【正文】 、組織和性能均有一定的影響和作用。澆注溫度對(duì)鑄件的冷卻速度略有影響，如提高澆注溫度，則在鐵液凝固以前把型腔加熱到較高溫度，降低了鑄鐵通過(guò)型壁向外散熱的能力，所以延緩了鑄件的冷卻速度，既可促進(jìn)共晶階段的石墨化，又可促進(jìn)共析階段的石墨化。隨著冷卻速度的增加，鐵液的過(guò)冷度增大，白口的傾向越來(lái)越大。一 冷卻速度的影響當(dāng)化學(xué)成分選定以后，改變鑄鐵共晶階段的冷卻速度，可在很大的范圍內(nèi)改變鑄鐵的鑄態(tài)組織，可以是灰鑄鐵，也可以是白口鑄鐵。第四節(jié) 工藝因素對(duì)鑄鐵組織和性能的影響 對(duì)于一般鑄鐵的組織來(lái)說(shuō)，共晶凝固時(shí)的石墨化問(wèn)題以及共析轉(zhuǎn)化時(shí)的珠光體轉(zhuǎn)變環(huán)節(jié)是兩個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。（四）良好的減震性 灰鑄鐵內(nèi)由于存在大量的片狀石墨，它割裂了基體，因而阻止了振動(dòng)的傳播，并能把它轉(zhuǎn)化為熱能而發(fā)散。鑄鐵石墨片越粗大，對(duì)缺口越不敏感。同樣，同一強(qiáng)度時(shí)，硬度亦有一個(gè)范圍，這是因?yàn)閺?qiáng)度性能受石墨影響較大，而硬度基本上只反映基體情況所致。 （二）硬度特點(diǎn)在鑄鐵中，布氏硬度和抗拉強(qiáng)度的比值很分散。灰鑄鐵的性能有如下的特點(diǎn)：（一）強(qiáng)度性能較差 由于石墨幾乎沒(méi)有強(qiáng)度，又因?yàn)槠撕孟袷谴嬖谟阼T鐵中的裂口，所以，一方面由于它在鑄鐵中占有一定量的體積，使金屬基體承受負(fù)荷的有效面積減??；另一方面，在承受負(fù)荷時(shí)造成應(yīng)力集中現(xiàn)象。一般說(shuō)來(lái)，石墨是這兩個(gè)因素中的主要方面。高強(qiáng)度灰鑄鐵則主要是珠光體基體或索氏體基體。灰鑄鐵內(nèi)石墨的存在就構(gòu)成了區(qū)別于其它結(jié)構(gòu)材料的組織特點(diǎn)。因此，鑄鐵中的金屬基體部分的強(qiáng)度性能比碳鋼的要高。此外，還有少量非金屬夾雜物，如硫化物、磷化物等。主要的金屬基體形式有珠光體、鐵素體、及珠光體加鐵素體三種。第三節(jié) 灰鑄鐵金相組織和力學(xué)性能特點(diǎn)鑄鐵力學(xué)性能的高低，是由其金相組織所決定的，所以，首先研究鑄鐵的金相組織以及組織和性能間的關(guān)系。貝氏體分為上貝和下貝，上貝氏體為羽毛狀，下貝氏體為針片狀。鐵素體的形核在石墨球與奧氏體的交界處進(jìn)行。168。（二）共析轉(zhuǎn)變168。GB7216—87把灰鑄鐵的石墨分為6種（見(jiàn)表2—2和圖2—4），把石墨的長(zhǎng)度分為8級(jí)。其最后的室溫組織與共晶成分、亞共晶成分的灰鑄鐵基本相似，所不同的是組織中有粗大的初析片狀石墨存在，而共晶石墨也顯得較多和較粗些。但由于增加了共晶凝固期間的膨脹力，因而使鑄件脹大的傾向增加，從而增加了縮松傾向。冷卻速度及過(guò)冷度越大、非均質(zhì)晶核越多，生長(zhǎng)速度越慢，則形成的共晶團(tuán)越多。一些晶間夾雜物或硬化相則分散分布于共晶團(tuán)或共晶集團(tuán)之間。如鑄鐵中存在偏析傾向較高的合金元素時(shí)，隨著凝固過(guò)程的進(jìn)行，殘液中的合金元素含量會(huì)越來(lái)越高，至凝固結(jié)束前，在各共晶團(tuán)之間或幾簇共晶團(tuán)之間的正偏析元素含量，有可能增高至足以在局部區(qū)域形成彌散度很高的晶間碳化物或局部的硬化組織。凝固結(jié)束時(shí)，共晶團(tuán)之間或共晶團(tuán)和初析奧氏體枝晶相互銜接形成整體。