山东工业技术2023年第4期（总第312期）低温高韧性球墨铸铁用生铁的生产实践与应用张志义，于瑞水，崔士选（临沂玫德庚辰金属材料有限公司，山东临沂276624）【摘要】随着风力发电、汽车、高速列车等行业的高速发展，对高韧性球墨铸铁铸件的需求量快速增长，并且要求在一40℃及以下仍需具有较好的低温冲击韧性，因此对生产该球铁所用的生铁质量提出了更高的要求。本文结合生产实践、基于高炉冶炼工艺分析了生铁中各种化学元素对低温高韧性球墨铸铁的影响，以及有害元素在高炉冶炼中的形成和控制方法，通过“四优工艺”进行了工艺创新和技术融合，生产的低温高韧性球墨铸铁用生铁具有低磷、低钛、低硫、低杂质元素的特点，能够满足全铁素体低温高韧性球墨铸铁金相组织、低温强韧性的要求，同时分析了高炉冶炼工艺在原材料选择、降碳、降钛方面的局限性。【关键词］低温高韧性球墨铸铁；生铁；低温冲击韧性；化学成分[中图分类号］TF593D0I:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2023.04.017[文献标识码］A【文章编号】1006-7523（2023）04-0097-06毂、机仓座等铸件，要求在-40℃运转20年至前言30年不坏；汽车底盘悬挂架，高速列车转向架轴球墨铸铁是将铁水经过球化处理及孕育处理而获得的一种石墨形态呈球状的铸铁，屈强比（α0.2/αb)约为0.7～0.8,是钢的两倍左右，其组织可以看作是钢的组织加球状石墨组成，兼有钢和铸铁的优点，通过热处理可以在较大范围内改变球墨铸铁的性能，获得较高的强度、韧性、耐磨性、优良的低温性能"。因此，球墨铸铁以其独特的综合机械性能和工艺性，在装备制造业重点零部件中得到应用。随着风力发电、汽车、高速列车等行业在我国乃至全球化的高速发展，对高韧性球墨铸铁铸件的需求量快速增长，同时对低温冲击韧性提出了更高的要求，特别在高纬度地区，风电机组轮箱、齿轮箱等关键部件，要求在-40℃～-60℃的高寒条件下仍然能保持抗拉强度与低温冲击功的平衡。某些风电装备的球墨铸铁件要求-40℃时三个V型缺口试样冲击功平均值≥12J/cm；高铁京哈线、哈大线和出口俄罗斯等高寒地区的高铁关键球铁零部件已要求QT400-18AL在-60℃时的冲击功≥12J/cm²[2]。冲击韧性反映材料断裂时吸收的能量，也反映快速形变条件下，材料抵抗裂纹萌生、发展和断裂的能力。材料断裂往往是穿晶或沿晶断裂，材料晶粒内部或晶粒间有如果有夹杂物，在冲击载荷作用下很容易在夹杂物处形成裂纹源或成为裂纹传播的通道，降低材料在低温下的抗冲击能[收稿日期...
