轧制法制备磨球效率高、成本低,奥铁体组织强度高、韧性好,综合性能优异。本文将轧制法生产方式优越性与奥铁体组织性能优异性相结合,对低碳球墨铸铁进行轧制,制备大型半自磨机用轧制低碳球墨铸铁磨球,重点研究了低碳球墨铸铁铸态组织,研究了热处理工艺对磨球组织、力学性能影响,同时对磨球耐腐蚀磨损性能进行了详细分析,并将轧制低碳球墨铸铁磨球同ADI磨球、CADI磨球、锻钢磨球Ⅰ及锻钢磨球Ⅱ四种半自磨机常用磨球进行了组织、性能对比。研究结果表明:(1)多种因素影响低碳球墨铸铁铸态组织,使用自制CA-5变质剂变质效果最好,铸态组织中石墨球最为细小、圆整;衰退时间在3 min～12 min范围内,随着衰退时间延长,石墨球化率降低,晶粒逐渐变细小,奥氏体枝晶逐渐变粗大;碳含量在0.8wt.%～1.4 wt.%范围内,随着碳含量增加,石墨球数量增多,碳化物含量增多,奥氏体枝晶逐渐变细小,共晶组织不断增多;锻造后低碳球墨铸铁组织中石墨球减少,碳化物消失,晶粒变细小,硬度有所下降。(2)等温淬火热处理后轧制低碳球墨铸铁磨球,基体组织及力学性能呈现一定梯度性,随距离表层深度增加,基体组织逐渐由奥铁体向屈氏体转变,硬度与冲击韧性逐渐降低,淬透层深度在30 mm～35 mm之间。(3)等温淬火温度在220℃～300℃范围内,磨球表层基体组织主要是奥铁体组织。随着等温淬火温度升高,磨球表层基体组织中针状铁素体数量呈现先增多后减少的趋势,针状铁素体形态不断变粗大;奥氏体含量及其含碳量呈现不断增加的趋势;洛氏硬度呈现不断降低的趋势,冲击韧性呈现先升高后降低的趋势,当等温淬火温度为280℃时,磨球表层组织综合力学性能最好。(4)等温淬火温度在220℃～300℃范围内,随着等温淬火温度升高,轧制低碳球墨铸铁磨球耐浸泡腐蚀性能呈现先下降后上升的趋势;耐磨损性能呈现不断下降的趋势;耐冲击腐蚀磨损性能呈现先上升后下降的趋势,当等温淬火温度为260℃时,磨球耐冲击腐蚀磨损性能最好。(5)与四种半自磨机常用磨球相比,轧制低碳球墨铸铁磨球整体硬度最高,韧性较好,综合性能优异,冲击腐蚀磨损失重较少,体现了较好的耐冲击腐蚀磨损性能。