合理控制球化处理工艺是大断面球铁件获得优良组织形态和力学性能的关键。然而实际生产中,针对不同技术要求的球铁件的生产,其技术特点、生产工艺也不尽相同。本文在实际生产条件下,结合公司生产大断面镗床滑枕球铁件金相组织、力学性能难稳定达到设计要求这一实际需要,采用生产试验与显微分析相结合的方法,研究了电炉熔炼工艺生产大断面球铁件的化学成分选择、生产所用生铁、废钢、增碳剂等原材料与熔炼工艺,研究了公司电炉熔炼生产大断面球铁件球化率低与石墨不圆整、珠光体含量不足与硬度偏低、硬质小质点等问题及其对应的改进球化孕育处理工艺,并在此基础上,设计了重、轻稀土组成的混合稀土,重、轻稀土单独选用,取消随流孕育与随流孕育等球化孕育处理试验方案,采用光谱和ICP等手段分析了铸件单铸试块和本体附铸试块的化学成分,采用光学金相显微镜观察了石墨形态、石墨球大小,对照图谱分析球化率、铁素体和珠光体含量,利用微机控制电子万能试验机测试了试样抗拉强度与伸长率等力学性能,利用电子扫描显微镜(SEM)分析了试样断口形貌,研究结果期望为制定大断面球铁件铸造方案以控制其组织性能提供理论依据。为稳定大断面球铁件金相组织、力学性能、改善石墨形态,设计了用于生产大断面球铁件的理论化学成分,以作为实际配料标准;电炉熔炼生产时,原材料在炉内加料顺序依次为生铁、废钢、锰铁、增碳剂、硅铁;基于试样显微组织特征、力学性能与试样断口形貌分析,发现取消随流孕育,本体试块的球化等级、石墨大小控制不稳定,力学性能差异明显,球化等级与化学成分稳定控制有关,抗拉强度、伸长率等力学性能与化学成分、基体组织相关;而YFY-1A、SPI随流孕育,本体试块球化等级2-3级,石墨大小稳定控制在6级水平,与取消随流孕育相比较,孕育衰退作用减慢,球铁本体试块的抗拉强度和伸长率提高,力学性能提高的原因主要在于:含Y、La、Ce等稀土的氧化物夹杂少,对试样造成穿晶断裂倾向小。从石墨结晶核心和石墨形态等方面,探讨球化孕育处理工艺条件下,引起石墨畸变的主要因素,发现取消随流孕育,电炉熔炼铁液提供的硫化物含量低,未成为石墨的结晶核心,用混合稀土作球化剂,可获得良好石墨形态,同时具有强的抗石墨衰退能力,可保证铸件本体得到细小、圆整、均匀的球状石墨;Ti、Cu元素的偏析和球化元素Mg或稀土(Y、La、Ce)的氧化,破坏了奥氏体壳的稳定性,是石墨畸变的主要原因。