由于厚大断面球墨铸铁件模数大、过冷度低、石墨核心较少，以及在促进奥氏体枝晶形成元素的作用下，奥氏体枝晶生产时间长，枝晶丰富且分支较大，其对共晶凝固石墨的形成和分布有着一定的影响，通常会出现碎块状石墨、开花状石墨、畸形石墨，以及球化衰退或孕育衰退等问题，从而严重影响球墨铸铁的球化率，进而影响到力学性能。
2015年6月6日，国际数学教育委员会（ICMI）正式宣布，在中国上海、美国檀香山和澳大利亚悉尼3个竞标城市中，上海市赢得2020年第14届国际数学教育大会（ICME-14）的主办权[2]．通过数代中国数学教育工作者的不懈努力，实现了从参加、参与、申办到主办国际数学教育大会（ICME）这一质的跨越，这不仅标志着国际数学教育对中国数学教育发展和水平的认可与肯定，同时也为中国数学教育的崛起提供了一个良好的契机．
为了尽可能模拟厚大断面铸件的凝固过程，设计了尺寸为400mm×400mm×400mm的大试块，其凝固时间可以通过经验公式来核算，也可通过凝固模拟来测算。本试验经过核算，设计浇注温度为1340℃，立方体试块凝固时间约4h，用于模拟厚大断面球墨铸铁件的凝固。
考虑到大试块凝固时间长，液态收缩过程是需要液态补缩的，通过直浇道给予少许液态补缩是需要的。铁液通过缝隙式内浇口从试块侧面进入，保证铁液充型过程液面的平稳性。试块铸造工艺如图1所示。
图1 大试块的铸造工艺
采用泡沫模样缩尺1%，做成试块形状，周边填砂后挖出泡沫模样，使用耐火度好的锆英粉涂料施涂后进行烘干，合箱后浇注。特别注意，为了尽可能模拟厚大件凝固过程，不得使用耐火度蓄热能力强的铬铁矿砂，更不得使用冷铁，试块必须采用普通呋喃树脂砂造型，尽可能地模拟实际生产情况。
图2 大试块金相及力学性能取样
如图2所示，在距离试块一侧开始距离为100mm、200mm、350mm处切取φ30mm×400mm的棒料3根，再从棒料中间锯切成两半共6根φ30mm×200mm的棒料，按照GB/T1348－2009加工成φ14mm的试样，然后进行力学性能测试和金相检验。
在我国，官民往往属于一种上下级的关系。“官员一向高高在上，对于普通民众来说，具有某种神秘色彩。官员与民众的这种关系形成了与之相适应的官民对话体系。”[4]微博的出现在很大程度上消解了这种不平等，使得话语权得到重新分配。但许多官员很难适应这种改变，在微博上发布信息时依然表现出日常工作中形成的官方姿态。
铸造材料的遗传性包含了化学成分遗传性、结构的遗传性。为了防止因为生铁中粗大石墨的遗传效应，也为了降低生产成本，该试块铁液熔炼主材采用40%～60%的废钢加上40%～60%的浇冒口系统返回料，通过熔炼过程添加高温石墨化增碳剂，来保证铁液的冶金质量。为了防止微量元素带来石墨形态的畸变，选择纯净的冲压废钢边角料和明确成分的浇冒口系统返回料，炉料要求干净无锈蚀，以减少炉内铁液O、S带来的影响。
语言水平的提高，词汇的积累和语法习得不是一蹴而就的，需要长期的、大量的记忆和练习，但是如果没有正确的学习策略，学习的时间就会更加延长，甚至事倍功半。外语学习者要在教师指导下选择适合自己的词典，养成良好的、主动使用词典的习惯，可以有效地提高学习效果。若能克服学习中的惰性，尽量选用全英词典并持之以恒，则外语学习可收事半功倍之效果。
首先结合试块的模数及浇注温度，为了降低石墨漂浮，防止碎块状石墨的产生，控制CE＝4.15%～4.25%、wC＝3.45%～3.60%、wSi＝2.10%～2.25%。考虑到利用M n的合金化作用（部分固溶强化、另外提高珠光体含量），控制wMn＝0.30%～0.40%。P、S为有害元素，控制wP＜0.07%、wS＜0.02%。在厚大断面球墨铸铁中，为了防止球化衰退，控制wMg＝0.035%～0.045%。厚大断面易于出现碎块状、开花状石墨，适当的配入与稀土匹配的Sb元素，原铁液中加入wSb＝0.003%～0.005%，以减小碳的扩散能力，从而阻碍碳的过分石墨化。
