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采用氮，钛微合金化，试样的抗拉强度有所下降，而采用氮，锰和氮，铌微合金化，可以显著提高灰铸铁的强度和硬度。当含氮量为0.0085%，含锰量为1.24%时，试样的抗拉强度和硬度分别为307MPa和237HBW，且铸件表面下无气孔缺陷，当含氮量为0.0079%，含铌量为0.177%时，试样的抗拉强度和硬度分别达到360MPa和226HBW。
试样的金相组织主要为A型石墨+细片状珠光体，当含铌量0.051%时，组织中出现了少E型石墨。试样的抗拉强度和硬度随着含铌量的增加而逐渐增加，当含铌量为0.177%时，试样的抗拉强度和硬度达到大值，分别为360MPa和226HBW。铌在灰铸铁中的存在形式有以下两种：少量固溶于基体中，呈均匀分布，大部分以富铌碳氮化物NbN)形式镶嵌于金属基体中，其形态有方形，菱形，不规则的条状和棒状。 综上所述。
当含钛量为0.149%时，试样的抗拉强度小，为230MPa，而试样的布氏硬度略有增加，当含钛量为0.149%时，试样的布氏硬度大，为219HBW。钛在含氮灰铸铁中的存在形式有以下两种：少部分固溶于基体中，呈均匀分布，大部分与铁液中的碳，氮形成钛的碳氮化物，并多以三角形，四边形及带棱角的不规则块状镶嵌于基体之中，呈弥散分布。 在适当含氮量(0.0080%左右)基础上。试样的抗拉强度呈现降低的趋势当含铌量在0.004%～0.177%范围内时在本试验范围内。

随着冷却速度的增大，石墨形态由较粗大的片状石墨逐渐变成细小的点状石墨。在厚度为30mm试样的下方放置冷铁时，在距离冷铁25mm的铸铁组织中能够获得较细小的D型石墨组织。 (3)对不同成分的D型石墨铸铁的高温抗氧化性进行了实验研究。在750℃下，将不同成分的D型石墨铸铁保温24小时，使其氧化增重，研究成分和组织对D型石墨抗氧化性能的影响。结果表明：含有Cr、Cu多元化合金的D型石墨铸铁有比普通灰铸铁高4～5倍的抗氧化性能。 (4)对不同成分的D型石墨铸铁的高温抗热疲劳性进行实验研究。在800℃下，将不同成分的D型石墨铸铁加热到800℃，保温5分钟取出后，立即在冷水中激冷5秒，如此反复循环直至出现肉眼可见的裂纹为止。根据试样表面出现裂纹时的循环次数，研究成分和组织对D型石墨抗热疲劳性能的影响。结果表明：含有Cr、Cu多元化合金的D型石墨铸铁有比普通灰铸铁高5～6倍的抗热疲劳性能。 (5)对试制的D型石墨铸铁玻璃模具还进行了工业性装机实验。装机实验结果表明：所研制的D型石墨铸铁玻璃模具具有良好的抗高温氧化性、抗生长变形和抗热疲劳等性能，使用寿命比普通灰铸铁增加5～6倍。