本文针对球铁卡块铸件易产生收缩缺陷的问题,在实际生产条件下,采用了不同的补缩工艺方案进行实验,通过比较铸件的组织和力学性能,找出了消除缩松缺陷、提高铸件本体力学性能的优化工艺;针对不同长度的模拟卡块铸件,研究了细长杆型铸件端部冒口的补缩距离问题;根据检测球铁铸件内部缩松缺陷的需要,对超声波检测方法进行了研究和验证;最后还对薄壁球铁铸件中渗碳体组织的工艺控制进行了试验研究。结果表明:在球铁卡块铸件长度的三分之一处加双热侧冒口补缩效果最好,消除了缩孔、缩松缺陷,微观组织致密;铸件本体的力学性能明显得到改善,抗拉强度达到476MPa以上,延伸率稳定在10%以上,最好的可以达到15%。在优化冒口补缩工艺的基础上,通过强化瞬时孕育,使铸件本体和Y型试块在生成铁素体量上形成对应关系,解决了卡块铸件本体与Y型试块力学性能相差较大的问题。采用超声波探伤技术对400mm长的球铁卡块类杆形铸件(不同截面尺寸和不同冒口尺寸)进行缺陷检测,并与实际解剖金相分析缺陷进行对比,结果完全相符。由此可以确定,用超声波8次回波法检测球铁铸件内部缺陷的方法是合理可行的。针对球铁卡块类小模数长杆铸件,在端部设置热侧冒口,存在补缩距离问题。在实验条件下,模数在0.47cm～0.56cm范围内,采用合理的冒口结构尺寸,铸件端部的热侧冒口有效补缩距离大约为320mm。铸件长度超过400mm,端部热侧冒口难以提供有效补缩,应该选择其他的冒口设置方式。采用正交试验得出,影响薄壁球铁件石墨球数量和渗碳体含量的因素主次顺序为:Si/C值、碳当量、孕育剂加入量。在试验条件下,把碳当量控制在4.3%～4.6%,Si/C值在0.6左右,孕育剂加入量在1.2%～1.4%时,能有效地消除薄壁球墨铸铁件的渗碳体组织。增加瞬时孕育是优化薄壁球铁件凝固组织的有效工艺措施。