蠕墨铸铁因具有优良的综合性能而得到广泛关注,但在实际工业生产中收缩缺陷严重影响着蠕墨铸铁的质量,而蠕墨铸铁的一次结晶直接影响到铸件缩孔、缩松的形成。因此,研究蠕墨铸铁的结晶和收缩过程对蠕墨铸铁的学术研究和工业生产很有必要。本课题首先利用热分析和液淬的方法对蠕墨铸铁的结晶动力学进行了研究分析,其次,以近共晶成分为例研究了热分析试样的凝固动态过程,然后,对蠕墨铸铁的凝固模式进行了讨论,最后阐明了蠕墨铸铁的收缩过程以及碳当量对蠕墨铸铁收缩倾向的影响。结果表明:(1)蠕墨铸铁的蠕虫状石墨是由小石墨球畸变产生的,共晶过程中蠕虫状石墨的生长前端与液相相接触,蠕虫状石墨的长大速度快于球状石墨。对于过共晶蠕墨铸铁,初生石墨形成后快速上浮到试样顶部形成一个约2 mm的石墨漂浮层,且形成之后其厚度基本不再发生变化。由于初生石墨的析出,剩余铁液含碳量降低,在共晶反应之前会析出奥氏体枝晶。(2)TEU之后的温度回升是由试样周围先凝固产生的潜热经热传导和热对流传递到热电偶处造成的。TES不是传统上认为的共晶结束特征点。(3)当碳当量小于4.37%时,铁液以亚共晶模式凝固;当碳当量在4.37%~4.55%时,蠕墨铸铁以近共晶模式凝固;当碳当量在4.55%~4.75%时,蠕墨铸铁以低过共晶模式凝固;当碳当量大于4.75%时,蠕墨铸铁以过共晶模式凝固。(4)在亚共晶范围内,碳当量越高,特征值TAL越低,特征值TEU越高。在近共晶范围内,特征值TEU先升高后降低,在刚好共晶成分时TEU达到一个极大值。在过共晶范围内,随着碳当量的增大,特征值TGU和TGR升高,碳当量足够大时,热分析曲线上会出现明显的TGL特征点。(5)在凝固前期,收缩试样容易出现缩孔,大量共晶之后试样收缩倾向减小,且容易造成胀型。亚共晶和过共晶成分蠕墨铸铁的收缩倾向大于近共晶,在实际工业生产时,碳当量尽量选择近共晶范围。