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国内生产的灰铸铁件中，石墨通常是以A型状态存在，但随着近几年来国际间技术交流的增加，在我国引进设备的铸铁配件中，D型石墨铸铁的比重在不断地增加，这缘于国外对D型石墨铸铁优异性能的认可。 我国传统的理论认为，D型石墨的形成是低碳当量、过冷度较大的亚共晶铁液或低碳当量铁液不孕育及孕育不良的原因，而且在D型石墨对力学性能的影响上存在着认识上的分歧。近几年来国内在该领域也进行了一系列试验研究，取得了一些研究成果，尤其对耐磨、耐压铸铁件的研究，生产D型石墨铸铁获得了较好的使用性能，D型石墨铸铁得到了认可。 通过对一些进口铸铁件的分析研制过程中，探讨了在高碳硅含量的前提下，金属钛和冷却速度对铸铁石墨形态的影响，分析了在砂型铸造和金属型铸造条件下，石墨形态的变化过程及临界工艺参数，并对D型石墨的形成机理进行了研究。
试验设备及材料：
铁液熔炼采用感应电炉。金属型温度测试采用高温点温计。金属型试样及砂型铸造阶梯形试样如图所示，试样化学成分见表。铁液浇注温度1300~1350℃，金属型预热温度250~350℃，金属型涂料配比见表。
通过对比金属型铸造和砂型铸造条件下，钛含量及冷却速度对石墨形态的影响。
从图中可以看出，在40mm试样的R/2处，含0.08%钛时，石墨形态为混合态，既有A型石墨，又含有B型和D型石墨。但在钛含量大于0.1%以后，全部为D型石墨，而且随着钛含量的增加，共晶团呈细化趋势。 调整金属型涂料的喷涂厚度，由涂料厚度的变化来调整铁液凝固过程的冷却速度，取两组试样，涂层厚度依次为0.2~0.3mm和0.8~1.0mm。 在0.2~0.3mm涂层条件下，R/2处的石墨全部是D型石墨，而0.8~1.0mm涂层条件下，R/2处的石墨为细小的A型和少量块状石墨。
在同等钛含量条件下，冷却速度越大，D型石墨的数量越多。在同一厚度试样处冷却速度相同 ，随着钛含量的增加，石墨将由A型转变成D型，而相同钛含量条件下，随着冷却速度的增加石墨将由A型转变成D型。所以说，D型石墨的生成与钛含量和冷却速度密切相关。 D型石墨的形成是铸铁中钛含量与铸造冷却速度综合作用的结果。在金属型条件下，生成D型石墨的钛的临界值较低。在砂型铸造条件下，生成D型石墨的钛的临界值较高。而且随着冷却速度的降低，钛的临界含量相应增加。 |
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