总体球化思路是选择纯净的原铁液，采用低稀土球化剂，利用冲入法先球化后孕育的方式，待球化进行时孕育剂采用孕育工装进行孕育，浇注时再进行一次随流孕育。球化剂及孕育剂的加入量及成分见表1。
由于试块整体比较厚大，依据模数、C E，综合考虑选择大试块的浇注温度为（1340±10）℃。
加工制取φ14m m拉伸试样，进行力学性能测试。
试块力学性能及金相检测出现严重不合格，力学性能见表2，金相检测见表3。
为了进一步了解元素Mg的心部宏观的偏析及衰退情况，对试块表层快冷部分及心部慢冷部分取样做化学分析，测试结果未见明显宏观偏析和衰退。Mg的衰退不明显，这是由于Mg的衰退与Mg氧化有关，进入型腔的铁液在还原气氛下Mg的衰退可以忽略不计，因此笔者认为相关教科书中所述厚大球墨铸铁件必须采用高的残余Mg的说法有必要进一步论证，实际上在厚大球墨铸铁件上的残余Mg控制笔者不主张高的Mg含量，控制在wMg＝0.035%～0.045%即可。Mg、RE的测试结果见表4。
表1 球化剂及孕育剂的成分及加入量
原材料 成分（质量分数，%） 加入量（%）球化剂 Mg：5.5～6.0 RE:0.8～1.0 1.1～1.3孕育剂 Ba：4～6 0.4～0.6随流孕育剂 Bi、Ba 0.1～0.25
表2 力学性能测试（GB/T228.1-2010 ）
试样编号 Rm/MPa RP0.2/MPa A（%） HBW 1上 363 274 7.9 158 2上 357 272 6.3 161 3上 354 277 6.6 158 1下 359 261 7.7 157 2下 360 263 8.3 157 3下 354 263 7.5 158
表3 金相测试（GB/T9441-2009 ）
试样编号珠光体含量（%）1上 2～3 5球化率/级（靠近试块外侧）球化率/级（靠近试块心部）石墨形态石墨尺寸/级5～10 2上 2～3 5 5～6 5～10 3上 2～3 5 5 5～10 1下 2～3 5 5 5～10 2下 2～3 5 5 5～10 3下 2～3 5 5 5～10 5碎块状石墨
目前关于碎块状石墨形成没有统一的结论，笔者认为试块心部出现碎块状石墨的主要原因是试块壁厚较大，心部冷却缓慢及石墨化核心不足造成的。周继扬老师认为壁厚厚大、凝固时间长、过冷度小，使离异共晶条件遭到破坏，共晶条件向非离异共晶发展。因此凝固时间和过冷度是主要原因，此外大试块凝固时间太长，RE、Sb等微量元素会存在偏析，也会破坏奥氏体壳的稳定性，石墨沿着奥氏体壳破坏通道生长，石墨发生变异。
Cathrine Hartung， Oddvar Knustad， Kjell Wardener等人认为，碎块状石墨是在冷却缓慢、成核潜能低、CE高、以及RE和微量元素偏析情况下造成的，建议从孕育效果、Sb中和RE、阻碍碳原子扩散，以及提高冷却速度方面着手解决。
主要从提高球化能力、增加石墨核心、缩短凝固时间方面着手来解决碎块状石墨，具体措施如下。
李主任介绍，根据其了解的情况，和其他周边电厂比较来看三德公司自动制样系统是运行的比较成功的。设备的性能可靠性还比较高，运行几个月尚未出现问题，样品数据对比结果在国标规定的范围内。
（1）配料 考虑到成本问题不做调整，试块铁液熔炼主材采用40%～60%的废钢加40%～60%的浇冒口返回料。
（2）化学成分 适当提高CE，控制wCE＝4.35%～4.45%，产生开花状石墨的风险不会太大。控制wC＝3.65%～3.75%、wSi＝2.10%～2.25%，其他方面暂时不做调整。
（3）缩短凝固时间 降低浇注温度，控制在（1320±10）℃。
