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随着生铁价格的提高铸铁型材生产成本不断增加。为降低生产成本本课题在HT250材质的基础上采用氮、钛、铌对铁液进行合金化通过金相组织观察、SEM分析、EDS分析、拉伸试验和硬度试验研究了氮、钛、铌对灰铸铁组织及性能的影响规律。 试验结果表明含氮量为0.0055%～0.013%、含锰量为1.0%-1.36%时试样的金相组织为A型石墨+细片状珠光体+少量铁素体。
铸铁型材在重工业中需求量大，被广泛应用于交通运输、机床、印刷、农业机械等支柱行业。对鼓肚缺陷，在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺，使铸铁型材在结晶器的停留时间过长，导致在扁平方向上铸铁型材顶部略微向下凹，当拉拔参数调整合适时，下凹及鼓肚现象基本消失。反弧度法工艺制各的铸铁型材组织更为均匀，力学性能更为优良。与实施反弧度法之前的铸铁型材相比，实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高，组织更为均匀，并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时，伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似，反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。在适当含氮量(0.0080%左右)基础上含钛量在0.055%-0.149%范围内时试样的金相组织为A型和D型石墨+珠光体+少量铁素体。随着含钛量的增加：A型石墨减少D型石墨增多；铁素体的含量增多珠光体的含量减少。
试样的抗拉强度呈现降低的趋势当含钛量为0.149%时试样的抗拉强度小为230MPa；而试样的布氏硬度略有增加当含钛量为0.149%时试样的布氏硬度大为219HBW。钛在含氮灰铸铁中的存在形式有以下两种：少部分固溶于基体中呈均匀分布；大部分与铁液中的碳、氮形成钛的碳氮化物并多以三角形、四边形及带棱角的不规则块状镶嵌于基体之中呈弥散分布。
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铸铁型材生产中常采用加冷铁或冷铁加水冷等方法这样把表层的缩松赶到铸件内部机械加工后缩松就不会暴露出来。但是随着对铸件质量要求的提高客户不仅对铸件的外观有要求而且对铸件内在质量的要求也不断提高。对生产的铸件要求进行无损探伤这样躲在铸件内部的缩松就会被发现。因此从根本上铸件内部的缩松缺陷是今后企业所希望达到的目标。对鼓肚缺陷，在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺，即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的，通过实施反弧度法工艺，铸铁型材的鼓肚现象得到有效。与实施反弧度法之前的铸铁型材相比，实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高，组织更为均匀，并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时，伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似，反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。
D型和H型除缩剂可以明显减少铸件内部的缩松缺陷G型和I型除缩剂使球墨铸铁铸件内部的缩松缺陷明显向上表面集中。曲轴试块竖置时随着加入量的增加缩松缺陷整体向上表面集中缩松缺陷面积先逐渐减少后又逐渐增加不能完全曲轴试块内部的缩松缺陷;曲轴试块横置时底部左右两侧添加除缩剂并配合顶部加冒口的工艺方案可完全球墨铸铁铸件内部的缩松缺陷。各种球墨铸铁复合除缩剂对石墨的球化程度、铸件的力学性能及珠光体含量均无明显影响但可使铸件局部晶粒细化。
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