在鑄造合金家族中，各類鑄造合金的發(fā)展取決于其優(yōu)勢的發(fā)揚和劣勢的抑制。鑄鐵 與鑄鋼、有色合金相比，鑄造性能較，。因此，鐵液的利用率高，產品的適用面廣。

在材質競爭中，提高鑄鐵的強度、增加強韌性、消除內在缺陷，對于減輕鑄件重量，延長服役期，節(jié)約材料是非常重要的。為了保證鑄鐵性能的可靠性和穩(wěn)定性，首先必需有良好的鐵液質量。因此，一定要做好爐前處理！

1． 脫硫

鐵液脫硫可減少球化劑用量和鑄件中硫化物夾渣的數(shù)量。發(fā)達國家球鐵生產幾乎全部采用脫硫工藝，要求脫硫后S≤0.01%，我國條件下，目標位為S≤0.02%，錫柴和常柴可達到S≤0.015%。

包底Na2CO3沖入法處理，方法簡便但脫硫率低，效果不穩(wěn)定，處理時煙塵污染環(huán)境，對咽喉有刺激性。在規(guī)模生產的球鐵車間，宜將脫硫劑置于液面，采用機械攪拌法、搖包法或氣動攪拌法進行脫硫。其中氣動法較為簡單，動力消耗少，最為流行。氣動脫硫裝置可設于前爐上游，進行連續(xù)脫硫，亦可在爐前單包間斷脫硫。氣動源多為N2。

脫硫劑分CaC2系和CaO兩大類。CaC2脫硫效果好，可將硫由0.04~0.06%降至0.01%以下，浮渣呈顆粒狀易于去除，只是它的價格貴、熔點高，又礙于運輸和保管，故限于近點供應。CaO系使用較為普遍。無論是那一系脫硫劑，都應具有抗潮、防爆的特性?；钚訡aO經表面成膜處理，并加添加劑制成的復合脫硫劑，不受潮，去硫效率高，氣動法脫硫，脫硫率在60~90%。產量不大的工廠，單包沖入法脫硫應采用低熔點復合脫硫劑，脫硫率為30~50%，此時脫硫渣呈熔融狀。

氣動脫硫后，鐵液進入感應爐提溫。

2． 除渣

除渣過程可在包中或感應爐內進行。將除渣劑（聚渣劑）撒于液面即時形成一熔融層，起覆蓋和聚渣作用。除渣劑受熱膨化，在熔融層中產生許多小孔，起良好的保溫作用。

除渣劑分低、中、高三檔。由原礦經簡單破碎、過篩的產品屬于低檔，各省均產?，F(xiàn)已不被鑄造廠看好。中檔除渣劑對原礦有所選擇，增加了水洗等工序，能滿足鑄件的基本要求，為多數(shù)工廠接受。進口的高檔除渣劑，選優(yōu)質礦源，加工工序有別于一般。該產品撒于液面即迅速散布，覆蓋整個液面，除渣能力超卓，用量少，不粘爐襯與澆包，用棍即可將熔融渣層整體挑起，清渣方便徹底，近三年來已開始受國內業(yè)界的重視。

3． 球化

球化處理仍以包內沖入法為主。選用球化劑需視熔爐、出鐵溫度，脫硫與否和球鐵類型等而定。一般而言，沖天爐鐵液選用Mg7~9%，RE3~7%的球化劑，感應爐鐵液選用低Mg（5~6%），低RE（1.5~2.5%）球化劑，亦有的廠仍用Mg8RE3球化劑。JB/T9228-1999標準，對Mg 和RE的成分范圍偏差規(guī)定為±1%，有些廠標已縮小為±0.5%，對Ca、Al等亦有明確規(guī)定。球化劑質量中，應重視MgO含量、成分的偏析程度以及粒度的集中度。凡是粒度不勻，粉末多，色澤發(fā)暗的球化劑不宜選用。

原則上，只要掌握好鐵液的化學成分和孕育環(huán)節(jié)，采用上述球化劑即可生產鑄態(tài)球鐵。但亦有工廠采用鑄態(tài)球鐵用球化劑。一般，在鑄態(tài)鐵素體球化劑中含有Ba和Bi，在鑄態(tài)珠光體球化劑中含有Ba和Sb，但對于QT700-2以上的重要曲軸類鑄件，不推薦使用含Sb球化劑，此時應通過調整Cu、Mo等的含量來控制基體。必須指出，不管是否采用鑄態(tài)球化劑，孕育永遠是不可忽視的重要環(huán)節(jié)。