（4）提高球化能力 将球化温度控制在1450℃左右，球化剂上覆盖0.2%硅钡孕育剂，球化能力刚好合适，既不会太强也不会太弱。球化完毕后铁液中的渣易于浮出，便于除渣，可保证铁液纯净。
暗视野观察所用物镜的数值孔径宜在1.00～1.25左右，太高反而效果不佳，最好使用转动物镜中部的调节环可随意改变数值孔径大小的，带视场光阑的物镜 [6]。
（5）孕育处理 分3次孕育，包括球化时的埋包孕育、球化完毕的倒包孕育、浇注时的随流孕育，总孕育量控制在铁液重量的0.6%～0.9%。
第二天一早，在胡马强床上醒来的范峥峥先是呆了一会，然后噩梦醒了一般地坐起来。胡马强早就穿戴完毕，坐在椅子上，手中玩弄着一把雪白的藏刀。对范峥峥说，今后，对外面，你是我的办公室主任，对内你是我的家庭保姆。若想耍什么花招，我老胡手下都不是些好惹的人，嘿嘿。
试块力学性能有较大的提高，满足预设要求。大试块心部金相球化率在2～3级，也满足了预设结果，力学性能检测结果见表5，金相检测结果见表6。
（1）从400mm×400mm×400mm的球墨铸铁大试块试验结果来看，即使在很低Si含量的情况下，厚大断面球墨铸铁也极易出现碎块状石墨，从而严重影响其力学性能，生产上必须给予足够的重视。
高温制曲为开放式过程，各种环境微生物均参与到该过程中。随着发酵温度升高，酱香功能嗜热菌就占据优势地位。当曲块温度达到较高温度时，翻曲、降温换气，为优势功能菌的继续生长、繁殖、代谢以及酱香味产生创造有利条件。推测在郎酒等酱香型白酒的高温制曲过程中，其多个工艺步骤，包括升温、翻曲以及换气等，定向培养、筛选形成了一个相对稳定的微生物菌群，确立了优势菌群。
表4 试块心部与试块表层残余Mg（质量分数）的宏观差异 （%）
试样 Mg RE浇包内铁液样 0.04 —试样表层 0.038 0.013试样心部1 0.038 0.011试样心部2 0.039 0.012
表5 试块力学性能测试结果
试样编号 Rm/MPa RP0.2/MPa A（%） HBW 1上 390 251 17 148 2上 394 252 23.5 144 3上 390 254 18.5 145 1下 385 255 17.5 146 2下 394 255 18.5 144 3下 384 264 20.5 148
表6 试块金相测试结果
试样编号珠光体含量（%）1上 2～3 2～3 6 ＜5 2上 2～3 2～3 6 ＜5 3上 2～3 2～3 6 ＜5 1下 2～3 2～3 6 ＜5 2下 2～3 2～3 6 ＜5 3下 2～3 2～3 6 ＜5球化率/级（靠近试块外侧）球化率/级（靠近试块心部）石墨尺寸/级
（2）通过合理选择CE值和浇注温度，可以防止厚大断面球墨铸铁出现开花状石墨的风险。
（3）碎块状石墨可以通过缩短凝固时间、加强孕育效果、适当提高碳当量等方面的措施来解决。
（4）在原铁液S含量较低的情况下，即使是厚大球墨铸铁件，也没必要必须保证较高的残余Mg含量，对于球墨铸铁而言，低S情况下残余Mg衰退并不严重。
综上所述，通过选择合适的配料、碳当量、浇注温度、孕育方法及球化剂等措施，在厚大断面球墨铸铁上依然可以得到2～3级球化率的球墨铸铁。
参考文献：
[1] 周继扬. 铸铁彩色金相学[M].北京：机械工业出版社，2002.
[2] 李传栻. 灰铸铁和球墨铸铁凝固过程中的几个问题（上）[J].金属加工（热加工），2014（11）:84-87.
[3] C.哈通，O.克奴斯塔特，K.瓦尔典内尔.球墨铸铁件碎块状石墨问题[J]. 现代铸铁，2009（2）:38-43.
[4] 陈子华. 厚大球墨铸铁件的生产技术[J]. 现代铸铁，2009（2）:24-28.
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