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1、铸铁工业上的铸铁是以Fe-C-Si为基础的复杂的铁基合金，w(C)在2%1.0%的范围内，此外还有锰、磷、硫等元素。为了改善和强化铸铁的某些性能，常加入铜、镍、钼、铬、钒等元素，成为合金铸铁。铸铁金相分析仪铸铁的金相组织是由化学成分、冷却速度等因素决定的。化学成分的影响，主要是元素对铸铁石墨化过程的影响。按照各元素石墨化作用的强弱，可排列如下;Al、C、Si、Ti、Ni、Cu、P、Co、Zr W、Mn、Mo、S、Cr、V、Fe、Mg、Ce、B、Te_Nb _ 石墨化元素 反石墨化元素铌(Nb)对石墨化过程的作用呈中性，铌的左边为石墨化元素，铌的右边为反石墨化(白口化)元素，离铌越远，作用越强。
2、但铸铁是多元合金，当几种元素共同发生作用时，情况就较为复杂。例如碳、硅都是强烈石墨化元素，但高碳低硅铸铁却易于出现初晶渗液体。再如，锰和硫都是反石墨化元素，但锰和硫能形成MnS；可锻炼铁中的w(S)有时高达0.2%0.3%，故常用锰中和硫的有害作用，由此缩短石墨化时间。又如，在高铬铸铁中，提高石墨化元素的含量，碳化物数量会随之增加。各元素对铁碳相图共晶点碳量的影响，可用碳当量(CE)和共晶度(Sc)来表示。为计算方便，一般只考虑硅、磷的影响。计算式如下：CE=w(C)%+1/3w(Si+P)%w(C)% Sc=_ 4.26-1/3w(Si+P)% 式中碳、硅、磷的质量分数分别为铸铁的实际含量(
3、%)；4.26%为铸铁(稳定态)共晶点的最近测定值，在实际生产中此值可取4.3%石墨分为片状、蠕虫状、球状和絮状4大类。前3类石墨是由铁液直接凝固而成的。第4类是由石墨化退火或氧化脱碳退火获得的。国际标准的石墨形态分为6类。即片状，水草状，蠕虫状，团絮状，团状和球状等。一、白口铸铁白口铸铁是由亚稳定凝固得到的，断口为白亮色，组织中无游离石墨存在的铸铁。由于普通白口铸铁中存在大量渗碳体，硬度高，脆性大，难以切消加工，在工业生产中很少直接应用，它主要被用于制作炼钢用生铁和可锻铸铁的呸料二、灰铸铁灰铸铁是一种断口呈灰色，碳主要以片状石墨出现的铸铁。在国标GB/T72161987灰铸铁金相将片状石的二
4、维形态分成A.B.C.D.E.F等六种类型片状石墨的分布形名称符合分布形状片状A片状石墨呈均匀分布菊花状B片状与点状石墨聚集成菊花状分布块片状C部分带尖角块状.粗大片状初生石墨及小片状石墨枝晶点状D点、片状枝晶间石墨呈无向分布枝晶片状E短小片状枝晶间石墨呈有向分布星状F星状（或蜘蛛网状）与短片状石墨混合均匀分布灰铸铁的牌号是按照强度划分的，国标GB/T9439-1988灰铸铁件有7个牌号：牌号抗拉强度(N/)硬度HT100100143-229HT150150163-229HT200200170-241HT250250170-241HT300300187-255HT350350197-269HT
5、400灰铸铁由于石墨的存在，带来了两方面的特点：一方面，由于石墨的强度较低，且以片状的形态存在，割裂了基体的连续性，因此强度不高，脆性较大。另一方面，由于石墨的存在，灰铸铁具有良好的减震性.耐磨性.切削性和缺口敏感性。同时，灰铸铁还有较高的抗压性能。灰铸铁金相组织的控制范围牌号石墨基体组织及其数量HT100有C型石墨，长度2501000m，无定向分布，(G)=12%15%(珠光体)3070%,粗片状；（铁素体）30-70%；（二元磷共晶）7%HT150A型石墨，长度120500m，无定向分布，（G）=7%11%（珠光体）40%90%，中粗片状；（铁素体）10%60%；（二元磷共晶）7%HT20
6、0A型石墨，长度60250m，无定向分布，（G）=6%9%。允许有占（G）总数10%20%的D型石墨（珠光体）95%，中片状；（铁素体）5%；（二元磷共晶）4%HT250A型石墨，长度60250m，无定向分布，（G）=4%7%。允许有占（G）总数5%15%的D型石墨（珠光体）98%，中细片状；（二元磷共晶）2%HT300A型石墨，长度30120m，（G）=3%6%。一般不允许有D型石墨（珠光体）98%，细片状；（二元磷共晶）2%HT350A型石墨，长度30120m，（G）=2%4%。一般不允许有D型石墨（珠光体）98%，细片状；（二元磷共晶）1%灰铸铁热处理后的质量检验：1.金相检验：按GB/
7、T 72161987灰铸铁金相标准检验，检查项目有石墨分布、形状及长度，基体组织；碳化物分布形状及数量，磷共晶分布形状及数量等。2.力学性能及硬度：抗拉试验按GB/T 2281987金属拉伸试验方法规定进行。硬度按GB/T 94391988灰铸铁件标准附录A规定进行。三、球墨铸铁球墨铸铁是指铁液经球化处理后，使石墨大部或全部呈球状形态的铸铁。与灰铸铁比较，球墨铸铁的力学性能有显著提高。因为它的石石墨呈球状，对基体的切割作用最小，可有效地利用基体强度的7080(灰铸铁般只能利用基体强度的30)。球墨铸铁还可以通过合金化和热处理，进一步提高强韧性、耐磨性、耐热性和耐蚀性等各项性能。球墨铸铁件单铸试
