关于铸铁

谈论灰铸铁，首先得了解铸铁。铸铁依碳的存在形式不同分为白口铸铁和灰口铸铁。

白口铸铁：碳除少量存在于铁素体外，绝大部分以Fe3C(渗碳体)的形式存在于铸铁中。断口呈银白色、性硬而脆、难以切削加工，局部区域车不起的铸件实际近似白口铸铁。

灰口铸铁：碳全部或大部分以自由碳(石墨)的形式存在，断口呈灰色，是应用最广的一种铸铁。

灰铸铁概述

铸铁的组织包括金属基体和石墨。石墨化程度不同，得到三种不同组织的灰铸铁。

● 铁素体灰口铸铁：碳全部形成石墨，由铁素体基体和石墨组成。

● 铁素体—珠光体灰口铸铁：由珠光体、铁素体基体和石墨组成。

● 珠光体灰口铸铁：由珠光体基体和石墨组成。

 珠光体灰口铸铁强度最高，应用也最多；铁素体灰口铸铁强度低，应用极少。灰口铸铁牌号用HT表示灰口铁，后缀数字表示最低抗拉强度。如HT100、HT150、HT200等。从显微组织上看，灰口铸铁实际上是钢的组织中夹杂着片状石墨。

神奇的石墨

石墨的存在使铸铁拥有良好的切削加工性、减摩性和减震性。但石墨本身强度几乎为零，相当于铸铁基体组织中有许多小裂缝，割断了基体组织。另外石墨的尖端引起应力集中，大大降低了铸铁的机械强度。降低的程度与石墨的形状、大小和分布状况有关。因此在现代铸造生产中广泛采用各种手段改变石墨的形状、大小和分布，减少它的危害作用，大幅提升铸铁的机械性能。孕育铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁就是这种努力的结果。

孕育铸铁：在液体铸铁浇注前，加入孕育剂或变质剂硅铁、硅钙合金等，在铸铁凝固时成为石墨结晶的核心，获得细小而均匀分布的石墨片，提高铸铁的机械性能。为保证孕育铸铁获得珠光体基体，含碳和含硅量均应小于2.5%。

小知识: 铸铁牌号

HT100为铁素体灰口铸铁，HT150为铁素体—珠光体灰口铸铁，HT200～HT250为珠光体灰口铸铁，HT300～HT400为孕育铸铁。

●  可锻铸铁 预先制成的白口铸铁件经长时间退火后，白口铁中的渗碳体分解成团絮状石墨，大大降低了割裂金属基体的作用，故强度和韧性都提高。常用来制造形状复杂、尺寸较小、承受冲击载荷的零件。料硬车不动不妨一试，理应能得到完美解决。

● 球墨铸铁 浇注前加入球化剂(常用镁)和墨化剂(即孕育剂)，使其中的石墨变成球状。球状石墨对基体的割裂作用和应力集中的不良作用大大减小，提高了铸铁的强度。立式电机轴承内外盖常常用球墨铸铁。

灰铸铁化学成分及其影响

● 碳和硅是促进石墨化的元素。碳和硅的含量愈高，铸铁中的石墨数量愈多，渗碳体愈少。为保证铸铁中有一定数量的石墨存在，以免形成白口铸铁，必须具有一定量的碳和硅。灰铸铁中含碳量为3.2～4%，含硅量为1～3%。

● 硫妨碍石墨化，且降低流动性、增加热脆性，必须控制在0.15%以下。锰也妨碍石墨化，但影响不大，可和硫形成MnS,减少了硫的有害作用。铸铁含锰量为0.6～1.3%。

● 磷对石墨化没啥影响，但能改变铸铁的流动性。磷含量过高会使铸件变脆，一般控制在0.3%以下。