【正文】 提高 ， 尤其是 屈強(qiáng)比 （ σ ） 高 ， 更增加了使用的可靠性 。 通過(guò)熱處理還可以得到鐵素體基體、珠光體基體或下貝氏體基體的球鐵 。 球墨鑄鐵 本節(jié)主要講述以下幾個(gè)問(wèn)題： 1）組織特征 2）性能特點(diǎn) 3）牌號(hào)及用途 4）球墨鑄鐵的生產(chǎn) 5）鑄造性能 6）熱處理 1）組織特征 球墨鑄鐵的顯微組織是由球狀石墨和鋼的基體所組成，顯微組織如 圖 。 (2) 球墨鑄鐵 球墨鑄鐵是通過(guò)球化處理和孕育處理使石墨呈現(xiàn)球狀，并配合適當(dāng)?shù)臒崽幚砀纳苹w組織，從而使鑄鐵的性能產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，盡管球墨鑄鐵的歷史 （ 1947年英國(guó)人偶然發(fā)現(xiàn)了鑄鐵中的球狀石墨， 1949年成功利用 Mg進(jìn)行球化） 很短，卻在國(guó)內(nèi)外得到迅速發(fā)展，在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，其產(chǎn)量已超過(guò)鑄鋼，僅次于灰鑄鐵。但易形成白口或麻口，（ 2）因此在澆注前的鐵水中加 硅鐵或硅鈣合金，產(chǎn)生大量的人工晶核，促進(jìn)石墨形核和結(jié)晶。 晶粒粗大 — 時(shí)間太長(zhǎng)；晶核太少。另外， 含碳、硅量低，澆注溫度高，收縮大，有時(shí)要冒口補(bǔ)縮，鑄造性能比普通灰口鑄鐵差，工藝較復(fù)雜。 孕育衰退 近年發(fā)展了瞬時(shí)孕育 （ 后孕育 ） 如澆口杯 、 型內(nèi)孕育 。 5) 孕育處理 目前應(yīng)用最多的孕育劑是 含硅 75%的硅鐵 。 圖 鑄鐵件截面上的硬度分布 但是，普通灰鑄鐵石墨呈 粗大的片狀 ，力學(xué)性能 差，而且，薄壁易產(chǎn)生白口，厚壁晶粒粗大。 4) 鑄造性能 普通灰鑄鐵的壁厚越厚，心部的強(qiáng)度、硬度低。 表 、性能、組織及應(yīng)用舉例 牌號(hào) 鑄件壁厚 mm 抗拉強(qiáng)度 N/mm2 顯微組織 應(yīng)用舉例 ≤ ≥ 基體 石墨 HT100 10 20 30 10 20 30 50 130 100 90 80 F 粗壯片 手工鑄造用砂箱、蓋、下水管、底座、外罩、手輪、手把、重錘等 HT150(20B) 10 20 30 10 20 30 50 175 145 130 120 F+P 較粗壯片 機(jī)械制造業(yè)中一般鑄件，如底座、手輪、刀架等；冶金業(yè)中流渣槽、渣缸、壓鋼機(jī)托輥等；機(jī)車(chē)用一般鑄件，如水泵殼、閥體、閥蓋等；動(dòng)力機(jī)械中拉鉤、框架、閥門(mén)、油泵殼等 HT200(30B) 10 20 30 10 20 30 50 220 195 170 160 P 中等片狀 一般運(yùn)輸機(jī)械中的氣缸體、缸蓋、飛輪等；一般機(jī)床中的床身、機(jī)座等；通用機(jī)械承受中等壓力的泵體、閥體等；動(dòng)力機(jī)械中的外殼、軸承座、水套筒等 HT250(35B) 10 20 30 10 20 30 50 270 240 220 200 細(xì) P 較細(xì)片狀 運(yùn)輸機(jī)械中的缸體、缸蓋；機(jī)床中立柱、橫梁、床身、滑板、箱體等；冶金礦山機(jī)械中的軌道板、齒輪；動(dòng)力機(jī)械中的缸體、缸套、活塞 HT300(45B) 10 20 30 20 30 50 290 250 230 細(xì) P 較小片狀 