高硅钼球铁具有较高的热强性和良好的抗热疲劳性能,广泛应用于汽车发动机排气歧管和涡轮增压器壳体的制造。但因该类球铁中Si、Mo元素含量较高,材质的球化率、球墨尺寸和分布以及晶间碳化物不易控制,在一定程度上降低了合金的高温力学性能。因此,在生产条件下,采取有效措施提高合金的球化率和铁素体数量、细化石墨球并最大限度地减少晶界碳化物数量,对提升我国汽车发动机制造业水平具有积极的推动作用。本文旨在通过改变球化剂的种类、孕育剂的加入量和开箱时间等工艺因素来优化高硅钼球铁的球化孕育处理工艺和固态相变过程。采用定量金相分析技术阐明高硅钼球铁微观组织随工艺因素的变化规律,借助着色腐蚀方法并结合微区能谱分析手段研究合金元素在球铁中的偏析行为,进一步探究工艺参数与球铁组织和性能之间的相关性,实现对高硅钼球铁微观组织和力学性能的有效控制。研究结果表明:在球化处理过程中,当球化剂中稀土元素含量较高时,不仅会恶化石墨形态,降低球化率并增加珠光体数量,而且会降低球铁的力学性能。球化剂MgRE7-2的球化效果明显优于MgRE8-4。随着孕育剂加入量的增多,合金的球化率提高,铁素体含量增大,而珠光体和渗碳体含量趋于减小,合金的力学性能则呈现出先增大后降低的趋势。推荐的孕育剂加入量为1.0%-1.2%。经球化孕育处理后浇入铸型的球铁铁液在冷却凝固及固态相变过程中,随着开箱时间的延迟,合金中石墨球球径增大,珠光体和渗碳体含量降低,而石墨球圆整度变化不明显。采用1.4%MgRE7-2球化剂进行球化处理,1.0%的硅钡孕育剂进行孕育处理,浇注完毕30min开箱,高硅钼球铁中铁素体含量可达到75%,珠光体和渗碳体含量分别为7%和0.2%,抗拉强度达到 639.2MPa,伸长率为8.1%。高硅钼球铁在凝固过程中,受Mo元素影响,Si元素主要分布于凝固末期,Mo和Mn元素均呈现出正偏析元素的偏析特征,其在最后凝固区域形成了富钼硅碳化物。