铸铁是一种重要的工程材料。铸铁的结晶过程比较复杂,人们仍未完全掌握其凝固过程,实际生产中经常因工艺设置不当导致铸件中出现冶金缺陷。为了控制铸件的组织和性能,减少废品,需要对铸铁的结晶过程进行更深一步的研究。在实际情况下,铸铁在非平衡条件下凝固,其中共晶结晶是铸铁凝固中最重要的阶段,但生产过程中工艺条件的变化会造成铸铁共晶点的移动,直接影响铸铁的组织。本课题基于热分析技术,找到了一种确定非平衡凝固条件下铸铁共晶点温度及碳当量的方法,证明使用热分析技术来确定铸铁非平衡凝固状态下的共晶点是可行的,同时研究了壁厚和瞬时孕育对铸铁共晶点及结晶过程的影响。研究表明:随着壁厚的增加,共晶过冷减小,共晶温度上升,铸铁的动态共晶点向左上方移动,共晶碳当量降低。但当壁厚增加到一定程度时,动态共晶点变化的不明显。对于灰铸铁来说,随着壁厚的增加,铸铁的动态共晶点的向左上方移动,共晶过冷减小,亚共晶灰铸铁中的奥氏体枝晶减少,进行共晶凝固的铁液增多,共晶团数量增加,尺寸减小,组织中A型石墨增多,石墨片长度增加。对于球墨铸铁来说,壁厚增加共晶过冷降低,石墨球数减少,球化率下降。壁厚增加使得蠕墨铸铁共晶团数量减少,尺寸增大,其形貌趋于团球状,蠕虫石墨分支变多,球型石墨减少,蠕化率上升,蠕虫状石墨变得细长,蠕虫状石墨的圆形系数降低。孕育剂的加入会使得共晶温度上升,所以随着瞬时孕育量的增加,铸铁动态共晶点向左上方移动,动态共晶点碳当量降低,共晶温度上升。随着瞬时孕育量的增加:亚共晶灰铸铁中的奥氏体枝晶量减少,共晶团数量增多,A型石墨比例增加;球墨铸铁中石墨球数明显增多,球化率上升,但过量的瞬时孕育并不会显著提升石墨球数量和球化率;蠕墨铸铁中共晶团数量增多,尺寸变小,球状石墨增多,所以随着瞬时孕育量的增多,蠕墨铸铁的蠕化率下降。因此对于蠕墨铸铁来说,应尽量避免瞬时孕育处理。