在結(jié)晶前沿，石墨和奧氏體兩相與熔體接觸的界面并不呈光滑形式，石墨片的端部始終凸出在外，伸向熔體之中，保持著領(lǐng)先向熔體內(nèi)生長(zhǎng)和分枝的態(tài)勢(shì)。因此共晶凝固的場(chǎng)所及方式便是大家很關(guān)心的問(wèn)題。至此，鑄鐵便進(jìn)入了共晶凝固階段。當(dāng)然還可能有混合型的，斷面呈麻口。從圖2－3可見(jiàn)，初析奧氏體枝晶和共晶團(tuán)的生長(zhǎng)實(shí)際上有一個(gè)重疊的生長(zhǎng)溫度區(qū)間。圖中初析奧氏體已轉(zhuǎn)變成馬氏體，尚未凝固的液體經(jīng)液淬后直接轉(zhuǎn)變成細(xì)小的萊氏體。其實(shí)在非平衡條件下，鑄鐵中存在一個(gè)共生生長(zhǎng)區(qū)，而且偏向石墨的一方，因而在實(shí)際情況下，往往共晶成分，甚至過(guò)共晶成分的鑄鐵在凝固過(guò)程中亦會(huì)析出初析奧氏體。（二）初析奧氏體的結(jié)晶初析奧氏體樹(shù)枝晶對(duì)鑄鐵的組織及力學(xué)性能有間接或直接的影響，它在灰鑄鐵中的作用與鋼筋在鋼筋混凝土中的作用一樣，能起到骨架的加固作用，并能阻止裂紋的擴(kuò)展。（一）初析石墨的結(jié)晶 當(dāng)過(guò)共晶成分的鐵液冷卻時(shí)，先遇到液相線，在一定的過(guò)冷下便會(huì)析出初析石墨的晶核，并在鐵液中逐漸長(zhǎng)大。第二節(jié) 灰鑄鐵的結(jié)晶過(guò)程一 鑄鐵的一次結(jié)晶過(guò)程鑄鐵從液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)的一次結(jié)晶過(guò)程，包括初析和共晶凝固兩個(gè)階段。 Si、P —— 鑄鐵中硅、磷含量(%)如Sc＞l為過(guò)共晶、Sc＝1為共晶、Sc 1為亞共晶成分鑄鐵。式中 C鐵——鑄鐵實(shí)際含碳量(%)； C185。如CE＞%為過(guò)共晶成分，CE＝%為共晶成分，CE＜%為亞共晶成分。以上各點(diǎn)，對(duì)分析鑄鐵的凝固過(guò)程、組織形成以及制定熱處理工藝，都有實(shí)際意義。硅量超過(guò)10%以后，奧氏體區(qū)趨于消失。由于硅的增高，共析轉(zhuǎn)變的溫度提高更多，因此，有利于鐵素體基體的獲得。 3)共晶和共析溫度范圍改變了，硅對(duì)穩(wěn)定系和介穩(wěn)定系的共晶溫度的影響是不同的。2) 硅的加入使相圖上出現(xiàn)了共晶和共析轉(zhuǎn)變的三相共存區(qū)(共晶區(qū)：液相、奧氏體加石墨；共析區(qū)：奧氏體、鐵素體加石墨)。%，共析合金含C %，%時(shí)，％%左右；%%%左右。圖23為不同硅量的鐵一石墨一硅準(zhǔn)二元相圖。目前還是常用一定含硅量的鐵一碳一硅三元垂直截而圖來(lái)分析鑄鐵中碳、硅含量對(duì)結(jié)晶過(guò)程和組織的影響。另外，除冷卻速度外．化學(xué)成分對(duì)鑄鐵組織的形成亦會(huì)發(fā)生很大的影響，其中尤以硅(除碳以外)的影響為最大，因此，必須要使用FeCSi三元相圖才能解釋?zhuān)珵楹?jiǎn)便計(jì)，常用三元相圖的等硅切面圖分析問(wèn)題。以下，Tc以上凝固時(shí)，一般可得灰口，如過(guò)冷至Tc以下凝固時(shí)，則有可能進(jìn)行奧氏體加滲碳體的結(jié)晶(形成白口斷而)。在共晶溫度時(shí)和石墨平衡的奧氏體中的合碳量(相當(dāng)于E′)比和滲碳體平衡的奧氏體中的合碳量(相當(dāng)于E) 亦要低些。石墨的熔點(diǎn)D′高達(dá)4000℃左右，所以C′D′線亦在CD線的左上方。穩(wěn)定平衡共析線P′S′K′要和GS線交于S′，其含碳量(%)要比S(%)低些，和GP線交干P′，其含碳量比P點(diǎn)(%)略低，可以略