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灰鑄鐵

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一、灰鑄鐵的組織和性能

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[組織]：可看成是碳鋼的基體加片狀石墨。按基體組織的不同灰鑄鐵分為三類：鐵素體基體灰鑄鐵；鐵素體一珠光體基體灰鑄鐵；珠光體基體灰鑄鐵。

灰鑄鐵中的片狀石墨

[力學性能]：灰鑄鐵的力學性能與基體的組織和石墨的形態有關。灰鑄鐵中的片狀石墨對基體的割裂嚴重，在石墨尖角處易造成應力集中，使灰鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌性遠低于鋼，但抗壓強度與鋼相當，也是常用鑄鐵件中力學性能最差的鑄鐵。同時，基體組織對灰鑄鐵的力學性能也有一定的影響，鐵素體基體灰鑄鐵的石墨片粗大，強度和硬度最低，故應用較少；珠光體基體灰鑄鐵的石墨片細小，有較高的強度和硬度，主要用來制造較重要鑄件；鐵素體一珠光體基體灰鑄鐵的石墨片較珠光體灰鑄鐵稍粗大，性能不如珠光體灰鑄鐵。故工業上較多使用的是珠光體基體的灰鑄鐵。

[其他性能]：良好的鑄造性能、良好的減振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性

二、孕育鑄鐵

[孕育鑄鐵]：若在澆注前向鐵液中加入少量孕育劑（如硅鐵和硅鈣合金），形成大量的、高度彌散的難熔質點，成為石墨的結晶核心，促進石墨的形核，得到細珠光體基體和細小均勻分布的片狀石墨。這種方法稱為孕育處理，孕育處理后得到的鑄鐵叫做孕育鑄鐵。

[孕育鑄鐵特點]：強度和韌性都優于普通灰鑄鐵，而且孕育處理使得不同壁厚鑄件的組織比較均勻，性能基本一致。故孕育鑄鐵常用來制造力學性能要求較高而截面尺寸變化較大的大型鑄件。

三、灰鑄鐵的熱處理

灰鑄鐵的熱處理后不能改變石墨的形態，因而不可能明顯提高灰鑄鐵件的力學性能。灰鑄鐵的熱處理主要用于消除鑄件內應力和白口組織，穩定尺寸，提高表面硬度和耐磨性等。

[去應力退火]：用以消除鑄件在凝固過程中因冷卻不均勻而產生的鑄造應力，防止鑄件產生變形和裂紋。其工藝是將鑄件加熱到 500～600℃，保溫一段時間后隨爐緩冷至150～200℃以下出爐空冷，有時把鑄件在自然環境下放置很長一段時間，使鑄件內應力得到松弛，這種方法叫“自然時效”，大型灰鑄鐵件可以采用此法來消除鑄造應力。

[石墨化退火]：以消除白口組織，降低硬度，改善切削加工性能。方法是將鑄件加熱到850～900℃，保溫 2～5小時，然后隨爐緩冷至400～500℃，再出爐空冷，使滲碳體在保溫和緩冷過程中分解而形成石墨。

[表面淬火]：提高表面硬度和延長使用壽命。如對于機床導軌表面和內燃機汽缸套內壁等灰鑄鐵件的工作表面，需要有較高的硬度和耐磨損性能，可以采用表面淬火的方法。常用的方法有高（中）頻感應加熱表面淬火和接觸電阻加熱表面淬火。

四、灰鑄鐵的牌號、性能及用途

灰鑄鐵的牌號是由“HT”（“灰鐵”兩字漢語拼音字首）和最小抗拉強度σb 值（用φ30mm試棒的搞拉強度）表示。例如牌號HT250表示φ30mm試棒的最小抗拉強度值 為250MPa的灰鑄鐵。設計鑄件時，應根據鑄件受力處的主要壁厚或平均壁厚選擇鑄鐵牌號。 　

灰鑄鐵的牌號、力學性能及用途（摘自GB/T 9439－1988）

注：當一定牌號鐵液澆注壁厚均勻而形狀簡單的鑄件時，壁厚變化所造成抗拉強度的變化，可從本表查出參考性數據；當鑄件壁厚不均勻或有型芯時，此表僅能近似地給出不同壁厚處抗拉強度值，鑄件設計應根據關鍵部位實測值進行。

各種灰鑄鐵件

附表：灰鑄鐵中外牌號對照

灰鑄鐵中外牌號對照

各國不銹鋼牌號近似對照

球墨鑄鐵中外牌號對照