灰铸铁具有铸造性能良好、制造成本低、铸件质量容易控制等特点,使灰铸铁在高强度汽车结构件中得到广泛应用。但是,随着工业技术的发展，各个领域对铸铁的性能要求也越来越高，因此,亟需通过不断研究改进来制取高性能的铸铁。通过孕育变质处理及在铸铁中添加合金元素就是制取高性能铸铁的手段之一。本论文分别通过改变孕育剂种类、变质剂加入量及加入合金元素Mo来影响高强度灰铸铁的石墨、珠光体及初生奥氏体组织的形态特征，从而提高灰铸铁的性能。对比分析了四种不同孕育剂对实验灰铸铁显微组织、力学性能及切削加工性能的影响，结果表明：采用不同的孕育剂孕育处理的灰铸铁的石墨组织、珠光体组织和初生奥氏体组织存在一定的差异，采用硅锆锰孕育剂孕育处理能够获得细小、弯曲的石墨组织，层片间距细小的基体珠光体，复杂网络框架结构的初生奥氏体，这使得灰铸铁的抗拉强度、基体显微硬度提高，力学性能提高。从提高力学性能上，四种孕育剂的效果从低到高为：硅锆铝孕育剂→75硅铁→硅锆孕育剂→硅锆锰孕育剂；根据切削抗力、刀具磨损面积、切削后工件表面粗糙度等方面综合评价分析得出，在切削加工性能方面，四种孕育剂的效果由差到好依次为：硅锆孕育剂→硅锆锰孕育剂→硅锆铝孕育剂→75硅铁。变质处理改变了初生奥氏体的生长过程，不仅使初生奥氏体的数量增加，还使初生奥氏体呈空间网络发展，空间网络状的初生奥氏体又会限制灰铸铁共晶转变的空间，使共晶团尺寸减小，为获得细小弯曲的石墨提供了前提。变质剂加入量越多，实验灰铸铁的片状石墨越细小、弯曲，基体珠光体的层片间距越小，初生奥氏体的网络框架结构越复杂，因此灰铸铁的力学性能越高。本论文研究得出，加入1.0wt.%JF-1变质剂进行变质处理并加入0.25wt.%合金元素Mo时，实验灰铸铁的石墨组织变得更加弯曲细小，分布更均匀，珠光体片间距最小，力学性能最好。变质处理后使得灰铸铁的抗热疲劳性能得到改善，且变质剂加入量越多，抗热疲劳性能越好。