在相当碳当量下，对普通球墨铸铁和采用增碳工艺的合成球墨铸铁的硬度进行了测试和比较，合成球墨铸铁的各点的硬度值均高于普通球墨铸铁的硬度值。

球墨铸铁的硬度除了与石墨形态、数量及晶粒大小有关外，还与珠光体的数量、形态有关。球墨铸铁基体组织中珠光体数量越多、越细小，铸铁件的宏观硬度就越高。通过金相照片比较可知，普通球墨铸铁组织中的珠光体呈片层状分布，层间距较大，这是由于在原料配比中生铁所占比例较高，原料生铁中的珠光体较为粗大，导致生产出的球墨铸铁中的珠光体呈片层状分布，且层间距较大。采用增碳工艺后，合成球墨铸铁件中珠光体数量明显增多，使得珠光体片层间距减小，因此，采用增碳技术合成的球墨铸铁宏观硬度会增加。

采用增碳工艺后，碳、氮、锰3种元素对球墨铸铁硬度的影响最大。由于增碳剂的加入，铁液中形成一定的“富碳区”，增大了碳化物形核率，且碳化物尺寸减小，并使得珠光体的层间距得到细化。废钢中都含有一定量的氮，废钢的加入，使得合成球墨铸铁中含氮量较高。球墨铸铁中的氮可以改变组织中的石墨结构，阻止铁素体形成，促进珠光体的形成，使得珠光体的数量增多，氮还可以稳定珠光体组织，并且细化珠光体的层间距，所以可以提高球墨铸铁的强度。废钢中锰使得合成球墨铸铁中的锰含量得到提高，锰能够稳定珠光体和碳化物，降低共析转变温度，减小珠光体片层间距。综上所述，采用废钢增碳后，球墨铸铁中生铁遗传效应消失，石墨组织得到改善，基体中珠光体数量增加，珠光体间距减小，硬度得到明显提高。

球磨铸铁生产应用增碳工艺能提高石墨球数，改善球化率及力学性能，对于高韧性球铁，实现节能降耗。应用增碳工艺可降低球墨铸铁液中杂质元素的含量，改善炉料的遗传影响，从而拓展球墨铸铁生产原材料的选用范围，实现高质量铸件的生产，降低生产成本，增加经济效益。

在日常生产过程中使用NBJX系列电脑软件型金相分析系统可有效监测球墨铸铁中各组织成分，可提高产品合格率，增加企业经济效益！

南京宁博分析仪器有限公司技术部

2011-11-11