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风电配件用球墨铸铁是随着风力发电行业的发展而出现的一类低温高韧性球墨铸铁,是球墨铸铁近期发展的新方向之一。由于普通球墨铸铁的低温冲击韧性较低,在寒冷的环境中易发生脆性断裂,无法满足风电配件的性能要求,不适合用以生产风电配件。因此在生产风电球铁配件时,必须选用具有较高生产技术含量的低温高韧性球墨铸铁,以此来保证风电配件的使用安全。本课题主要围绕球墨铸铁的低温冲击韧性展开,研究了球墨铸铁的生产工艺、力学性能和金相组织之间的关系。通过对实验试样进行化学成分检测、力学性能测试、金相组织观察和断口扫描分析,确定出了生产风电配件用球墨铸铁的最佳化学成分和生产工艺,提出了提高球墨铸铁低温冲击韧性的有效途径,对风电配件用球墨铸铁的生产具有一定的指导意义。通过研究发现,在化学成分上硅、铜、铋对球墨铸铁的低温冲击韧性有显著影响。在生产工艺上选用高效球化剂、复合孕育剂和高低温两阶段石墨化退火,都是提高球墨铸铁低温冲击韧性的有效途径。球墨铸铁的低温冲击韧性与金相组织有着密切联系。石墨球的球化级别和大小级别越高,石墨球越圆整和细小,低温冲击韧性就越高。而随着基体组织中珠光体量的增多,低温冲击韧性降低。为了保证球铁的低温冲击韧性,基体组织中的珠光体量最多不可超过25%。对球墨铸铁的冲击断口进行扫描电镜观察发现,宏观形貌均有脆性断裂的特征,但微观形貌却存在明显差异。当低温冲击韧性较低时,断口的微观形貌以解理断口为主要特征。当低温冲击韧性较高时,则以准解理断口为主要特征。在冲击断裂过程中,石墨球与基体发生分离,两者之间出现缝隙。当石墨球存在尖角时,易造成应力集中而促使裂纹扩展,使基体发生断裂。课题通过前后两期共十次现场实验,最终确定了生产风电配件用球墨铸铁的最佳化学成分为：wC=3.7-3.8%,wsi=1.9-2.0%,wMn＜0.2%,wP＜0.04%,wS＜0.02%,wMg残=0.03-0.05%,wRe残=0.01-0.02%,wBi=0.006%。实验通过加入0.006%的铋,提高了石墨球的球化级别和大小级别,促进了铁素体的形成,所得试样的-40℃低温冲击吸收功最高可达17.1J,经多次实验验证效果明显,完全达到了风电球铁配件的性能要求,实现了课题研究的最终目的。在生产风电球铁配件时,加铋法比加镍法具有更好的经济效益,其增加的生产成本只是加镍法的1/7左右,在保证生产的球墨铸铁符合标准要求的前提下可明显降低生产成本,具有很高的实用价值和推广意义。