重稀土含鎂球化劑用于厚壁球鐵件，為了防止球化衰退和石墨畸變，還應當調低Si量，采取增加石墨球數(shù)，細化石墨球徑的工藝手段。

蓋包處理法大大減少了處理時的煙光污染，是一種節(jié)省球化劑、保證球化質量的簡便工藝，值得推廣。在鋼液喂絲技術的啟發(fā)下，喂絲球化經過試驗已成功用于新興鑄管公司等企業(yè)。喂絲球化是由喂絲機將合金包芯線連續(xù)不斷地向澆包底部送進，進行球化處理的一種工藝。該工藝可精確控制殘余鎂量，具有一高三少即球化質量高、渣量少、溫降少、污染少的特點。包芯線外皮為0.3mm厚的冷軋鋼皮，芯材一般為含Mg25~30%，并有Ca、Ba、（RE）等的復合成分。喂絲法成本比沖入法低20~40%，對大批量生產的鑄管廠、汽車鑄造廠等很有吸引力。目前，國內已有多家單位能成套供應喂絲機和包芯線，包芯線分球化、蠕化、孕育、脫硫、增碳和合金化等多個品種。

型內球化是在澆道內設一反應室，鐵液邊流過邊發(fā)生球化反應。型內球化勞動條件好，氧化損失少，Mg吸收率高達80％，克服了球化衰退與孕育衰退，提高了球鐵性能。型內球化對鐵液硫量要求嚴格，鑄件的工藝出品率低。七十年代國內曾有應用，現(xiàn)已不見于生產。

4． 孕育

孕育是提升鑄鐵質量的重要環(huán)節(jié)。經過十多年的努力，我國孕育劑基本實現(xiàn)了系列化和商品化。時下，國內孕育劑主要是硅系和碳硅系。

硅系孕育劑熔點低，適合于碳高碳低，硫高硫低的各種鐵液，應用最廣。特殊硅鐵的孕育作用強，用量少，引起鐵液化學成分的波動小，鑄鐵質量穩(wěn)定。覆蓋面大的首推FeSi-Ba-Ca，它明顯增加共晶團數(shù)，抑制灰鐵中的D、E型石墨而促進A型石墨的形成，提高球化級別，Ba，尤其是Ba、Ca共存時，抗衰退性好。FeSi-Sr是薄壁發(fā)動機零件適用的孕育劑，有很優(yōu)秀的防白口能力，而不明顯增加共晶團數(shù)，因此可根除因縮松而招致滲漏的弊病。球鐵生產中，由于Ce的存在，Sr的孕育效果受到削弱。含Zr硅鐵有類似于含Ba硅鐵的作用，而表現(xiàn)得較弱。但Zr有除氣功能和微合金化作用，對鑄鐵的力學性能起穩(wěn)定作用。含Zr硅鐵的熔點高，故常Zr-Mn共存，以降低其熔點。高Ca的孕育劑，如CaSi，兼有脫硫脫氧和防白口及增加石墨核的作用，在二十世紀五、六十年代多有使用，后來由于焦碳和鐵液質量的改善，CaSi已很少單獨使用，偶見于與FeSi或FeSiRE復合使用。碳硅孕育劑中的碳（石墨）使這種孕育劑有十分優(yōu)秀的防止白口能力。對由高溫鐵液生產邊角多、壁厚較薄的灰鐵件時，較為適用。水壓薄壁件，有防滲漏要求時，亦可作為選項。球鐵生產中，碳硅孕育劑不應使用。

出鐵槽大劑量孕育由各種形式的后孕育所替代是孕育方法發(fā)展的大趨勢。后孕育要講究孕育劑的粒度大小和粒度均勻性，特別是包口隨流孕育和澆注流噴射孕育時，粒度偏大，熔吸不良將在鑄件中產生硬點、晶間夾雜物等缺陷。當采用高效孕育劑時，切忌孕育過量、以防縮孔、氣孔和石墨偏聚現(xiàn)象的發(fā)生。

型內孕育有多種方法，目前大多采用的是將塊狀孕育劑放在直澆道底部進行過流孕育，這種方法抓住了孕育的形核峰機，理論上可獲得最佳的孕育效果。

5．合金化

鑄鐵常用的合金元素有Si、Mn、Cu、Cr、Mo、Ni、Sn、Sb、V、Ti、P等。其中Si、Mn、Cr、Mo、P以鐵合金形式加入，Cu、Ni、Sb、Sn以金屬形式加入，V、Ti以鐵合金或VTi生鐵形式加入。加入時機在爐后（沖天爐）、爐內（感應爐）還是爐前，需視它們的熔點、氧化性和密度等而定。為了便于高熔點鐵合金的熔吸，除控制粒度外，采用發(fā)熱合金劑或喂絲加入法是比較理想的措施。

實踐表明，將一部分FeMn、FeCr與硅系孕育劑一起加入，對孕育有加權作用。在可能的情況下，推遲低合金化元素的加入時機，對性能影響有利。