《表1 灰铸铁的力学性能：钼铌微合金化灰铸铁材料的研制及其性能研究》

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《钼铌微合金化灰铸铁材料的研制及其性能研究》

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灰铸铁的力学性能主要由基体组织和石墨的数量、大小和分布等因素决定[13]。由于石墨本身强度较低，在基体中类似一条裂纹，割裂了基体组织的连续性，因此石墨对材料的拉伸性能影响较大，通常粗化以及增加石墨会恶化材料的抗拉强度，而基体组织对拉伸性能影响较小，缩小珠光体片层间距更多是提高材料的硬度[14]。如表1所示，与贝氏体灰铸铁相比，低锰灰铸铁的强度与硬度变化不大，分别为404 MPa、HBW 275，而高锰灰铸铁的抗拉强度增加了12%(458MPa），布氏硬度增长19%(HBW345）。由此可见，经Mo、Nb元素微合金化后，低锰珠光体灰铸铁的力学性能基本到达贝氏体灰铸铁的水平，高锰珠光体灰铸铁的力学性能提升明显。这是因为钼、铌元素细化石墨效果明显，对基体产生的切割作用较小，有利于提高材料的强度，另外钼和铌还易于碳化，生成Mo2C、Nb C硬质相，弥散分布在基体中可以产生强化作用，提高材料的性能。由于高锰灰铸铁的石墨片相对细小弯曲，对基体的切割作用小，以及片层间距更加细小的珠光体显著提高了材料局部抵抗硬物压入的能力，故其强度与硬度显著提升。