概述
球墨井蓋是球墨鑄鐵産品的一種，球墨鑄鐵通過球化和孕育處理得到球狀石墨，有效地提高了鑄鐵的機械性能，特别是提高了塑性和韌性，從而得到比碳鋼還高的強度。
球墨鑄鐵是20世紀五十年代發展起來的一種高強度鑄鐵材料，其綜合性能接近于鋼，正是基于其優異的性能，已成功地用于鑄造一些受力複雜，強度、韌性、耐磨性要求較高的零件。
球墨鑄鐵已迅速發展為僅次于灰鑄鐵的、應用十分廣泛的鑄鐵材料。所謂“以鐵代鋼”，主要指球墨鑄鐵。
球墨鑄鐵井蓋一般分為圓形和方形，在市區的路政方面，一般采用圓形，因為，圓形的井蓋不易傾斜，能夠較好的保護好行人和車輛的安全。使用圓形，主要是考慮到圓形的井蓋通過其圓心的每條直徑長度都是一樣的，這樣如果井蓋被經過的車輛軋起時，因為不論如何軋起，其直徑都會比下面的井口略寬，井蓋不會掉到井口裡去。而如果采用方形，因為方形的對角線明顯長于其每條邊長，這樣的井蓋被軋起時，很容易沿井口的對角線方向掉進井中，造成安全隐患。如果井口做成圓形或明顯小于井蓋，方形的井蓋就不會掉進井中。這裡就牽涉到一個材料的最大利用和節約的問題。井口的使用取決于井口的大小，如果非要在上面安裝個面積遠遠大于井口的方形井蓋，那麼材料的利用和實用價值自然沒有直接使用圓形的井蓋更有效，既節約井蓋的材料，也保證了井口的安全。
而在鄉下和電纜井利用的，一般采用方形，這樣可以更好地預防雨水等液體的進入。
成分
生鐵是含碳量大于2%的鐵碳合金，工業生鐵含碳量一般在2.5%--4%，并含C、SI、Mn、S、P等元素，是用鐵礦石經高爐冶煉的産品。根據生鐵裡碳存在形态的不同，又可分為煉鋼生鐵、鑄造生鐵和球墨鑄鐵等幾種。
析出的石墨呈球形的鑄鐵。球狀石墨對金屬基體的割裂作用比片狀石墨小，使鑄鐵的強度達到基體組織強度的70～90%，抗拉強度可達120kgf/mm2，并且具有良好的韌性。球墨鑄鐵除鐵外的化學成分通常為：含碳量3.6～3.8%，含矽量2.0～3.0%，含錳、磷、硫總量不超過1.5%和适量的稀土、鎂等球化劑。
性能
球鐵鑄件差不多已在所有主要工業部門中得到應用，這些部門要求高的強度、塑性、韌性、耐磨性、耐嚴重的熱和機械沖擊、耐高溫或低溫、耐腐蝕以及尺寸穩定性等。為了滿足使用條件的這些變化、球墨鑄鐵現有許多牌号，提供了機械性能和吻理性能的一個很寬的範圍。
如國際标準化組織ISO1083所規定的大多數球墨鑄鐵鑄件，主要是以非合金态生産的。顯然，這個範圍包括抗拉強度大于800牛頓/毫米，延伸率為2%的高強度牌号.球墨鑄鐵井蓋通用的材質為QT500-7，布氏硬度在170-230HB。另一個極端是高塑性牌号，其延伸率大于17%，而相應的強度較低(最低為370牛頓/毫米勺。強度和延伸率并不是設計者選擇材料的唯一根，而其它決定性的重要性能還包括屈服強度、彈性模數、耐磨性和疲勞強度、硬度和沖擊性能。另外，耐蝕性和抗氧化以及電磁性能對于設計者也許是關鍵的。為了滿足這些特殊使用，研制了一組奧氏體球鐵，通常叫傲Ni一Resis亡球鐵。這些奧氏體球鐵，主要用鋅、鉻和錳合金化，并且列入國際标準。
制作流程
（一）嚴格要求化學成分，對原鐵液要求的碳矽含量比灰鑄鐵高，降低球墨鑄鐵中錳，磷，硫的含量。
（二）鐵液出爐溫度比灰鑄鐵更高，以補償球化，孕育處理時鐵液溫度的損失。
（三）進行球化處理，即往鐵液中添加球化劑。
（四）加入孕育劑進行孕育處理。
（五）球墨鑄鐵流動性較差，收縮較大，因此需要較高的澆注溫度及較大的澆注系統尺寸，合理應用冒口，冷鐵，采用順序凝固原則。
（六）進行熱處理.
