大型球墨鑄鐵件的類型比較多，如：大型柴油機缸體、大型輪轂、大球磨機端蓋、高爐冷卻壁、大型軋鋼機機架、大型注塑機模板、大型汽輪機軸承座、風電設備中的輪轂及底座以及核電設備中的廢渣罐等。這些部件除必須滿足標準中規定的力學性能外，還有一些特殊性能要求，如風電鑄件要求低溫沖擊韌度，核渣罐有許多附加的特殊驗收標準等等。因此，作為鑄造廠來說生產這些鑄件，事先必須做周密的考慮。

 大型鑄件

 1)首先要考慮的是如何獲得健全、致密、尺寸合格的鑄件生產大型球墨鑄鐵件的技術流程與灰鑄鐵件基本相同，只要結合球墨鑄鐵的特點在縮尺的選定、砂箱設計等方面稍作修正即可。

 2)其次要針對大型球墨鑄鐵件的共同特點做相應工作大型球墨鑄鐵件的共同特點是特別厚重，大多數要求鐵素體基體，力學性能必須滿足標準數據，有時外加低溫沖擊性能要求等。

 1 大型球墨鑄鐵件生產的特有問題由于大型球鐵件冷卻速度緩慢，導致共晶凝固期長達數小時，而在此期間要形成球鐵的主要組織，因而就出現了大斷面球鐵或大型球鐵件所特有的一系列問題：球墨數量少、球墨直徑大、球墨畸變、石墨漂浮、化學成分偏析、晶間碳化物以及碎塊狀石墨(Chunky Graphite)等。這些問題早已受到關注，雖形成機理尚不統一，但對具體問題已有了初步的解決措施。

還有一個重要問題是如何滿足和解決低溫沖擊韌度的要求?問題的巧合在于解決這兩大難題的方向及措施大致相同。

 2 解決大型球墨鑄鐵件特有問題的途徑

 1)強化冷卻以加速凝固關于碎塊狀石墨的成因普遍較易接受的說法有二：一是球狀石墨破碎而引起;二是由于熱流或某些合金元素特別是Ce 和La 的偏析造成奧氏體外殼的穩定性降低，導致球墨的生長模式改變而形成。不管哪種理論或說法，可以肯定的是，共晶階段凝固時間太長(即緩慢冷卻)是形成碎塊狀石墨的直接和客觀因素。因此不管采取什么方法，只要能縮短凝固階段的時間，都可有效地阻止碎塊狀石墨的出現。

也有文獻指出，球墨畸變有一個臨界冷卻速度(0.8 ℃/min)[1]。石墨畸變有時是一個突變過程，因此加速冷卻，縮短凝固時間，特別是縮短共晶階段的凝固時間，想方設法使共晶凝固階段縮短至2 h 以內是有顯著效果的。圍繞這個原則有不少措施：強制冷卻;金屬型掛砂;使用冷鐵等等。冷鐵的導熱率大，特別是蓄熱能力強，是被廣泛認為可以應用的有力措施。石墨的導熱率高于掛砂冷鐵(分別為45W/m?℃及17 W/m?℃)，但它的蓄熱能力比冷鐵小，假如有強制冷卻的條件，則用石墨是比較合適的。對于大型或特大型球墨鑄鐵件，進行強制冷卻仍不失為一種有力的措施。一般可采用風冷、霧冷或水冷裝置，甚至可采用液氮冷卻方式加速鑄件的凝固速度。有數據表明，20 t 級球墨鑄鐵乏料容器鑄件凝固時，其傳熱效果為：金屬型吸熱占58%、石墨及砂型(型芯部分)吸熱占3.5%、砂型及其它裝置部分吸熱占3.5%、水冷導熱占3.5%。由此可見，金屬型可使鑄件50%以上的熱量傳導出去，而型芯部分傳熱很少，顯然強制冷卻是必要的。

 2)改進工藝技術

 (1)精心選擇原材料為了生產出優質大型球墨鑄鐵件，無論怎樣精選爐料都是值得的。原料的干擾元素應盡可能低，特別要注意的是生鐵來源、廢鋼品種、增碳劑的選用。

 (2)化學成分設計CE 不能過高(4.2%～4.3%)，如w(C)選3.6%～ 3.7% ，w(Si)則必須低至1.8% ～2.0% ;另外，w(Mn)<0.3%，w(P)、w(S)也要嚴格限制。除殊殊情況外，一般不用合金，因而必須嚴格挑選廢鋼。

w(Si)低是必須做到的，否則易出現碎塊狀石墨，低溫性能也會達不到要求，問題就出在又要w(Si)低，又要不出現因w(Si)低而產生的弊病。日本百噸級乏燃料容器成分為：w(C) 3.6%，w(Si) 2.01%，w(Mn) 0.27%，w(P) 0.025%，w(S) 0.004%，w(Ni) 0.78%，w(Mg) 0.065%。

 (3)選擇雙聯熔煉

雙聯熔煉能充分發揮沖天爐鐵液成核能力強、電爐熱效率高的特點。鐵液必須高溫出爐，有條件時可脫S，在電爐內的時間不要太長。根據情況決定球化溫度，不能太高亦不能太低。

筆者主張大型件球化處理不要用沖入法，因為時間太長。至少用蓋包法，最好用特色法或喂絲法，在固定地方喂絲，甚至可連同喂孕育絲。球化劑千萬不要用常用的，最好重稀土球化劑和輕稀土球化劑混合使用。如采用沖入法，球化劑中w(Mg) 6%，w(RE) 1.0%～ 1.5%就可以了;如生鐵較純，w(RE) 0.5%～1.0%亦可。如采用喂絲法，可用高w(Mg)量的球化劑，但w(RE)要低，稍含些Ca 即可。

 澆注溫度要合適(1300～1350 ℃)，不要太高，否則液態收縮太大;宜采用分散內澆道中速澆注，盡可能用高剛度鑄型以充分利用石墨化膨脹進行球墨鑄鐵的自補縮，減輕冒口負擔，確保鑄件內部致密。