]，其綜合力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)珠光體-鐵素體球墨鑄鐵（圖8）， 已形成了SiboDur450-17、SiboDur550-12、SiboDur700-10、SiboDur800-5系列[26-27]。據(jù)文獻(xiàn)介紹[27-30]，這類球墨鑄鐵能替代鍛鋼制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，能廣泛應(yīng)用于汽車底盤零件，在汽車輕量化中有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。

SiboDur球墨鑄鐵的工業(yè)應(yīng)用報(bào)導(dǎo)比較多，而工藝技術(shù)方面的文獻(xiàn)資料很少。按現(xiàn)有的鑄鐵理論和技術(shù)，僅僅以Si和B作為合金化元素，在鑄態(tài)下難以使強(qiáng)度達(dá)到700～800 MPa的同時(shí)具有5%～10%的伸長率。GF公司申請(qǐng)的1件與該球墨鑄鐵有關(guān)專利中^[31]，列出的化學(xué)成分含有0.5%～0.8%Cu，0.000 2%～0.002%B，Cu可能也是SiboDur系列球墨鑄鐵中一個(gè)重要元素。B在該球墨鑄鐵中發(fā)揮什么作用還不清楚，在可查閱的文獻(xiàn)資料中，有報(bào)導(dǎo)[32-34]微量B使含Cu鑄態(tài)球墨鑄鐵中鐵素體增加、硬度降低，筆者的試驗(yàn)也證明了這一點(diǎn)，但沒有發(fā)現(xiàn)B有提高強(qiáng)度和伸長率的作用。

鑄態(tài)珠光體-鐵素體混合基體球墨鑄鐵中鐵素體含量是影響強(qiáng)度與伸長率的重要因素，由于基體組織中鐵素體含量對(duì)化學(xué)成分、冷卻速度和孕育處理都很敏感，組織與性能的波動(dòng)大，穩(wěn)定比較差，這是此類球墨鑄鐵生產(chǎn)應(yīng)用中需要重點(diǎn)研究的課題。

3   鑄態(tài)奧鐵體球墨鑄鐵

奧鐵體球墨鑄鐵在以前稱為奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵，一般采用等溫淬火獲得，以工藝方法命名稱為等溫淬火球墨鑄鐵。這種球墨鑄鐵的綜合力學(xué)性能明顯優(yōu)于其他基體的球墨鑄鐵（見圖8），應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。由于通過等溫淬火來得到奧鐵體組織的工藝較復(fù)雜、生產(chǎn)周期長、能耗高、成本高，人們一直在探索從鑄態(tài)冷卻后直接獲得奧鐵體組織^[35-40]。但是，鑄態(tài)奧鐵體球墨鑄鐵的性能不如等溫淬火的球墨鑄鐵，早前試制的這種球墨鑄鐵伸長率才有3%左右^[35-38]。

最近，鑄態(tài)奧鐵體球墨鑄鐵的研究有新進(jìn)展，S.Mendez 等人^[41-42] 研究用3.0%～5.0%Ni、0~0.2%Mo、0.1%～1.0%Cu合金化；采用共析溫度以上開型取鑄件，空冷至奧鐵體轉(zhuǎn)變溫度后將鑄件埋入保溫材料的冷卻方式，制備出的鑄態(tài)奧鐵體球墨鑄鐵力學(xué)性能達(dá)到等溫淬火球墨鑄鐵標(biāo)準(zhǔn)，試制的汽車轉(zhuǎn)向節(jié)鑄件抗拉強(qiáng)度達(dá)822 MPa、伸長率達(dá)9.2%。他們還針對(duì)所研究的合金成分與冷卻方案建立了工藝模型，根據(jù)該模型可以對(duì)一定壁厚的鑄件選擇成分、確定開型溫度、等溫轉(zhuǎn)變溫度等，為工業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)。S. N. Lekakh^[43]研究鑄件冷卻方案與方法，用實(shí)驗(yàn)?zāi)M與CFD數(shù)值模擬技術(shù)優(yōu)化工藝參數(shù)，用化學(xué)成分為3.65%C、0.55%Mn、2.36%Si、0.55%Cu的球墨鑄鐵進(jìn)行工藝驗(yàn)證，其力學(xué)性能達(dá)到了抗拉強(qiáng)度1 000～1 050 MPa、伸長率4%。

