一灰铸铁概述

灰铸铁的发展是以获得%珠光体基体组织为目标。强度较高，伴随着A型石墨，有细小的共晶团，断面敏感性小（铸铁的壁厚对性能的影响），耐磨性高。

Lanz法珠光体铸件C+Si量在3.5%-4.6%，小型薄壁件高，铸型及铸芯℃预热；厚壁件，较低的C、Si和预热温度。该方法工艺复杂，成本高。

废钢加入量高，铁液过热温度高会形成过冷石墨（枝晶点状D型石墨）。

我国球墨铸铁的发展阶段：镁球墨铸铁-稀土镁球墨铸铁

二基础知识

1铁碳相图

a纯铁：密度7.68g/cm3，含碳量0.%

b渗碳体：显微硬度-HV

c石墨

2Fe-C-Si准二元相图

aSi的作用：

减少共晶点、共析点含碳量（二元：共晶4.26%，共析：0.69%，三元：Si2.08%，共晶：3.65%，共析：0.65%）

共晶、共析转变三相共存

缩小奥氏体区

b

碳当量的高低和过共晶度的大小可以判断凝固过程，推断铸造性能好坏以及石墨化能力大小

三铸铁凝固结晶及固态相变

1奥氏体

碳硅影响初生奥氏体的大小和分布

S的粗化倾向

2S、O等表面活性物质的存在会导致石墨易形成片状；Mg会增加铁液凝固的过冷度

3含磷量0.05%可能形成磷共晶

四铸态组织的影响因素

1铸件的冷速：铸件壁厚、铸型、浇铸温度

M值（模数）越大，散热能力越低，冷却速度越小

2化学成分：C、Si是基本成分，Mn含量较低影响不大，P、S看作杂质常加以限制。N、H、O。

a各元素存在状态

b元素对共晶温度的影响

c石墨化能力的影响

d元素对金属基体的影响

e合金的具体影响

f微量元素的影响

3与成核能力有关的因素

a铁液过热温度，基体保温时间存在临界温度

相变：两相体积自由能之差是驱动力，驱动力正比于过冷度，与温度和压力相关。界面能的增加是相变阻力。

自发形核存在临界形核半径，能量起伏克服形核功。非自发形核依赖于相起伏，与润湿角相关。

普通灰铸铁的临界温度在1-℃之间，在此限度下出铁温度越高越好。

过热会导致铸铁石墨及基体组织细化，铸铁强度提高。过热效果可逆

b孕育

高强度灰铸铁过热，导致成核能力降低，产生过冷石墨计多量铁素体，甚至存在自由渗碳体。孕育可以降低过冷度，增加石墨形核能力，改变石墨形态和细化程度。

4气体

5炉料特征和铁液的纯净程度

铸铁的遗传性取决于生铁中的气体、非金属夹杂、微量元素、生铁的原始组织

五主要缺陷原理及防治

1缩孔缩松

C增加增加缩孔缩松

浇注温度升高增加缩孔缩松

铸型刚度

均衡凝固自补缩

2铸造应力、变形、开裂

3非金属夹杂

4气孔

六铸铁金相检验

1化学腐蚀

2石墨