灰鑄鐵

簡介

灰鑄鐵是鑄鐵的一種。碳以片狀石墨形式存在於鑄鐵中。斷口呈灰色。有良好的鑄造、切削性能，耐磨性好。用於製造機架、箱體等。灰鑄鐵石墨呈片狀，有效承載面積比較小，石墨尖端易產生應力集中，所以灰鑄鐵的強度、塑性、韌度都低於其他鑄鐵。但具有優良的減振性、低的缺口敏感性和高的耐磨性。

組成成分

灰鑄鐵碳量較高（為2.7%~4.0%），可看成是碳鋼的基體加片狀石墨。按基體組織的不同灰鑄鐵分為三類：鐵素體基體灰鑄鐵；珠光體一鐵素體基體灰鑄鐵；珠光體基體灰鑄鐵。

鐵素體灰鑄鐵是在鐵素體的基體上分布著多而粗大的石墨片，其強度、硬度差，很少套用；

珠光體灰鑄鐵是在珠光體的基體上分布著均勻、細小的石墨片，其強度、硬度相對較高，常用於製造床身、機體等重要件；

珠光體—鐵素體灰鑄鐵是在珠光體和鐵素體混合的基體上，分布著較為粗大的石墨片，此種鑄鐵的強度、硬度儘管比前者低，但仍可滿足一般機體要求，其鑄造性、減震性均佳，且便於熔煉，是套用最廣的灰鑄鐵。

灰鑄鐵顯微組織的不同，實質上是碳在鑄鐵中存在形式的不同。灰鑄鐵中的碳有化合碳（Fe3C)和石墨碳所組成。化合碳為0.8%時，屬珠光體灰鑄鐵；化合碳小於0.8%時，屬珠光體—鐵素體灰鑄鐵；全部碳都以石墨狀態存在時，則為鐵素體灰鑄鐵。

主要性能

力學性能

灰鑄鐵的力學性能與基體的組織和石墨的形態有關。灰鑄鐵中的片狀石墨對基體的割裂嚴重，在石墨尖角處易造成應力集中，使灰鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌性遠低於鋼，但抗壓強度與鋼相當，也是常用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粗大，強度和硬度最低，故套用較少；珠光體基體灰鑄鐵的石墨片細小，有較高的強度和硬度，主要用來製造較重要鑄件；鐵素體一珠光體基體灰鑄鐵的石墨片較珠光體灰鑄鐵稍粗大，性能不如珠光體灰鑄鐵。故工業上較多使用的是珠光體基體的灰鑄鐵。

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、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性。

灰鑄鐵性能的影響因素

①化學成分的影響。生產中主要是控制碳和矽的質量分數。碳、矽質量分數過低，鑄鐵易出現白口組織，機械性能和鑄造性能都很低; 碳、矽質量分數過高時，石墨片過多且粗大，甚至在鐵水中表面出現石墨的漂浮，降低鑄件的性能和質量。因此，灰鑄鐵中的碳、矽含量一般控制在2%～ 4%C; 1.0%～2.0%Si; 0.5%～1.4%Mn。

②冷卻速度的影響：在一定的鑄造工藝條件下，鑄件的冷卻速度對石墨化程度影響很大。鑄件的不同壁厚隨著壁厚的增加，冷卻速度減慢，碳原子有充分擴散時間，則有利於石墨化過程充分進行，室溫組織易形成灰鐵組織; 但薄壁零件在冷卻過程中冷速過快，容易形成白口鐵組織。

鑄鐵類別	牌號	鑄件壁厚/mm	力學性能		套用
鑄鐵類別	牌號	鑄件壁厚/mm	σ_b/MPa≥	HBS	套用
鐵素體灰鑄鐵	HT100	2.5～10	130	10～166	適用於載荷小、對摩擦和磨損無特殊要求的不重要鑄件，如防護罩、蓋、油盤、手輪、支架、底板、重錘、小手柄等
		10～20	100	93～140
		20～30	90	87～131
		30～50	80	82～122
鐵素體—珠光體灰鑄鐵	HT150	2.5～10	175	137～205	承受中等載荷的鑄件，如機座、支架、箱體、刀架、床身、軸承座、工作檯、帶輪、端蓋、泵體、閥體、管路、飛輪、電機座等
		10～20	145	119～179
		20～30	130	110～166
		30～50	120	105～157
珠光體灰鑄鐵	HT200	2.5～10	220	157～236	承受較大載荷和要求一定的氣密性或耐蝕性等較重要鑄件，如汽缸、齒輪、機座、飛輪、床身、氣缸體、氣缸套、活塞、齒輪箱、剎車輪、聯軸器盤、中等壓力閥體等
		10～20	195	148～222
		20～30	170	134～200
		30～50	160	129～192
	HT250	4.0～10	270	175～262
		10～20	240	164～247
		20～30	220	157～236
		30～50	200	150～225
孕育鑄鐵	HT300	10～20	290	182～272	承受高載荷、耐磨和高氣密性重要鑄件，如重型工具機、剪床、壓力機、自動車床的床身、機座、機架，高壓液壓件，活塞環，受力較大的齒輪、凸輪、襯套，大型發動機的曲軸、氣缸體、缸套、氣缸蓋等
		20～30	250	168～251
		30～50	230	161～241
	HT350	10～20	340	199～298
		20～30	290	182～272
		30～50	260	171～257

灰鑄鐵

基本介紹

簡介

組成成分

主要性能

熱處理

牌號套用

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