機(jī)床導(dǎo)軌、受力較大的機(jī)床床身、立柱機(jī)座等；通用機(jī)械的水泵出口管、吸入蓋等；動(dòng)力機(jī)械中的液壓閥體、渦輪、汽輪機(jī)隔板、泵殼、大型發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋 HT350(50B) 10 20 30 20 30 50 340 290 260 細(xì) P 細(xì)小片狀 大型發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體、缸蓋、襯套；水泵缸體、閥體、凸輪等；機(jī)床導(dǎo)軌、工作臺(tái)等摩擦件；需經(jīng)表面淬火的鑄件 注：括號(hào)內(nèi)材料牌號(hào)為 ASTM 標(biāo)準(zhǔn) 表 灰鑄鐵的牌號(hào) 、 性能 、 組織及應(yīng)用舉例 ① 灰鑄鐵的碳當(dāng)量接近共晶成分，結(jié)晶溫度區(qū)間小、熔點(diǎn)低，故 流動(dòng)性好 ，可澆注形狀復(fù)雜的薄壁鑄件； ② 灰鑄鐵 收縮小 、有 自身補(bǔ)縮能力 ，可不用或少用冒口； ③ 灰鑄鐵熔點(diǎn)低 （與鑄鋼比）， 對(duì)型砂耐火度要求低，適合于濕型鑄造。 ① 抗拉強(qiáng)度低，塑性差； ② 抗壓、彎曲強(qiáng)度較高； ③ 減震性好； ④ 減磨性好； ⑤ 缺口敏感性低； ⑥ 切削加工性好； ⑦ 不能鍛造； ⑧ 焊接性差； 表 鑄鐵的表示方法 (ASTM) 名稱(chēng) 牌號(hào)組成 說(shuō)明 鐵 一位和二位數(shù)組 ， 例： 2 50 一位數(shù)為序號(hào) ， 二位數(shù)表示最低抗拉強(qiáng)度值(1000PSi)， 有時(shí)在數(shù)字后加字母表示尺寸種類(lèi) 件灰鑄鐵 用 A、 B、 C字母表示 六位三組數(shù)，例 80— 55— 06 第一組數(shù)：最低抗拉強(qiáng)度值 (1000PSi) 第二組數(shù)：最低屈服強(qiáng)度值 (1000PSi) 第三組數(shù)：最小伸長(zhǎng)率 (%) 五位數(shù)組，例： 325 50005 鐵 D— 數(shù)字序號(hào) +字母類(lèi)號(hào)，例：D— 3B 灰鑄鐵 G+四位數(shù)字組 四位數(shù)組：縮小 10倍的最低抗拉強(qiáng)度值 (PSi) 鍛鑄鐵 M+四位數(shù)字組 前兩位數(shù)：最小屈服強(qiáng)度 (1000PSi)， 后兩位數(shù)：最小伸長(zhǎng)率 (%) 百分?jǐn)?shù) +元素符號(hào) +.HC (或LC) 例： 20%CrMoLC 百分?jǐn)?shù)代表第一位元素含量。“ HT”表示 “ 灰鐵 ” 二字的漢語(yǔ)拼音字頭 ， 后面三位數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度值 。 a）鐵素體基體 b)鐵素體 +珠光體基體 c)珠光體基體 圖 灰鑄鐵的顯微組織 ⑨ 鑄造性能好 。 鑄鐵名稱(chēng) 鑄鐵顯微組織 石墨化進(jìn)行的程度 第一階段石墨化 第二階段石墨化 灰鑄鐵 F+G片 F+P+G片 P+G片 完全進(jìn)行 完全進(jìn)行 部分進(jìn)行 未進(jìn)行 球墨鑄鐵 F+G球 F+P+G球 P+G球 完全進(jìn)行 完全進(jìn)行 部分進(jìn)行 未進(jìn)行 蠕墨鑄鐵 F+G蠕蟲(chóng) F+P+G蠕蟲(chóng) 完全進(jìn)行 完全進(jìn)行 部分進(jìn)行 可鍛鑄鐵 F+G團(tuán)絮 P+G團(tuán)絮 完全進(jìn)行 完全進(jìn)行 未進(jìn)行 表 1 鑄鐵組織與石墨化進(jìn)行程度之間的關(guān)系 （ 2） 影響石墨化的主要因素 化學(xué)成分和冷卻速度是影響鑄鐵石墨化的兩個(gè)主要因素，如圖 。 