球墨铸铁消失模铸造凭借球墨铸铁的优良性能和消失模铸造的优点,使其在汽车行业受到青睐。但是在采用消失模铸造技术生产球墨铸铁件过程中往往会产生黑渣、皱皮等缺陷,导致其力学性能下降等问题,极大地限制了消失模球墨铸铁件的应用和发展。因此,为了减少甚至消除消失模球墨铸铁件表面及内部的黑渣等缺陷,提高球墨铸铁件的性能,本文主要研究泡沫模样原料自身性能进行选材及对消失模板材成型工艺进行摸索,并将其应用于球墨铸铁件消失模铸造,以此来降低球墨铸铁件内部黑渣缺陷的目的。首先,对STMMA和EPS的两种材料进行燃烧试验,并对热失重分析、差热分析、粒径分布大小和挥发性分析等物理性能进行测试分析。研究结果表明,在同一燃烧时间或同一温度下,相对于EPS,STMMA的残余率较少;相对于EPS,STMMA珠粒的比表面积较大,且STMMA的表面积平均粒径和体积平均粒径都较小,STMMA在气化分解过程中吸收铁水的热量比EPS都要少。其次,利用STMMA珠粒进行板材工艺试验制备STMMA板材,采用了扫描电镜和电子万能试验机分别对板材原材料进行形貌分析和板材力学性能测试分析,并对板材成型工艺参数进行优化,考察了预真空压力、穿透Ⅰ压力、穿透Ⅱ压力和冷却时间四个因素对其拉伸强度、弹性模量、抗弯强度和压缩强度性能的影响。研究结果表明,相对于EPS,预发泡后的STMMA珠粒内部有较多的蜂窝状结构的孔洞;在预真空压力0.15MPa、穿透Ⅰ压力0.12MPa、穿透Ⅱ压力0.4MPa、穿透Ⅲ压力0.5MPa和冷却时间1600s的条件下,制备出来的STMMA板材力学性能最好。最后,对STMMA板材应用于球墨铸铁消失模铸造进行试验,采用基恩士VHX-5000超景深显微系统对表面形貌进行分析,并采用车削方法对其内部黑渣进行测试分析,考察了不同板材材质对大小型球墨铸铁件(4吨以下的为小型球墨铸铁件,以上的为大型球墨铸铁件)的表面质量和内部质量缺陷的影响。结果表明,采用STMMA生产的球墨铸铁件表面波动范围在108.59μm内,而EPS在1026μm内,STMMA表面质量比EPS较好;对采用EPS板材生产的大小型球墨铸铁件加工量在17mm后无黑渣缺陷,采用STMMA板材生产小型球墨铸铁件在8mm后无黑渣缺陷,而生产大型球墨铸铁件在13mm后无黑渣缺陷,可以看出采用STMMA产生的黑渣缺陷较EPS明显减少,达到减少球墨铸铁件内部黑渣缺陷的目的。