近年来,人们对不污染环境、可持续使用的交通工具的需求越来越大。随着发动机比功率(Kw/排量*升)的提高,导致发动机工作温度越来越高,这就对材料热性能提出更高的要求。对发动机而言,导热系数较高的材料会产生较低且更加均匀的温度分布,并能减少热应力。因而,发动机材料具有高强度和高导热系数等综合性能为最佳。蠕墨铸铁既有与球墨铸铁类似的强度,又有与灰铸铁类似的减振、导热能力及铸造性能,优于灰铸铁的韧性和耐疲劳性能,它可在较高碳当量下得到高强度铸铁,从而较易使铸件薄壁轻量化。因此,若能稳定获得蠕墨铸铁,其前景不可限量。蠕墨铸铁的生产过程很复杂,是很多条件综合的产物。本课题在实验室条件下,利用废钢、增碳剂和75硅铁等原材料,通过调整蠕化剂、孕育剂加入量等稳定获得无自由渗碳体的,蠕化率较高的蠕墨铸铁。研究了蠕化和孕育衰退,处理温度及冷却速度对蠕墨铸铁中石墨形貌和基体组织的影响。在判断蠕墨铸铁蠕化程度时,单独考虑蠕化剂并不全面。石墨个数,石墨总面积数,有效蠕墨个数,这些反应石墨化程度的因素都需要被考虑到蠕墨铸铁的蠕化程度中去。蠕墨铸铁生产过程中,SG变质剂作为活性元素被加入到铸铁中。利用光学显微镜,场发射扫描电镜对蠕墨铸铁石墨形貌、基体组织进行分析,对蠕墨铸铁进行拉伸试验测量其机械性能,导热系数仪FL4010测定导热系数对导热性能进行分析,探究SG变质剂对蠕墨铸铁的影响。实验结果表明,蠕墨铸铁经SG变质处理后,能提高铸铁石墨化程度,放宽蠕墨铸铁的蠕化范围,增加工艺宽容性。同时能减小珠光体层片间距,增加铸铁强度,同时能大大提高蠕墨铸铁导热性能。将这些性能与工厂生产的15.9L六缸直列柴油机缸体材料的性能进行对比,SG变质处理后的蠕墨铸铁综合性能更高。蠕墨铸铁用盐酸酒精溶液深腐蚀,萃取后,利用场发射扫描电镜,观察蠕虫状石墨三维形貌。结果表明,与灰铸铁和球墨铸铁类似,蠕墨铸铁也是由一个个共晶团组成,在共晶团内部,石墨彼此连接又各种产生新的分枝,周围被金属基体包围。蠕虫状石墨是并不是孤立存在的,它们与周围的石墨相互连接,彼此交叉分枝,形成类似珊瑚状的、结构极其复杂的分枝聚合体。正是这种相互连接石墨簇状结构,赋予蠕墨铸铁较高的导热性。蠕虫状石墨侧面高低不平,层叠结构明显,具有圆钝的生长前端。蠕墨铸铁中石墨结构复杂,存在蠕虫状石墨,球状石墨,“带足球”状石墨,甚至是开花状石墨。