钛对球墨铸铁显微组织与低温性能的影响

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作   者：

姜少宁;  朱晓宇;  林江海;  孙中恒;  夏玉海;  杨帅;  刘文俊;  王朝峰;  王雪松; 

作者机构：

山推工程机械股份有限公司;  泰安万川电器设备有限公司;  齐鲁工业大学(山东省科学院);  枣庄市胜达精密铸造有限公司; 

关键词：

强韧化;  球墨铸铁;  碳化钛颗粒;  晶格错配; 

期刊名称：

铸造

i s s n：

1001-4977

年卷期：

2025 年 74 卷 001 期

页   码：

26-32

摘   要：

球墨铸铁具有加工性好、成本低廉等优点，但其强度和韧性不能共存，严重限制了其低温应用。本研究采用树脂砂铸造工艺，通过添加合金元素Ti在球墨铸铁中形成TiC颗粒，制备了制氧机壳体铸件。分析了铸件材料的组织、成分和力学性能。结果表明，当Ti含量为0.03%（质量分数）时，球墨铸铁中形成细小的TiC颗粒，没有影响石墨球化，球化率达到94%，符合组织要求。拉伸试验表明，该铸件材料的强度和伸长率较QT400-18球墨铸铁分别提高了5%以上和22.8%，此外，室温冲击吸收功为17 J，高于QT400-18；低温冲击韧性较好，-20℃、-40℃冲击吸收功分别提高了10%和8%。这说明添加0.03%的Ti可以提高球墨铸铁的性能，根据晶格错配度理论讨论了强韧化机理。