當前，隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種高性能的鑄造合金不斷開發(fā)和推廣應(yīng)用，尤其是各種輕合金球墨鑄鐵件的應(yīng)用發(fā)展很快，但是，由于組織中含石墨的鑄鐵具有多種的性能，在當前的技術(shù)條件下，仍然是用量較大、較重要的鑄造合金。

與控制冷卻工藝相關(guān)的是組織中含游離石墨的各種鑄鐵，包括灰鑄鐵、球墨鑄件和蠕墨鑄鐵，不涉及組織中不含游離石墨的其他多種鑄鐵。為方便起見，這里簡稱為“石墨鑄鐵”，其含義是組織中含游離石墨的鑄鐵。

石墨鑄鐵的歷史悠久、應(yīng)用范圍寬廣、用量又非常之大，這當然要歸功于各國鑄造業(yè)界長期以來持續(xù)不斷地進行大量的研究工作，但是，盡管經(jīng)歷了近3000年的應(yīng)用和發(fā)展，迄今為止，對它的認識仍然是非常淺薄的，其潛在的功能遠沒有充分發(fā)揮，研究、開發(fā)的空間仍然非常廣闊。石墨球墨鑄鐵件凝固以后的冷卻條件，對材料的性能和球墨鑄鐵件的質(zhì)量都有重要的影響，但是，此前在這方面是很難控制的。

近年來，檢測方法、模擬技術(shù)和監(jiān)控手段等方面發(fā)展迅猛，其應(yīng)用日益廣泛，在此基礎(chǔ)上，一些工業(yè)國家開始意識到，對于石墨鑄鐵，如果先按其成分和對材料要求繪出相應(yīng)的冷卻曲線、連續(xù)冷卻變態(tài)曲線(CCT曲線)或等溫變態(tài)曲線(TTT曲線)，再根據(jù)球墨鑄鐵件凝固后的冷卻條件，實際測定冷卻過程中各部位溫度的變化，然后，采用可控的冷卻方式，使球墨鑄鐵件各部位按設(shè)定的冷卻速率冷卻。按照這種方法處理得當，就可以得到以下令人矚目的效果:

1)使球墨鑄鐵件在冷卻過程中各部位的溫差很小，這樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚差別較大的球墨鑄鐵件也不需要消 除內(nèi)應(yīng)力的退火；

2)生產(chǎn)球墨鑄鐵件，不必加人Cu，Sn之類的合金元素，即可使基體組織全部為珠光體，并提高其強度；

3)生產(chǎn)球墨鑄鐵件，無需采用后續(xù)熱處理即可使其基體組織符合要求；

4)生產(chǎn)ADI球墨鑄鐵件，不必進行等溫淬火就可得到奧鐵體基體組織。

(二)、小型減速機殼鑄件縮松和縮凹的解決辦法

小型減速機殼鑄件出現(xiàn)縮松和縮凹缺陷，在合計設(shè)計鑄造工藝、冒口及合理控制澆注溫度外，主要從以下兩方面采取措施。

控制鐵液硅含量，避免鐵液硅含量過高增大鐵液的共晶凝固范圍。硅是促進石墨化的元素，促進碳原子共晶、共析過程中碳原子向石墨球積聚，較高的硅含量可以直接帶來較多的石墨球數(shù)、鐵素體量。但隨著硅含量的增加，鐵液共晶過程中的凝固范圍加寬及早期石墨相的析出增加，增大減速機殼鑄件縮松、縮凹缺陷傾向。硅含量的水平應(yīng)滿足避免產(chǎn)生碳化物和提高鐵素體以得到合格機械性能的要求，同時要避免過量。為了減小縮松，建議在碳當量一定時采用較大的碳含量和較小的硅含量。

碳提供膨脹作用，同時合理的硅含量能避免引起過度的初始膨脹作用(起不到補縮作用)，增加鐵液后期凝固時的膨脹作用。

綜合考慮，中小壁厚減速機殼鑄件為防止縮松、縮凹缺陷，硅含量控制在2.5%~2.8%比較合適。鑄造廠在生產(chǎn)低牌號小型薄壁減速機殼鑄件時，常常通過提高硅含量的辦法避免出現(xiàn)白口和保證延伸率，很多鑄造廠將減速機殼鑄件含硅量提高到2.9%~3.2%，從而使鐵液共晶凝固范圍過寬，增大了減速機殼鑄件縮松和縮凹缺陷產(chǎn)生的傾向，導(dǎo)致減速機殼鑄件產(chǎn)生縮松和縮凹缺陷。中小型減速機殼鑄件在實際生產(chǎn)中出現(xiàn)縮松和縮陷缺陷時，往往受工藝和減速機殼鑄件的結(jié)構(gòu)等影響，特別是覆膜砂殼型工藝和采用茹土砂垂直線生產(chǎn)小型減速機殼鑄件時，不易采用冒口和冷鐵工藝，此時控制鐵液的硅含量在合理的范圍之內(nèi)，降低鐵液的共晶凝固范圍，是解決減速機殼鑄件縮松和縮凹缺陷的辦法。