共析及共析溫度以下的石墨化過(guò)程稱(chēng)為第二階段石墨化。 （ 1）鑄鐵的石墨化 圖 石墨化過(guò)程的兩個(gè)階段 共析溫度以上的石墨化過(guò)程稱(chēng)為第一階段石墨化； 第一階段石墨化過(guò)程進(jìn)行的程度決定得到什么鐵。 鑄鐵的分類(lèi) 根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式分 ① 白口鑄鐵 ： ② 灰口鑄鐵 ： ③ 麻口鑄鐵 ： 碳主要以 Fe3C的形式存在，斷口呈銀白色； 碳全部或大部分以石墨 (G)的形式存在，斷口呈暗灰色； 在這三類(lèi)鑄鐵中，灰口鑄鐵用的最多 。鑄鐵具有許多優(yōu)良性能，且制造簡(jiǎn)單，成本低廉，是最常用的金屬材料之一。 常用合金鑄件生產(chǎn) 鑄鐵件生產(chǎn) 鑄鋼件生產(chǎn) 非鐵合金鑄件生產(chǎn) 鑄鐵是 Wc%的鐵碳合金。實(shí)用的鑄鐵是 Fe—C—Si 為主的多元合金。 鑄鐵件生產(chǎn) 鑄鐵分類(lèi) 碳部分以石墨的形式存在，部分以 Fe3C的形式存在，斷口呈黑白相間的麻點(diǎn)。 灰口鑄鐵的分類(lèi) 灰鑄鐵分類(lèi) 灰鑄鐵： 石墨呈片狀（ ） 球墨鑄鐵： 石墨呈球狀 （ ） 蠕墨鑄鐵： 石墨呈蠕蟲(chóng)狀 （ ） 可鍛鑄鐵： 石墨呈團(tuán)絮狀 （ ） 灰口鑄鐵根據(jù)組織中石墨形態(tài)的不同可分為四類(lèi)，如表 表 鑄鐵的石墨化是指鑄鐵中碳以石墨形式析出的過(guò)程。第一階段石墨化過(guò)程無(wú)法進(jìn)行，得到白口鑄鐵；第一階段石墨化部分進(jìn)行，得到麻口鑄鐵；第一階段石墨化過(guò)程能夠充分進(jìn)行，得到灰口鑄鐵。 第二階段石墨化過(guò)程進(jìn)行的程度決定得到什么基體的鑄鐵，如表 1 所示。 圖 （ 4）可鍛鑄鐵 （ 5）特殊性能鑄鐵 （ 1）灰鑄鐵 1）組織特征 2）性能特點(diǎn) 3) 牌號(hào)及用途 4) 鑄造性能 5) 孕育處理 6) 熱處理 （ 2）球墨鑄鐵 （ 3）蠕墨鑄鐵 1）組織特征 2）性能特點(diǎn) 3) 牌號(hào)及用途 4）蠕墨鑄鐵生產(chǎn) 5) 鑄造性能 白口鑄鐵 自學(xué) （ 1）灰鑄鐵 1） 組織特征 灰鑄鐵的組織由鋼的基體 +片狀石墨所組成 ， 按基體不同 ， 灰鑄鐵分為三種類(lèi)型 ， 如圖 。 2）性能特點(diǎn) 3) 牌號(hào)及用途 按 GB943988規(guī)定 ， 我國(guó)灰鑄鐵分為六個(gè)牌號(hào) 。 美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) (ASTM) 中鑄鐵表示方法見(jiàn) 表 。 HC：高含碳量， LC：低含碳量 鑄 鐵 注 : Psi：表示每平方英寸磅力， 1000PSi≈ 。 由于 灰鑄鐵鑄造性能好 ，不需爐前處理，不用冒口和冷鐵，鑄后一般不需熱處理，僅復(fù)雜件鑄后時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力和防止變形，所以應(yīng)用十分廣泛 （由上述 ① ② ③ 得來(lái)的結(jié)果 ）。