鑄件中材料牌號(hào)是EN1563-GJS-400-18LT,而且要求做-40℃Akv，低溫沖擊球墨鑄鐵材料（EN1563-GJS-400-18LT）由于其在低溫下良好的沖擊性能，不但在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用廣，且在軌道交通領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用；同時(shí)在我們生產(chǎn)的配件中有部分產(chǎn)品使用材料是EN1563-GJS-400-15,這種牌號(hào)的材料沒有低沖要求，相對(duì)EN1563-400-18LT材料比較容易達(dá)到要求。在產(chǎn)品取樣金相檢測(cè)過程中，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象，在不改變材料配比的條件下，澆注不同的產(chǎn)品基體的金相組織有很大的不同，如下圖：
試驗(yàn)條件：EN1563-GJS-400-18LT配料，鐵絡(luò)砂造型，澆基爾試塊取樣。鐵絡(luò)砂的特點(diǎn)是散熱性能好，冷卻速度快。此圖為EN1563-GJS-400-18LT球墨鑄鐵金相圖片，放大100倍，4%硝酸酒精腐蝕，可以明顯的看到，淺灰色顆粒為球狀石墨?；w（黑色）為片狀珠光體及呈方向性分布（白色）的魚骨狀萊氏共晶組織。在部分球墨邊緣有少量鐵素體。作牛眼或半牛眼狀分布。
         萊氏體共晶組織，在高溫時(shí)系由滲碳體和顆粒狀?yuàn)W氏體所構(gòu)成，隨后在冷卻過程中，共晶奧氏體亦將進(jìn)行分解，其分解產(chǎn)物是：滲碳體和鐵素體、珠光體、石墨碳和鐵素體等，將視冷卻速度而定。因此萊氏體共晶組織在室溫時(shí)，將由滲碳體和顆粒狀珠光體；或滲碳體和珠光體、鐵素體；或滲碳體和石墨；或滲碳體和鐵素體、石墨等所組成。此圖為放大500倍后狀態(tài)。
        試塊經(jīng)過高溫退火處理后，性能達(dá)到了要求，基體也成純鐵素體狀態(tài)。如下圖：放大500倍，高溫退火。我們又對(duì)樹脂砂造型的產(chǎn)品取樣檢驗(yàn)，又發(fā)現(xiàn)即使是同一中頻爐水澆注的產(chǎn)品基體的金相組織也有很大的不同，金相圖如下：N端端蓋冒口，鑄態(tài)，5%硝酸酒精腐蝕，100倍；抱軸承蓋冒口，鑄態(tài)，5%硝酸酒精腐蝕，100倍；與上圖同一個(gè)樣，鑄態(tài)，5%硝酸酒精溶液腐蝕，500倍上述圖片都是在產(chǎn)品澆注打箱后由檢驗(yàn)員在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)從產(chǎn)品上敲冒口后所得，看到基體變化如此大，我們剛開始以為是操作者更改了配料或者是熔煉澆注工藝，為此我們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)的監(jiān)督，并且由工藝員對(duì)配料、熔煉、澆注進(jìn)行了全程的跟蹤，未發(fā)現(xiàn)異常，但金相檢驗(yàn)表明球鐵基體組織還是隨著產(chǎn)品的變化而有著不同的變化。
        在通過對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)研究后，我們發(fā)現(xiàn)了影響材料基體發(fā)生了較大變化的原因：N端端蓋產(chǎn)品壁厚比較薄，澆注后鑄件冷卻速度快，因而形成的石墨球多，細(xì)小而且均勻；抱軸承蓋鑄件比較厚，冒口直徑20㎜，高度達(dá)到150㎜，冒口與鑄件接觸的位置降溫慢，客觀上形成了保溫退火的作用，因此形成了珠光體特別少甚至沒有的情況。
         為了證明我們的推測(cè)，我們又做了如下的實(shí)驗(yàn)，在配料、熔煉、澆注的條件都不改變的情況下，在澆注完畢鐵液凝固5分鐘后，我們迅速將暴露在外的澆冒口用干砂覆蓋保溫。要求在5分鐘后才蓋砂保溫的原因是想讓鐵液在型腔中快速凝固，這樣可以細(xì)化石墨球，提高球化率；保溫的目的是讓產(chǎn)品在緩慢的降溫的過程中形成了自退火，這樣可以獲得鑄態(tài)鐵素體基體的球鐵。我們對(duì)進(jìn)行了保溫處理后的產(chǎn)品取樣，獲得了純鐵素體基體的球鐵，其金相圖片如下：N端端蓋冒口，鑄態(tài)，5%硝酸酒精溶液腐蝕，100倍N端端蓋冒口，鑄態(tài)，5%硝酸酒精溶液腐蝕，500倍。通過對(duì)產(chǎn)品在不同冷卻速度的基體檢查，我們可以確定，在配料成分合理，熔煉、澆注工藝穩(wěn)定的條件下，我們可以通過加厚或減薄砂型厚度，澆注后對(duì)產(chǎn)品澆冒口覆蓋干砂等方法來控制鑄件的降溫速度以獲得不同的基體組織。在生產(chǎn)實(shí)踐中，對(duì)EN1563-GJS-400-15等沒有低沖要求的球鐵，我們可以采取上述方法獲得鑄態(tài)鐵素體球鐵，產(chǎn)品只需做去應(yīng)力退火，材料的各項(xiàng)機(jī)械性能就可以滿足定貨技術(shù)條件要求;對(duì)EN1563-GJS-400-18LT球鐵我們則可以縮短高溫階段的保溫時(shí)間，這樣可以大大的減少退火需要的時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率.