灰鑄鐵
灰鑄鐵是指含有片狀石墨的鑄鐵，因其斷口呈深灰色，主要成分為鐵，故稱灰鑄鐵、碳、硅、錳、硫、磷是應用最廣泛的鑄鐵，其產量占鑄鐵總產量的80%以上。
根據石墨的形狀，灰鑄鐵可分為普通灰鑄鐵，石墨呈片狀；球墨鑄鐵，石墨是球形的；可鍛鑄鐵，石墨結塊和絮狀；蠕墨鑄鐵，石墨呈蠕蟲狀。
基本介紹
灰鑄鐵是鑄鐵的一種。碳以片狀石墨的形式存在于鑄鐵中。斷口呈灰色。有良好的鑄造、良好的切削性能和耐磨性。用于制造機架、箱體等。灰鑄鐵石墨呈片狀，有效承載面積相對較小，在石墨尖端容易發生應力集中，所以灰鑄鐵的強度、塑性、韌性低于其他鑄鐵。但是它具有優異的減振性能、低缺口敏感性和高耐磨性。
結構功能
灰鑄鐵可以獲得比鑄鋼更薄和更復雜的鑄件，并且鑄件中的殘余內應力和翹曲變形比鑄鋼中的小。
對冷卻速度比較敏感，所以薄斷面容易形成白點和裂紋，厚斷面容易形成疏松因此，當壁厚超過其臨界值時，灰鑄鐵件的力學性能會隨著壁厚的增加而顯著降低。表面光滑，所以加工余量比鑄鋼小，表面加工質量低對疲勞極限的不利影響很小。
具有較高的吸振性，常用作承振架，不允許用于長期在250度工作的零件。
不同部分的性能是一致的。適于做要求高、而具有不同截面的那些更厚〔大型)鑄件。
密度熔點
灰鑄鐵分為≥HT250和≤HT220，其密度分別為7.35g/cmsup3;與7.2g/cmsup3；
灰鑄鐵的熔點是1100~1300攝氏度。
組成成分
灰鑄鐵灰鑄鐵顯微組織灰鑄鐵含碳量高(為2.7%~4.可以認為是碳鋼基體加片狀石墨。根據基體組織的不同，灰鑄鐵可分為三種類型：鐵素體基體灰鑄鐵；珠光體鐵素體基體灰鑄鐵；珠光體基體灰鑄鐵。
鐵素體灰鑄鐵是一種具有許多厚片狀石墨的鐵素體基體，其強度、硬度差，很少用；
珠光體灰鑄鐵均勻分布在珠光體基體上、細石墨薄片，其強度、硬度比較高，常用來制造機床床身、機體等重要件；
珠光體-鐵素體灰鑄鐵是珠光體和鐵素體的混合基體，分布著較厚的石墨薄片這種鑄鐵的強度、雖然硬度比前者低，但仍能滿足一般車身的要求，其鑄造性、它是應用最廣泛的灰鑄鐵，減震性好，易熔化。
灰鑄鐵顯微組織的差異實質上是鑄鐵中碳的不同形態。灰鑄鐵中的碳是化合物碳(Fe3C)和石墨碳所組成。化合碳為0.8%當時屬于珠光體灰鑄鐵；化合碳小于0.8%時，屬珠光體—鐵素體灰鑄鐵；當碳全部以石墨狀態存在時，為鐵素體
用途
灰鑄鐵60年代，在灰鑄鐵中加入稀土，即使用稀土孕育劑，已在生產中日益推廣應用。由于稀土孕育劑具有很強的抗衰退能力、降低白口、改善斷面均勻性、改善鑄件的機械性能、耐磨性、致密性和耐壓等功能，因此，有人稱含稀土硅鐵孕育劑為高效-長效孕育劑。
對稀土在灰鑄鐵中行為的研究表明，稀土對亞共晶有很大影響、共晶和過共晶鑄鐵對組織和性能都有良好的影響，可以明顯增加共晶團的數量；稀土的加入量與抗拉強度之間存在雙峰效應微量稀土消除白斑的能力很強，但過量添加會促進白斑的形成。此外，稀土還能改善截面敏感性和夾雜物形態。
稀土在散熱器上的應用取得了巨大的成功。由于稀土的加入，散熱器材料的抗拉強度可提高20 ~ 50 MPa，耐壓可提高1 ~ 2 kg/Cm2，提高了鑄件的成品率，取得了顯著的經濟效益和社會效益。
我國1000萬噸鑄件中，約80%它是灰鑄鐵，所以在灰鑄鐵中添加稀土，特別是在低品位灰鑄鐵中添加稀土來改善其性能是很有潛力的。
性能
力學性能
灰鑄鐵的機械性能與基體組織和石墨形態有關。灰鑄鐵中的片狀石墨嚴重分裂基體，容易在石墨尖角處造成應力集中，使灰鑄鐵的抗拉強度變差、塑性和韌性遠低于鋼，但抗壓強度與鋼相當，也是普通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較粗，強度和硬度最低，很少使用；珠光體基體灰鑄鐵石墨薄片細小，強度高，硬度高，主要用于制造重要鑄件；鐵素體-珠光體基體灰鑄鐵的石墨片比珠光體灰鑄鐵略厚，性能不如珠光體灰鑄鐵。因此，珠光體基體灰鑄鐵在工業上得到廣泛應用。
其他性能
灰鑄鐵具有良好的鑄造性能、良好的減振性、良好的耐磨性能、良好的切割性能、低的缺口敏感性。
熱處理
消除內應力退火；
用于改善可加工性退火；
表面淬火灰鑄鐵的密度。
灰鑄鐵經過熱處理后，只能改變基體組織，而不能 不改變石墨的形狀，就不可能明顯提高灰鑄鐵的力學性能。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，改善機械加工性能，提高表面硬度和耐磨性。
灰鑄鐵鑄件
消除內應力退火
用于消除凝固過程中由于冷卻不均勻而產生的鑄造應力，防止鑄件變形和開裂。工藝是將鑄件加熱到 500 ~ 600℃，保溫一段時間，然后隨爐慢慢冷卻到150 ~ 200℃以下，再取出空冷有時，鑄件被長時間放置在自然環境中以釋放鑄件的內應力這個方法被稱為“自然時效”該方法可用于消除大型灰鑄鐵件的鑄造應力。
石墨化退火
為了消除白口組織，降低硬度，提高切削性能。方法是將鑄件加熱至850 ~ 900℃，保溫333，562 ~ 5小時，然后隨爐緩慢冷卻至400 ~ 500℃，再從爐中取出空冷，使滲碳體在保溫和緩慢冷卻過程中分解形成石墨。
表面淬火
提高表面硬度，延長使用壽命。例如，對于機床導軌表面內燃機氣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性，可以采用表面淬火的方法。常用的方法有高（中）頻率感應加熱表面淬火和接觸電阻加熱表面淬火。