生産曆史
國内
在河南鞏縣鐵生溝西漢中、晚期的冶鐵遺址中出土的鐵?，經過金相檢驗，具有放射狀的球狀石墨，球化率相當于現代标準一級水平。而現代的球墨鑄鐵則是遲至1947年才在國外研制成功的。我國古代的鑄鐵，在一個相當長的時期裡含矽量都偏低，也就是說，在約2000年前的西漢時期，我國鐵器中的球狀石墨，就已由低矽的生鐵鑄件經柔化退火的方法得到。這是我國古代鑄鐵技術的重大成就，也是世界冶金史上的奇迹。
球墨鑄鐵以其優良的性能，在使用中有時可以代替昂貴的鑄鋼和鍛鋼，在機械制造工業中得到廣泛應用。國際冶金行業過去一直認為球墨鑄鐵是英國人于1947年發明的。西方某些學者甚至聲稱，沒有現代科技手段，發明球墨鑄鐵是不可想象的。1981年，我國球鐵專家采用現代科學手段，對出土的513件古漢魏鐵器進行研究，通過大量的數據斷定漢代我國就出現了球狀石墨鑄鐵。有關論文在第18屆世界科技史大會上宣讀，轟動了國際鑄造界和科技史界。國際冶金史專家于1987年對此進行驗證後認為：古代中國已經摸索到了用鑄鐵柔化術制造球墨鑄鐵的規律，這對世界冶金史作
重新分期劃代具有重要意義。
國外
1947年英國H.Morrogh發現，在過共晶灰口鑄鐵中附加铈，使其含量在0.02wt%以上時，石墨呈球狀。1948年美國A.P.Ganganebin等人研究指出，在鑄鐵中添加鎂，随後用矽鐵孕育，當殘餘鎂量大于0.04wt%時，得到球狀石墨。從此以後，球墨鑄鐵開始了大規模工業生産。球墨鑄鐵作為新型工程材料的發展速度是令人驚異的。1949年世界球墨鑄鐵産量隻有5萬噸，1960年為53.5萬噸，1970年增長到500萬噸，1980年為760萬噸，1990年達到915萬噸。2000年達到1500萬噸。球墨鑄鐵的生産發展速度在工業發達國家特别快。世界球墨鑄鐵産量的75%是由美國、日本、德國、意大利、英國、法國六國生産的。中國球墨鑄鐵生産起步很早，1950年就研制成功并投入生産，中國的球墨鑄鐵年産量達230萬噸，位于美國、日本之後，居世界第三位。适合中國國情的稀土鎂球化劑的研制成功，鑄态球墨鑄鐵以及奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵等各個領域的生産技術和研究工作均達到了很高的技術水平。
應用
（1）鑄态珠光體球墨鑄鐵曲軸和鑄态鐵素體球墨鑄鐵汽車底盤零件分别在我國第二汽車廠、南京汽車廠和第一汽車廠相繼投産。這标志着中國鑄态球墨鑄鐵生産達到了較高水平。與之相适應的包外脫硫、雙聯法熔煉、瞬時孕育、孕育塊技術以及音頻檢測和熱分析快速分析等技術的采用，則标志着中國大量流水生産汽車鑄件的技術水平與國際先進水平的差距正在縮小。
（2）試驗研究了大斷面（壁厚大于120mm）球墨鑄鐵的冶金因素以及相應的生産工藝措施。采用适量的钇基重稀土複合球化劑、強制冷卻、順序凝固、延後孕育，必要時添加微量銻、铋等可防止球墨鑄鐵件中心部位的石墨畸變和組織疏松等，現已成功地制作了38噸重的大型複雜結構件，17.5噸重的柴油機體、截面為805mm的球墨鑄鐵軋輥等。
（3）奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵的研究與應用。20世紀70年代初，幾乎同時中國、美國、芬蘭3個國家宣布研究成功了具有高強度、高韌性的奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵（國際上統稱ADI），這種材質的抗拉強度達1000MPa，因此它廣泛應用于齒輪以及各種結構件，與合金鋼相比，奧-貝球墨鑄鐵具有顯著的經濟效益和社會效益。
（4）球墨鑄鐵管和水平連續鑄造球墨鑄鐵型材。中國已相繼建成幾個球墨鑄鐵管廠，且近幾年還将有幾個球墨鑄鐵管廠建成。2000年，中國年産離心鑄造球墨鑄鐵管達90萬噸。此外，中國自行研制的水平連續鑄造球墨鑄鐵型材生産線已通過國家鑒定，并已有多家企業投産。再加上中國引進的一條生産線，至2002年，中國年産球墨鑄鐵型材的能力達數萬噸。
（5）系統地測定了稀土鎂球墨鑄鐵的力學性能及其他性能，為設計人員提供了有關數據。測定了稀土鎂球墨鑄鐵的比重、導熱性、電磁性等物理性能，結合金相标準研究了石墨和基體組織對球墨鑄鐵性能的影響規律。系統地測定了鐵素體球墨鑄鐵在常溫、低溫、靜态和動态條件下的各種性能。此外，還研究了稀土鎂球墨鑄鐵的應力應變性能、小能量多沖抗力和斷裂韌性，并開始用于指導生産。結合球墨鑄鐵齒輪的應用，還系統地研究了球墨鑄鐵的彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度，以及球墨鑄鐵齒輪的點蝕、剝落機理等。
（6）稀土鎂球墨鑄鐵。在高強度低合金球墨鑄鐵方面，除了對銅、钼研究較多外，還對鎳、铌等進行了研究。在利用天然釩钛生鐵制作釩钛合金球墨鑄鐵方面，中國國内一些單位進行了大量、系統的工作。中錳球墨鑄鐵雖然在性能上不夠穩定，在系統研究與生産應用，取得了顯著的經濟效益。球墨井蓋主要應用領域：市政道路，高速公路，通信，電力，自來水，小區，學校等各種園區。