鑄態(tài)奧鐵體組織的形成決定于鑄件的化學(xué)成分與鑄件凝固后的冷卻過程，加入Ni、Mo、Cu等合金化元素改變CCT曲線有利于奧鐵體組織的獲得，但高含量的合金元素顯著增加生產(chǎn)成本，鑄件凝固后冷卻過程優(yōu)化與精確控制，配合少量合金化，是減少生產(chǎn)成本、提高工藝穩(wěn)定性的途徑，隨著工藝與過程控制水平的提高，鑄態(tài)奧鐵體球墨鑄鐵會(huì)有良好發(fā)展前景。

4   鑄態(tài)高強(qiáng)度高伸長率球墨鑄鐵的發(fā)

展與展望鑄態(tài)高強(qiáng)度高伸長率球墨鑄鐵的研究與開發(fā)已取得了一些成果，實(shí)踐證明，鑄態(tài)球墨鑄鐵可以獲得比現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)高得多的力學(xué)性能，還有很大的發(fā)展?jié)摿Α５?，鑄態(tài)高強(qiáng)度高伸長率球墨鑄鐵在生產(chǎn)應(yīng)用中還存在一些問題，主要是穩(wěn)定性與一致性還不夠高。目前，鑄態(tài)高強(qiáng)度高伸長率球墨鑄鐵的研究一方面要提高組織與性能的穩(wěn)定性和一致性，另一方面也還需要探索改善組織與性能的新技術(shù)，這些都需要在球墨鑄鐵理論與技術(shù)等方面做一些深入的研究工作。

（1） 深入研究化學(xué)元素對(duì)球墨鑄鐵組織、性能的影響。球墨鑄鐵中的化學(xué)元素影響組織的形成，從而影響性能；另外，元素的存在狀態(tài)與分布也對(duì)性能有很大的影響。目前，人們對(duì)球墨鑄鐵中一些元素的作用，特別是微量元素及元素間相互作用的認(rèn)識(shí)還不是很充分，需要對(duì)其進(jìn)行深入研究，為高強(qiáng)度高伸長率球墨鑄鐵化學(xué)成分設(shè)計(jì)與控制、提高組織與性能的穩(wěn)定性和一致性提供依據(jù)。

（2） 研究開發(fā)石墨球化率高、球徑小而穩(wěn)定一致的工藝技術(shù)。石墨球化良好才能使金屬基體性能得到充分發(fā)揮；石墨球細(xì)小、球數(shù)多能減小晶間偏析，防止晶間相析出，提高組織的均勻性，還能提高石墨的圓整度、提高球化率，從而有利于提高材料的塑性和韌性；此外，石墨球大小還影響基體組織的形成。對(duì)于高強(qiáng)度高伸長率球墨鑄鐵，石墨球化良好、球徑細(xì)小且穩(wěn)定一致是十分重要的。影響石墨球化率與球徑大小的因素主要是球化與孕育處理，現(xiàn)有技術(shù)很多，但生產(chǎn)上仍然存在穩(wěn)定性與一致性的問題，有必要研究開發(fā)新的工藝技術(shù)或?qū)σ延屑夹g(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

（3） 開展鑄件控制冷卻技術(shù)的研究。鑄件的冷卻速度對(duì)其組織的形成有很大影響，一般而言，鑄態(tài)球墨鑄鐵生產(chǎn)應(yīng)當(dāng)保證冷卻速度的一致性，從而保證鑄件組織與性能的一致性。在一些鑄造條件下，可以控制鑄件凝固后的冷卻來改變固態(tài)相變，獲得期望的組織與性能。通過控制鑄件冷卻來獲得高強(qiáng)度高伸長率可以不加或少加合金元素，降低生產(chǎn)成本，對(duì)中小鑄件具有發(fā)展前景。

鑄態(tài)球墨鑄鐵件的組織與性能受其結(jié)構(gòu)、尺寸的影響很大，在鑄態(tài)高強(qiáng)度高伸長率球墨鑄鐵的大批量生產(chǎn)應(yīng)用中，要重視針對(duì)具體鑄件的工藝研究，以保證組織與性能的穩(wěn)定性和一致性。

可以預(yù)見，隨著人們對(duì)球墨鑄鐵組織形成機(jī)理及影響因素認(rèn)識(shí)的深入、原材料及鐵液處理工藝的進(jìn)步、過程控制水平的提高，球墨鑄鐵力學(xué)性能還會(huì)有很大的提高，鑄態(tài)高強(qiáng)度高伸長率球墨鑄鐵將會(huì)在汽車、軌道交通車輛等領(lǐng)域獲得越來越廣泛的應(yīng)用。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] Hafiz M. Mecha nical properties of SG-iron with different matrixstructure [J]. Journal of Materials Science，2001，36 （5）：1293-1300.

