《表2 低温铁素体球铁化学成分设计》

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《轨道交通用低温高韧性球墨铸铁件制造技术研究》

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注：原铁液Si:0.8%～1.0%；使用压片法检测原铁液中C含量。

合适而稳定的化学成分是稳定生产-40℃时V型缺口冲击值达到12 J以上的低温铁素体球铁件的首要条件。表2是低温铁素体球铁的化学成分设计。C能促进石墨化、减少白口、增加铁素体含量、改善韧性，使脆性转变温度略有降低，但过高的碳含量会降低伸长率；Si能固溶强化铁素体，但过高含量的硅会降低低温冲击韧度；C、Si的含量控制应根据铸件壁厚、球铁基体组织要求、铸造工艺性能和生产成本等综合考虑，一般w（C）=3.7%±0.20%、w（Si终）=2.1%±0.20%；Mn易造成晶间偏析，降低塑、韧性，铁素体球铁应尽量降低Mn含量；降低原铁液的S量可以减少保证球化所需的残余Mg量，减少夹渣、缩孔、针孔等缺陷，应控制在0.015%以下；P对要求低温性能的球铁危害较大，应控制在0.03%以下；铁液中的Mg先脱S、脱O，然后才起球化石墨的作用，故w(Mg）=（w(S）×0.76）+0.025%，典型控制范围为±0.005%，其他球化元素如RE中的Ce、La等仅起替代球化元素Mg和中和某些干扰元素的作用，RE残留量高易引起白口倾向加大、产生碳化物，因此Mg与其他球化元素残留量之和要控制在0.06%以内。