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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。

使得球墨铸铁具有更加良好的展延性和抗冲击性，而铸铁内部的薄 片形式导致铸铁没有展延性。通过铁素体基体可获得佳的展延性，因此，所有美国尼必可球墨铸铁的压力负载部件都 经过铁素体化退火周期的工艺处理。球墨铸铁内部的球状结构也能够铸铁内部的薄片石墨容易产生的裂缝现象。在 球墨铸铁的微观照片中，可以看见裂缝到石墨球后终止。在球墨铸铁行业内，这些石墨球称为“裂缝终结者”，因为它 们具有阻止断裂的能力。
化学制 品，船舶，消防防火，纸浆和造纸等行业中可以安装铸铁或铸钢阀门的地方。 作为钢的替代品，1949 年人类开发了球墨铸铁。铸钢含碳量少于0.3%，而铸铁和球墨铸铁含炭量量则至少为3% 。 铸钢中的低含碳量使得作为游离石墨存在的碳不会形成结构薄片。铸铁内的碳天然形式是游离石墨薄片形式。在球墨铸 铁内，这种石墨薄片通过特殊的处理方法变化成微小的球体。球墨铸铁非常适用于许多应用领域：烃类这种改进后的球体使得使得球墨铸铁比铸铁和钢相比具有 更加优异的物理性能。正是这种碳的球状微观结构。
其屈服强度低为 40k ，而铸钢的屈服强 度只有36k 。(请参阅82 页有关机械性能的比较)。在大部分市政应用领域，如：水，盐水，蒸汽等，球墨铸铁的耐 腐蚀性和抗氧化性都超过铸钢。由于球墨铸铁的球状石墨微观结构，在减弱振动能力方面，球墨铸铁优于铸钢，因此更 加有利于降低应力。选择球墨铸铁的一个重要的原因在于球墨铸铁比铸钢成本低。球墨铸铁的低成本使得这种材料更加 受欢迎，铸造效率更高。