[2] Gonzaga R A. Influence of ferrite and pearlite content on mechanicalproperties of ductile cast irons [J]. Materials Science & EngineeringA，2013，567 （2）：1-8.

[3] Gonzaga R A，Landa P M，Perez A，et al. Mechanical propertiesdependency of the pearlite content of ductile irons [J]. Journal ofAchievements in Materials and Manufacturing Engineering， 2009，33 （2）：150-158.

[4] Ductile Iron Society. Ductile iron data for design engineers：sectionV [EB/OL]. [2016-08-30]. http： //www.ductile.org/didata/Section5/Figures/pfig5_3.htm.

[5] Kovacs B V，Nowicki R M，Stickels C A. Method of making highstrength ferritic ductile iron parts：US，4475956 [P]. 1984.

[6] StetsW，Loblich H，Gassner G，et al. Solution strengthened ferriticductile cast iron properties，production and application [J]. InternationalJournal of Metalcasting，2014，8 （2）：35-40.

[7] RichardL.SolutionstrengthenedferriticductileironISO1083/JS/500-10provides superior consistent properties in hydraulic rotators [J]. ChinaFoundry，2009，6 （4）：243-251.

[8] Richard L. 固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵[J]. 鑄造，2010，59 （6）：622-627.

[9] 張伯明，王繼祥. 高Si球墨鑄鐵的新發(fā)展[J]. 現(xiàn)代鑄鐵，2013，33（5）：49-58.

[10] StetsW，LblichH，SchumacherP，et al. Solution strengthened ferriticspheroidal graphite cast iron according DIN EN 1563： 2012-03-production， properties and application [EB/OL]. [2016-08-30]. http：//www.casttec2012.de/uploads/vortragspraesentationen/Wolfram%20Stets.pdf.

[11] CEN/TC 190 “Foundry Technology”. EN 1563-2012，Spheroidalgraphite cast irons [S]. 2012.

[12] Weiβ P， Brachmann J， Bührig-Polaczek A， et al. Influence ofnickel and cobalt on microstructure of silicon solution strengthenedductile iron [J]. Materials Science and Technology，2015，31 （12）：1479-1485.

[13] Alhussein A，Risbet M，Bastien A，et al. Influence of silicon andaddition elements on the mechanical behavior of ferritic ductile castiron [J]. Materials Science and Engineering A， 2014， 605： 222-228.

[14] Torre U D L， Loizaga A， Lacaze J， et al. As cast high siliconductile irons with optimized mechanical properties and remarkablefatigue properties [J]. Materials Science & Technology， 2014， 30（12）：1425-1431.

[15] 梅谷拓郎， 池田朋弘， 須浦直之， 等. 高Siフェライト基地球狀黒鉛鋳鉄の引張強(qiáng)さ， 疲労強(qiáng)度， 衝撃強(qiáng)さ[J] . 鋳造工學(xué)，2014，86 （1）：36-42.

[16] Ikeda T， Umetani T， Kai N， et al. Str ain rate and temperatureinsensitiveness of notch-bend strength for high Si ductile cast iron [J].ISIJ International，2016，56 （5），868-874.

[17] 楊萬虎，周文軍，張守全，等. QT500-14、QT600-10高硅球墨鑄鐵研究[J]. 鑄造，2014，63 （8）：831-835.

[18] 張建振，吳曉濤，劉兆英，等. 淺析硅固溶強(qiáng)化球墨鑄鐵及其應(yīng)用前景[J]. 汽車工藝與材料，2014 （3）：58-63.

[19] 李傳栻. 硅在鑄鐵中的固溶強(qiáng)化作用[J]. 金屬加工：熱加工，2015 （1）：73-77.

[20] 柯志敏，關(guān)敏. 鑄態(tài)QT600-10球墨鑄鐵的研制[J].現(xiàn)代鑄鐵，2007 （6）：21-23.

[21] 陳淑梅，潘全章，劉寶安. QT600-7球墨鑄鐵材料的試驗(yàn)研究[J].鐵道機(jī)車車輛，2009，29 （4）：39-42.

