一、球墨鑄鐵的發展概況

球墨鑄鐵發現至今，已有60多年的歷史了。由于其綜合性能好、制造方便、成本價廉，不僅可以取代灰鑄鐵提升鑄鐵材料的質量，還可以取代鑄鋼、鍛鋼和焊接件降低生產成本。據美國統計，其球鐵總產量中，40%是代替鍛鋼件、沖壓件、焊接件，25%是代替可鍛鑄鐵件，20%是代替灰鐵件，15%是代替鑄鋼件。國際上把球鐵占鑄件總量的比例和球鐵/鑄鋼比例作為衡量一個國家工業化水平高低的重要指標

國外有學者稱，球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵和等溫淬火球墨鑄鐵（ADI）的發展已讓世界進入了“新鐵器時代”。

工業發達國家由于球鐵生產的原、輔材料質量好而且穩定、工藝裝備先進、檢測技術完善，能夠保證球鐵質量，所以他們很早就把其用于汽車、軌道交通裝備、風電、核電等重要零件及部件上，以代替鍛鋼、鑄鋼件。1964年-1965年美國通用汽車公司采用球鐵整體轉向節代替了原來用13個鍛件、沖壓件組裝起來的轉向節，是球鐵件在汽車底盤保安件應用的突破，從此球鐵獲得了更快的發展。近年來我國球鐵發展很快，球鐵產量和鑄件總產量一樣已連續12年居世界（2010年我國球鐵產量990萬噸，占世界球鐵總產量的42.2%），但球鐵產量占鑄件總產量的比例、與鑄鋼的比例還低于世界平均水平，重要零部件的應用上還不夠廣泛，說明我國球鐵還有很大的發展空間。

二、球墨鑄鐵的特點及其與鋼（鍛鋼、鑄鋼）的比較

球鐵與鋼相比具有以下特點：

1、  力學性能很廣

國家標準“球墨鑄鐵件”（GB/T1348-2009）規定了12種球鐵的牌號，抗拉強度（Rm）從350MPa到900MPa，伸長率從2%到22%。球鐵經等溫淬火后，其強度、韌性都得到了很大的改善，國家標準“等溫淬火球墨鑄鐵件”（GB/T24733-2009）——國際上通稱ADI——規定了6種牌號，抗拉強度（Rm）從800MPa到1600MPa，伸長率為10%，彎曲疲勞強度可達500MPa，接觸疲勞強度可達2100MPa

2、屈服強度高、比強度高

鋼的屈服強度/抗拉強度之比一般為0.5-0.6，而一般球鐵的屈服強度/抗拉強度之比為0.6-0.7，等溫淬火球鐵則更高，為0.7-0.8，即同樣抗拉強度的球鐵比鋼可承受更高的應力。

在考慮材料比重的同時，還必須考慮材料的強度。人們希望選用比重（W）與屈服強度（YS）的比值［即單位抗拉強度的另件重量——“比強度”（W/YS）］較低的材料。比強度低，材料輕而堅固，就能夠滿足產品輕量化的要求。球鐵的比強度與鍛鋼相近，而等溫淬火球鐵（ADI）則與高強度鋁合金和低合金高強度鋼大致相同，是一種優異的輕量化結構材料。

3、（在沖擊功小于臨界沖擊功時）沖擊疲勞性能優于鋼

球鐵的一次沖擊韌度不如鋼，特別是珠光體球鐵。但一般物件承受的動載荷不是一次大的沖擊，而是小能量多次沖擊。在上世紀50-60年代用球鐵曲軸代替鍛鋼曲軸試驗過程中，做過兩種材料的小能量多沖試驗，

4、鑄造性能好

由于球鐵的碳當量高，接近共晶成分，故其流動性、成形性非常好，可以澆注壁厚為2-3mm的薄壁、形狀復雜的大型鑄件，為零件的薄壁化、輕量化創造了良好的條件。

5、耐蝕性好

球鐵在大氣中和土壤中的耐蝕性比鋼好。表6為球鐵與鋼在大氣中耐蝕性比較。球鐵在土壤中的耐蝕性遠優于鋼，是鋼的30倍，與灰鑄鐵近似。因此輸水、輸氣管線中廣泛使用球墨鑄鐵。

6、降噪效果好

由于有石墨存在，球鐵的吸震性好，可以降低零件工作時的噪音。例如，無錫柴油機廠K系列滾齒加工的ADI和40Cr正時齒輪在AK型機上的噪音對比試驗，ADI齒輪的噪音比40Cr齒輪降低1.92dB,齒輪側噪音降低5.3dB。AKI系列磨齒加工的ADI齒輪比滾剃加工的38CrMnAl和40Cr氮化鋼齒輪噪音低2.5dB。由于石墨本身具有自潤滑能力，可以提高零件的耐磨性 

7、減重

由于有石墨存在，球鐵比重比鋼輕10%左右，使用球鐵可以減輕零件和設備的重量。