8、块的牌号和力学性能牌 号抗拉强度bMPa屈服强度O.2MPa伸长度()供参考布氏硬度HBS主要金相组织QT400-1840025018130180铁素体QT400-1540025015130180铁素体QT450-lO450310lO160210铁素体QT500-75003207170230铁素体+珠光体QT600-36003703190270珠光体+铁素体QT700-27004202225305珠光体QT800-28004802245335珠光体或回火组织QT900-29006002280360贝氏体或回火马氏体上表中8个牌号的球墨铸铁，QT900-2一般用热处理方法制取（例如等温退火），其
9、余7个牌号在球墨铸铁生产的初期都是用正火或退火获得基体组织。而如今都可以由铸态直接制取了。球化分级球化级别说明1级石墨呈球状，少量团状，允许极少量团絮状，球化率952级石墨大部分呈球状，余为极少量团絮状，球化率90953级石墨大部分呈团状和球状，余为团絮状，允许极少量蠕虫状，球化率80904级石墨大部分呈团絮状和团状，余为球状和少量蠕虫状，球化率70805级石墨呈分散分布的蠕虫状和球状、团状、团絮状，球化率60706级石墨呈聚集分布的蠕虫状和片状及球状、团状、团絮状注:球化类型3级,即1-3级球墨铸铁热处理后的质量检验：1.普通低合金铸铁铸态.正火.退火态组织按GB/T9441-1988球墨铸
10、铁的金相检验的规定进行。2.检验项目：球化级别 球墨大小 基体组织 磷共晶数量 碳化物数量等。3.球铁的正火.退火件用布氏硬度计检验。感应淬火件用洛氏硬度计检验。4.根据处理件使用情况，可将其分为普通件.重要件和特殊重要件，相应的质量检验内容见下表。分类检 验 项 目普通件（1）外观；（2）力学性能；（3）变形重要件（1）外观；（2）力学性能；（3）变形；（4）金相组织特殊重要件（1）外观；（2）力学性能；（3）变形；（4）金相组织；（5）探伤5.硬度测定可在铸件或同炉试样上进行，其硬度波动范围不得超过下表的规定：工 艺 方 法退 火正 火调 质等温淬火硬度单件HBS30302525波动HV4
11、040范围HRC55同批HBS55554545HV7575HRC99球墨铸铁正火冷却方式与珠光体量：正火温度保温时间冷却方式珠光体量/h（P）（%）9201空冷70759201风冷859201喷液冷90959001.5空冷70759001.5风冷859001.5喷液冷9095如何根据氧化皮颜色判断球墨铸铁正火温度 目前，在球墨铸铁的热处理中，正火是最常用的工艺之一。由于铸铁件在空气介质（即氧化性气氛）中加热，其表面与氧化发生反应，生成氧化层。根据生产实践，从球墨铸铁件表面氧化层的颜色和形态可以大致判断出其正火加热温度。两者的关系如下：1. 正火温度为800880时，氧化皮的颜色为红棕色。随着加
12、热温度的升高，颜色由浅变深；随保温时间的延长，氧化皮由薄膜状变成绒毛状。2. 正火温度880950时，氧化皮的颜色为蓝灰色。在接近上限温度时会出现起泡现象。所谓起泡现象，即是由于氧化皮的化学组成不同（Fe2O3、Fe3O4、FeO），其比体积也不同，而造成氧化膜的肿胀凸起现象3. 正火温度9501100时，氧化皮呈灰黑色，且深浅不匀。随着加热温度升高，颜色不均匀和起泡现象也越严重当运用上述方法判别正火温度时，必须注意以下几点：1.不能在粘有泥砂的表面观察当把铸件叠在一起加热时，其互相接触的表面，由于氧气供应不足，氧化程度也较弱。因此，这种表面就不能作为2.判断正火的温度依据氧化皮的颜色和形态的
13、变化是一个连续过程，例如在880正火时，在棕色中就掺有蓝灰色，其余类推。常用球墨铸铁金相组织：牌号球化类型(珠光体)(铁素体)(磷共晶)(渗碳体)备注(%)(%)(%)(%)QT600-34级85%1513不允许有二次网状碳化物QT700-24级851513不允许有二次网状碳化物QT450-104级1090无1重要件热处理后的要求QT450-104级2575无3一般铸件热处理后的要求四、蠕墨铸铁蠕墨铸铁是指石墨部分呈蠕虫状，同时拌有少量球状石墨的铸铁。由于它有良好的力学性能和铸造性能，并有良好的导热性.抗热疲劳性和耐磨性，已被用于气缸体.气缸盖.排气管和重要零部件。蠕墨铸铁的性能主要取决于金相组织，而金相组织中最主要的因素是蠕化率。蠕墨铸铁的牌号是按造照强度指标划分的，行标JB/T4403-1999蠕墨铸铁
