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400-18LT低温高韧性球墨铸铁是一种非常优良的工程材料,由于其优异的低温冲击性能,目前已经在全球范围内有着广泛的应用,涵盖轨道交通行业,风电设备行业以及特殊装备行业。尤其在轨道交通行业的相关标准中,对于关键部件、安全部件、承重部件的低温冲击有着严格的要求,同时也是考量材料合格的重要指标。本论文主要根据实际生产中的400-18LT低温高韧性铁素体球墨铸铁存在的一些实际问题。影响低温球墨铸铁的关键温度是韧脆性转变温度、要合理的控制使用温度、精确的测量韧脆转变温度。论文重点研究了400-18LT低温高韧性铁素体球墨铸铁的低温冲击性能、以及化学成分、热处理工艺对该球墨铸铁的影响。同时研究了一种低温球墨铸铁韧脆转变铸铁的温度拐点、并通过实验的得到了认证。通过研究分析得到了该种材料的韧脆转变温度为-72.4℃。低于该温度下的冲击断裂属于脆性断裂,高于该温度的冲击断裂以韧性断裂为主要机理。同时,通过一系列低温冲击试验,也总结出了类似材料的实验分析方法并进行了分析、为以后做低温球墨铸铁的低温韧性的研究打下了良好的基础。通过分析对比低温冲击后扫描电子显微镜拍摄的断面照片,研究影响材料韧性的因素,包括热处理,合金元素,化学成分等等。热处理可以提高材料的低温韧性,使得材料基体全部转化为铁素体,细化晶粒,改善石墨球分布。Ni元素作为重要的添加合金元素,在低温铁素体球墨铸铁中可以起到固溶强化的作用,同时能够在其他元素被严格控制的条件下,在不降低冲击韧性的前提下,增加球墨铸铁的强度。回馈到生产中,除了热处理以外,原材料的选择,熔炼,球化与孕育也都是影响球墨铸铁低温冲击韧性的关键生产工艺。该论文比较重视研究成果的实际应用、通过一系列实验得出了400-18LT低温高韧性铁素体球墨铸铁的使用要点、总结了使用规范。实践证明,在严格的控制下,产品的质量能够得到充分的保证。本文通过研究并制定低温球铁的低温冲击实验方法,进而在通过不同温度下,0℃到-120℃的材料断口形貌分析,来研究低温冲击断裂机制以及韧脆转变机制。最终得到该种材料的低温冲击曲线,确定韧脆转变温度,并对低温冲击性能产生影响的因素进行分析,进而对实际生产工艺提出反馈和改进。随着冲击温度的降低,冲击功逐渐降低,根据冲击温度曲线计算出冲击温度转变点在-74.3℃。随着冲击温度的降低,400-18LT球墨铸铁冲击断口晶状区断面率逐渐升高,断口由韧窝逐渐向解理面转变,根据脆性断面率达到50%处得到韧脆转变温度是-72.4℃,结果与冲击曲线计算出的结果是吻合的。