灰铸铁的组织可被认为碳钢的基体加片状石墨。按基体组织不同,可将其分为铁素体、珠光体+铁素体、珠光体3种基体的灰铸铁。其组织形态见图。基体的组织和石墨的形态决定了灰铸铁的性能,因而灰铸铁的抗拉强度比相应的基体钢低很多,塑性、韧性极低。

由于硬度和抗压强度主要取决于基体组织,与石墨的存在基本无关,灰铸铁的抗压强度明显高于其抗拉强度(为抗拉强度的3~4倍),所以灰铸铁比较适合做耐压零件,如机床底座、床身、支柱等。由于石墨基面层间结合力较弱,易产生滑移,形成了灰铸铁特有的性能,如铸造性能好、减磨性好、减振性好、切削加工性好、缺口敏感性低等。

为提高灰铸铁的力学性能,生产上常对其进行孕育处理,即在浇铸前向铁液中加入少量的孕育剂,从而在铁液中形成大量的、高度弥散的难熔质点悬浮在铁液中,形成石墨的人工晶核,从而形成细小、均匀分布的石墨,减小石墨片对基体组织的割裂作用,而使灰铸铁的强度、塑性得到提高。

这种经过孕育处理的灰铸铁被称为孕育铸铁。表中HT300,HT350即属于孕育铸铁。孕育剂的种类很多,但以含硅量ωSi=75%的硅铁最为常用,除价格便宜外,主要是它在孕育后的短时间内5~6min)有良好的孕育效果。

进行孕育处理时,一般加入量为铁液重量的04%左右。孕育铸铁适用于动载荷小、静载荷大,对强度、硬度和耐磨性要求高的重要铸件,如机床、凸轮轴、气缸体等。

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