標準鑄鐵砝碼的性能特征

一、與普通碳鋼相比，灰鑄鐵的性能具有以下特點。

(1)機械性能低。灰鑄鐵的強度相對較低，這與灰鑄鐵的結構特點密不可分。由于石墨的力學性能很低，灰鑄鐵的顯微組織實際上相當于布滿孔洞或裂紋的鋼。在拉伸過程中，由于鱗片石墨對鋼的基體效應和應力集中效應，拉伸強度遠鋼。

(2)優異的耐磨性和減震性。鑄鐵中的石墨有利于潤滑和儲油，因此具有良好的耐磨性。同樣，由于石墨的存在，灰鑄鐵的減震效果也比鋼好。

(3)工藝性能好。灰鑄鐵含碳量高，接近共晶成分，因此熔點比鋼值低，鑄造流動性好。此外，灰鑄鐵的切削性能比鋼好，因為石墨在切削過程中容易形成切屑。

二、改善灰鑄鐵力學性能的關鍵是改善鑄鐵中石墨片的形狀、數量、尺寸和分布。石墨片越少、越細、越均勻，鑄鐵的力學性能越高。其中孕育處理用于改善鑄鐵的性能。孕育處理是在澆注前向鐵水中加入少量元素(如硅鐵)，使鐵水凝固過程中產生大量人工晶核，促進石墨的成核和結晶，從而獲得分布在細小珠光體基體上的少量細小均勻的石墨片結構。

三、鑄鐵砝碼的主要性能

灰鑄鐵的力學性能與基體結構和石墨形態有關。灰鑄鐵中的片狀石墨在基體，上有嚴重的開裂，容易在石墨的尖角處產生應力集中，使灰鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌性遠鋼，但其抗壓強度與鋼相當，也是常用鑄鐵件中力學性能較差的一種鑄鐵。同時，基體顯微組織對灰鑄鐵的力學性能也有很大的影響。鐵素體基體灰鑄鐵石墨片較厚，強度和硬度較低，所以很少使用；珠光體基體灰鑄鐵石墨片細小，強度和硬度高，主要用于重要鑄件；鐵素體-珠光體基體灰鑄鐵的石墨片比珠光體灰鑄鐵稍厚，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。

其他表現

灰鑄鐵具有良好的鑄造性能、良好的減振性能、良好的耐磨性、良好的可加工性和低缺口。

四、熱處理

鑄鐵中的基體組織是決定其力學性能的重要因素。鑄鐵可以通過合金化和熱處理來進一步提高鑄鐵的機械性能，這在球墨鑄鐵中尤為重要。但熱處理并不能改變灰鑄鐵中石墨的形態和分布，因此熱處理對灰鑄鐵性能的改善并不大，通常只進行退火或表面淬火處理。

(1)應力消除退火。在冷卻過程中，由于每個零件的收縮率和顯微組織轉變速度不同，鑄件中產生了不同程度的內應力，可能導致鑄件翹曲和開裂。為了尺寸穩定性和防止變形和開裂，一些形狀復雜的鑄件，如機床床身和氣缸，經常要進行應力消除退火。一般規格為：加熱溫度500 ~ 550，保溫一段時間后，爐內冷卻至150 ~ 220，然后出爐空冷。

(2)高溫退火。鑄件冷卻時，由于冷卻速度快，表層和薄斷面容易形成白色結構，難以進行高硬度切割。為了分解游離滲碳體，降低硬度，改善可加工性，需要將鑄件加熱到850 ~ 950，保溫2 ~ 5h，然后隨爐冷卻到600，出爐空冷。顯微組織為鐵素體或鐵素體珠光體基灰鑄鐵。

(3)表面淬火。一些大型鑄件的工作面需要有較高的硬度和耐磨性，如機床導軌表面和內燃機缸套內壁。加工后，鑄鐵表面可以通過快速加熱淬火。

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