添加镁处理铁液，获得优质球墨铸铁

早在1902年，A．Ledebur就报道了在液态的可锻铸铁中加入少量镁的可能性。1908年，由德国专利No．209914表明，Griesheim Elecfron化工厂曾生产了Fe-Mg和Mg—Fe—Si合金，用于铸铁和铸钢件的脱氧。在铸铁和铸钢过热温度不高的情况下，可把镁以合金方式加入其中。当把镁加入到铸铁中时，可使其抗拉强度和抗压强度明显提高。加入质量分数为0．05%～0．1%的Mg即可达到此目的。在该专利的附录中还推荐制作Mg—Al或Mg—Ni合金，并把它们加入到液态的硅铁合金中。在1918～1920年，德国的研究人员还推荐一种脱氧剂的成分为：w（Si）=10%～40%，w（Mn）=0～20%，w（Fe）=0～10%，其余是镁。

1922～1931年，美国人A．M．Meehan获取了多项专利，其内容是把Ca、Mg、Ba、Li、Te分别或是与Cr、Ni、Ti等元素复合加入到灰铸铁中，以便使石墨细化，但一开始并未取得成功。

取得决定性成果的是Meehan用镁或钙处理取得的专利。他在这项专利中指出，为了在处理后使铸铁达到所要求的效果，必须加入一定数量的活性元素。Meehanite公司于1941年取得的美国专利（No．2364922）指出，采用Si—Ca合金作为石墨化元素处理铁液后，再采用碲元素作为反石墨化元素，就可得到球状石墨。此外，E．Piwowarsky曾建议在灰铸铁中加入Cu、Ba、Li、Mg等元素，以提高过共晶铁碳合金的强度。此时，由于这些元素作用的结果降低了合金的熔点，也就是相对提高了过热度，因而可得到细小石墨，由此导致最终形成的石墨形态与回火碳相似。

1947年，美国的Mond NickelCo．从事了加镁获得球墨铸铁的研究。最基本的成就是由A．P．Gangnebin、K．Millis和N．B．Pilling三人于1947年11月21日获得的专利（美国专利No．2485760和No．2485761）。他们要求保护的权利是，制作所有牌号的灰铸铁，石墨由短片状到球状，含镁量从痕迹量到w （Mg）=0．3%。遗憾的是，他们并未注意到1910～1941年，世界各国，首先是美国、英国和德国已经取得的大量成就，这些成就旨在细化石墨，从而获得团絮状乃至球状石墨。

1948年5月7日Gangnebin等三人第一次发表了在铁液中添加镁，随后用硅铁进行孕育处理，在残余镁量超过w（Mg）=0．04%时即可得到球状石墨。他们采用Mg—Ni合金加入到铁液中，这在当时的技术上是重大的突破，这种球化技术具有毋庸置疑的可靠性。由此获得了球墨铸铁，它与同样成分但未经球化处理的原铸铁相比，在力学性能上显示出了无可争议的优越性。(www.xing528.com)

正是因为采取镁处理铁液取得的突破性进展，从1948年起，在全世界开始了球墨铸铁的工业生产，以致它作为重要的工程材料，在过去的50多年里，对人类文明和社会进步发挥了重大作用。

我国是球墨铸铁发展较早、也是发展较快的国家。早在1948年清华大学王遵明教授就开展了球墨铸铁的研究。他在抚顺举办了全国第一个球墨铸铁学习班，为全国培养了第一批球墨铸铁技术人才。20世纪60年代初，针对国内铁液中含硫量高、出铁温度低及生铁中含钛量较高的特点，由机械科学研究所与无锡柴油机厂、南京汽车厂等单位利用我国富有的稀土资源研究开发了稀土镁球墨铸铁，在生产中得到了普遍应用。1977年，我国与美国、芬兰几乎同时宣布，独立地研究开发了等温淬火奥氏体球墨铸铁。

最近20年来，我国球墨铸铁的研究与生产均取得了长足的进步，2004年产量超过500万t，位居世界第一。在汽车、建筑、农用机械及铸管领域，我国生产的球墨铸铁件，不仅用于国内，也大量远销国外。