灰铸铁以其具有一定的强度性能、良好的导热性、减摩性、减震性、较低的缺口敏感性广泛应用于汽车、工程机械等领域。通过多年的实践经验,铸件的性能,诸如力学性能、铸造性能、加工性能以及皮下气孔、缩孔缩松等铸造缺陷均与原铁液的质量有关。原铁液质量评价通常有三个指标:铁液温度;铁液成分;铁液纯净度。此外,在生产灰铸铁时,我们常用指标:成熟度及相对强度;硬化度及相对硬度;品质系数衡量灰铸铁的冶金质量。而这些指标需要测得灰铸铁的强度和硬度。本课题通过单变量试验研究了灰铸铁原铁液碳当量、灰铸铁原铁液炉内保温时间以及炉料中生铁比例对灰铸铁原铁液热分析曲线、初生奥氏体析出量、共晶团数量以及A型石墨比例的影响规律。建立特征值与灰铸铁原铁液初生奥氏体析出量、共晶团数量以及A型石墨比例的数学模型,将灰铸铁原铁液初生奥氏体析出量、共晶团数量以及A型石墨比例作为指标达到在线预测铁液冶金质量的目的;对灰铸铁一次结晶过程进行研究;研究灰铸铁原铁液高温静置时间对灰铸铁组织和性能的影响。结果表明:(1)碳当量增加会使得灰铸铁原铁液凝固时初生奥氏体析出量减少,共晶团数量增多,铁液的白口化倾向降低;灰铸铁在炉内保温时间的延长会使得灰铸铁原铁液凝固时初生奥氏体析出量增多,共晶团数量减少,铁液的白口化倾向增加;灰铸铁炉料中生铁含量的增加对灰铸铁原铁液凝固时初生奥氏体析出量影响不大,共晶团数量有下降的趋势,铁液的白口化倾向增加。(2)灰铸铁热分析曲线特征值TSEF不是传统意义上共晶开始形核的温度,而是试样内部热量平衡的综合结果。(3)热分析曲线特征值和灰铸铁原铁液凝固后初生奥氏体析出量、共晶团数量以及A型石墨比例存在着一定的数学模型,通过SPSS软件回归的数学模型预测结果在要求的误差范围内。(4)在铸造生产中可通过热分析在线评价灰铸铁原铁液冶金质量,对灰铸铁的生产有指导意义。(5)当高温静置时间过长,灰铸铁的白口倾向增加,灰铸铁的孕育效果变差,在同样的处理工艺下,铁液高温静置时间过长后浇注得到的灰铸铁力学性能较差。