[22] 于建平. 鑄態(tài)高強(qiáng)度高伸長率FCD600-8-15球墨鑄鐵的生產(chǎn)[J]. 鑄造技術(shù)，2011，32 （4）：449-452.

[23] 陳忠士，鄒澤昌，程艷，等. 鑄態(tài)QT600-10合成球墨鑄鐵凸輪軸組織及力學(xué)性能[J]. 鑄造，2015，64 （11）：1138-1141.

[24] 柳建國；曾大新. 鑄態(tài)QT700-10技術(shù)初探[J].鑄造，2014，53（5）：507-509.

[25] 小池真弘， 高內(nèi)康弘， 中島範(fàn)之， 等. 鋳放し球狀黒鉛鋳鉄の強(qiáng)度と延性に及ぼすNi量の影響[J] . 鋳造工學(xué)，2011，83 （1）：26-32.

[26] An extra dose of chemistry for iron that's hard and ductile [J]. FoundryManagement & Technology，2008，136 （9）：42.

[27] Kniewailner L，Prukner S，F(xiàn)ischer G. Castings conquer the realm offorgings [J]. Casting Plant and Technology International，2008，24（2）：2-7.

[28] MenkW，Kniewailner L，Prukner S.Cast crankshafts as an alternativeto forged crankshafts [J]. MTZWorldwide，2007，68 （5）：23-24.

[29] Menk W，Tunzini S，Rieck T，et al. Development of ductile ironmaterial，dimulation and production technology to locally strengthencastings [J]. Key Engineering Materials，2011，457：343-348.

[30] Nichols J W. Lightweighting with iron [J]. Automotive EngineeringInternational，2013，121 （8）：24-27.

[31] Menk W，Rietzscher R，Hecker A，et al. Spheroidal cast iron alloyparts and method for producing thereof：US，8771589 [P]. 2014.

[32] Hideo Y，Nakae H. Influence of boron on ferrite formation in copperaddedspheroidal graphite cast iron [J]. China Foundry， 2014， 11（4）：375-381.

[33] Zou Y，Ogawa M，Nakae H. Interaction of boron with copper andits influence on matrix of spheroidal graphite cast iron [J]. ISIJInternational，2012，52 （3）：505-509.

[34] Guerra L F V，Bedolla-Jacuinde A，Mejía I，et al. Effects of boronaddition and austempering time on microstructure， hardness andtensile properties of ductile irons [J]. Materials Science & EngineeringA，2015，648 （11）：193-201.

[35] 惠夢(mèng)君，李超榮，梁吉，等. 鑄態(tài)奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵的研究[J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào)，1988，24 （2）：6-11.

[36] 李子全，吳炳堯. 鑄態(tài)奧貝球鐵的組織形成特點(diǎn)和鎳對(duì)其力學(xué)性能的影響[J]. 現(xiàn)代鑄鐵，1996 （3）：3-6

[37] Ning Z， Ren S， Sun J， et al. Study on as-cast austenite-bainiteductile cast iron [C] // Proceedings of the 8th International Symposiumon Science and Processing of Cast iron. Bejing：Tsinghua UniversityPress，2006：134-138.

[38] 趙潤章，張金山. 鑄態(tài)奧貝球鐵組織與性能的研究[J]. 現(xiàn)代鑄鐵，2008 （1）：64-66.

[39] Kiani-Rashid A R，Babakhani A，Ziaei S M R. A novel process onproduction of thin wall austempered ductile iron heat-treted in themold [J]. International Foundry Research，2011，63 （1）：24-27.

[40] Meena A，Mansori M E. Material characterization of austemperedductile iron（ADI）produced by a sustainable continuous casting-heattreatment process [J]. Metallurgical and Materials Transactions A，2012，43 （12）：4755-4765.

[41] Méndez S，Torre U D L，Larranaga P，et al. New as-cast ductileiron raises bar for properties [J]. Modern Casting，2015，105 （10）：43-46.

[42] Méndez S， Torre U D L， Suárez R， et al. Processing thicknesswindow for as-cast ausferritic castings [C] //. AFS Proceedings 2015，American Foundry Society，2015，Paper 15-010：1-7.

[43] Lekakh SN.High strength ductile iron produced by engineered cooling：process concept [J]. International Journal of Metalcasting，2015，9（2）：21-30.