球墨铸铁作为一种重要的铸造金属材料,广泛应用于机械制造、矿山冶金、石油化工和国防工业等行业,并逐步替代铸钢件。球墨铸铁经球化和孕育处理之后,其中的石墨呈球状,减少了对组织的割裂作用,因而其强度、塑性、韧性等机械性能得到有效的提高,其综合性能接近于钢。虽然球墨铸铁呈蓬勃发展的势头,但在生产过程中出现了一些不容忽视的问题。球墨铸铁中石墨球的形态和数量是影响铸件性能的重要因素,如何保证铸件中石墨球呈现良好的状态以及足够的数量是一个值得关注的问题。而石墨球是金属液中的碳元素向核心扩散长大形成的,通过研究碳元素的扩散达到控制石墨大小和形态的效果,获得性能良好的铸件是一个至关重要的问题。本文主要从三个方面研究影响球墨铸铁中球状石墨形貌的因素,这三个因素分别是：冷却速度、碳元素的含量以及硅、镍、铬元素的含量。本文中,浇注楔形铸件以达到控制冷却速度的目的,借助S型电偶和无纸测温记录仪记录铸件温度变化,而后利用铸造模拟软件模拟切割好的金相试样的冷却曲线,从而获得冷却时间和共晶温度；借助金相分析软件处理金相照片,获得球状石墨的平均直径；根据球状石墨生长模型,计算出球墨铸铁中碳在奥氏体中的扩散系数,并为球墨铸铁的凝固模拟提供计算依据。并从冷却速度的角度分析石墨畸变产生的原因。按照不同的碳元素含量配料,浇注出含碳量不同的铸件,利用相同的方法得到球状石墨的生长参数,计算出球墨铸铁中碳元素在奥氏体中的扩散系数。通过拟合扩散系数与温度的关系,发现二者符合阿伦尼乌斯关系式。在不同含碳量条件下,温度对扩散系数的影响是不同的,温度越高,其影响越大。当温度很低时,这种影响几乎可以忽略不计。另外还从碳元素含量的角度对石墨畸变现象进行分析。对于球墨铸铁组成中含量较少的硅、镍、铬元素,分别控制其加入的含量,起到改变组成的效果。借助S型热电偶和纸测温记录仪记录铸件温度变化,获得不同组成的冷却曲线,通过对金相照片的分析,研究了这些元素的含量对球状墨形貌和尺寸的影响,同时验证了冷却速度对球状石墨形貌和尺寸的影响。