球墨铸铁是一种高强度铸铁材料，它的综合性能接近于钢，并且由于其优异的性能，已被广泛应用于制造承受复杂应力、要求高强度、高韧性及良好耐磨性的零部件。球墨铸铁已成为仅次于灰铸铁的广泛应用的铸铁材料之一。“以铁代钢”就是指用球墨铸铁替代钢材。

球化率是评估球墨铸铁质量和性能的关键参数之一。理想情况下，石墨呈球状分布在金属基体中，这种形态能有效阻止裂纹的扩展，提高材料的韧性和强度。球化率高的材料通常表现出更优良的机械性能。国内普通球墨铸铁铸件的球化级别要求达到4级以上（即球化率70%），一般铸造厂能达到的球化率为85%左右。可见，在球墨铸铁生产中，准确检测球化率是保证产品质量的关键步骤。

虽然微观检查和拉伸强度测试可以有效核查铸铁的球化率，但对于铸铁进行快速无损评估的推荐方法仍然是超声检测，这是因为球墨铸铁和灰口铸铁的声速有所不同，而球化率的变化会影响材料的声速。无损球化率检测可以使用能够测量材料声速的超声仪器完成。卡尔德意志KARL DEUTSCH 公司的超声波测厚仪都可以进行专门的声速测量，方式是准备由同种材料制成的标准样件，其球化率已知或已通过金相分析确定。这些样件用于校准仪器，以建立声速与球化率之间的关系。使用 KARL DEUTSCH 超声波测厚仪，按照仪器手册上的说明进行声速校准。输入标准样件的厚度值，仪器将根据厚度值和测量到的脉冲传播时间自动计算出声速。重复此过程，使用具有不同球化率的标准样件，建立声速与球化率的关系。对于未知球化率的样品，同样使用超声波测厚仪测量其厚度，并记录下测量得到的声速。根据之前建立的声速与球化率的关系，估计未知样品的球化率。对于不同厚度范围的铸件，应选择不同的探头配合测厚仪使用；厚度10-50mm的铸铁件建议可以选择频率为2MHz到5MHz的接触式探头。

纯铁、球墨铸铁和灰口铸铁的声速各不相同。具体来说，纯铁具有高纯净度和稳定性，其声速通常能达到约5900m/s，这是由于其高度有序的晶体结构和较少的杂质干扰所致。相对而言，球墨铸铁虽然同样拥有出色的机械性能，但其声速却略低一筹，约为5600m/s。这一变化主要归因于其独特的合金成分和球状石墨晶粒的分散结构，这些特征在赋予其优异强度和韧性的同时，也略微影响了声波在其内部的传播速度。而灰口铸铁，作为一种广泛应用于工业领域的铸造材料，其声速则明显较低，大约只有4700m/s。这与其含有较多的石墨和其他杂质、晶粒结构相对疏松有关，这些因素共同影响了声波在其内部的传播效率。然而，值得注意的是，这些声速数值并非一成不变。在实际应用中，被测材料的声速会受到其合金成分、晶粒结构、热处理工艺等多种因素的影响而发生变化。因此，为了确保检测结果的准确性，建议使用与被测材料成分和结构相似的标准校准块来进行声速的核查。建议用户为每个应用创建自己的声速与球化率百分比对照表，以确保检测的准确性。

总结而言，球化率作为评估球墨铸铁质量和性能的关键参数，对于保证产品质量至关重要。通过超声检测等无损评估方法，可以快速、准确地检测球墨铸铁的球化率，进而评估其机械性能。KARL DEUTSCH 公司的超声波测厚仪为球墨铸铁球化率的检测提供了有力的技术支持。利用不同频率的探头和已知球化率的标准样件进行校准，可以建立声速与球化率之间的关系，进而实现对未知样品球化率的准确估计。‍