上海產(chǎn)純鑄鐵砝碼，500kg標(biāo)準(zhǔn)砝碼（圖）是鑄鐵的一種。碳以片狀石墨形式存在于鑄鐵中。斷口呈灰色。有良好的鑄造、切削性能， 耐磨性好。用于制造機(jī)架、箱體等?；诣T鐵石墨呈片狀，有效承載面積比較小，石墨*易產(chǎn)生應(yīng)力集中， 所以灰鑄鐵的強(qiáng)度、塑性、韌度都低于其他鑄鐵。但具有優(yōu)良的減振性、 低的缺口敏感性和高的耐磨性。

上海產(chǎn)純鑄鐵砝碼，500kg標(biāo)準(zhǔn)砝碼（圖）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(qiáng)度、硬度差，很少應(yīng)用；

珠光體灰鑄鐵是在珠光體的基體上分布著均勻、細(xì)小的石墨片，其強(qiáng)度、硬度相對(duì)較高，常用于制造床身、機(jī)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(qiáng)度、硬度盡管比前者低，但仍可滿足一般機(jī)體要求，其鑄造性、減震性均佳，且便于熔煉，是應(yīng)用較廣的灰鑄鐵。

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

主要性能：

·力學(xué)性能

灰鑄鐵的力學(xué)性能與基體的組織和石墨的形態(tài)有關(guān)?；诣T鐵中的片狀石墨對(duì)基體的割裂嚴(yán)重，在石墨尖角處易造成應(yīng)力集中，使灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性遠(yuǎn)低于鋼，但抗壓強(qiáng)度與鋼相當(dāng)，也是常用鑄鐵件中力學(xué)性能差的鑄鐵。同時(shí)，基體組織對(duì)灰鑄鐵的力學(xué)性能也有一定的影響，鐵素體基體灰鑄鐵的石墨片粗大，強(qiáng)度和硬度低，故應(yīng)用較少；珠光體基體灰鑄鐵的石墨片細(xì)小，有較高的強(qiáng)度和硬度，主要用來制造較重要鑄件；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(yè)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。 [2]

·灰鑄鐵性能的影響因素

1、化學(xué)成分的影響。生產(chǎn)中主要是控制碳和硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。碳、硅質(zhì) 量分?jǐn)?shù)過低，鑄鐵易出現(xiàn)白口組織，機(jī)械性能和鑄造性能都很低; 碳、硅 質(zhì)量分?jǐn)?shù)過高時(shí)，石墨片過多且粗大，甚至在鐵水中表面出現(xiàn)石墨的漂浮， 降低鑄件的性能和質(zhì)量。因此，灰鑄鐵中的碳、硅含量一般控制在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(duì)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?jǐn)U散時(shí)間，則有利于石墨化過程充分進(jìn)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。

熱處理：

灰鑄鐵的熱處理后只能改變基體組織，不能改變石墨的形態(tài)，因而不可能明顯提高灰鑄鐵件的力學(xué)性能。灰鑄鐵的熱處理主要用于消除鑄件內(nèi)應(yīng)力和白口組織，穩(wěn)定尺寸，改善切削加工性能，提高表面硬度和耐磨性等。

·消除內(nèi)應(yīng)力退火

用以消除鑄件在凝固過程中因冷卻不均勻而產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力，防止鑄件產(chǎn)生變形和裂紋。其工藝是將鑄件加熱到 500～600℃，保溫一段時(shí)間后隨爐緩冷至150～200℃以下出爐空冷，有時(shí)把鑄件在自然環(huán)境下放置很長一段時(shí)間，使鑄件內(nèi)應(yīng)力得到松弛，這種方法叫“自然時(shí)效”，大型灰鑄鐵件可以采用此法來消除鑄造應(yīng)力

·石墨化退火

以消除白口組織，降低硬度，改善切削加工性能。方法是將鑄件加熱到850～900℃，保溫 2～5小時(shí)，然后隨爐緩冷至400～500℃，再出爐空冷，使?jié)B碳體在保溫和緩冷過程中分解而形成石墨。

·表面淬火

提高表面硬度和延長使用壽命。如對(duì)于機(jī)床導(dǎo)軌表面和內(nèi)燃機(jī)汽缸套內(nèi)壁等灰鑄鐵件的工作表面，需要有較高的硬度和耐磨損性能，可以采用表面淬火的方法。常用的方法有高（中）頻感應(yīng)加熱表面淬火和接觸電阻加熱表面淬火。