灰鑄鐵

可獲得比鑄鋼更薄而複雜的鑄件，鑄件中殘餘內應力及翹曲變形較鑄鋼小。

對冷卻速度敏感性大，因此薄截面容易形成白口和裂紋，而厚截面又易形成琉松，故灰鑄鐵件當壁厚超過其臨界值時，隨著壁厚的增加其力學性能反而顯著降低。表面光潔，因而加工余量比鑄鋼小，表面加工質量不高對疲勞極限不利影響小。

消振性高，常用來做承受振動的機座，不允許用於長時間在250度溫度下工作的零件。

不同截面上性能較均勻。適於做要求高、而截面不一的較厚〔大型)鑄件。

灰鑄鐵分≥HT250與≤HT220，其密度分別為7.35g/cm³與7.2g/cm³；

灰鑄鐵的熔點是1100~1300攝氏度。

灰鑄鐵顯微結構灰鑄鐵碳量較高(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佈著多而粗大的石墨片，其強度、硬度差，很少應用；

珠光體灰鑄鐵是在珠光體的基體上分佈著均勻、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，分佈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，是應用最廣的灰鑄鐵。

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。

20世紀60年代，在灰鑄鐵中加入稀土，即採用稀土孕育劑，已在生產上日益推廣應用。由於稀土孕育劑具有較強的抗衰退、降低白口、改善斷面均勻性、提高鑄件力學性能、耐磨性、緻密性和耐壓性等多種功能，因此，有人把含稀土的硅鐵孕育劑叫作高效-長效孕育劑。

對稀土在灰鑄鐵中的行為研究表明，稀土對亞共晶、共晶和過共晶鑄鐵的組織和性能均有良好的影響，可使共晶團數明顯增多；稀土加入量與抗拉強度之間存在著雙峰值效應，微量稀土有很強的消除白口的能力，但加入量過大反而促進白口的生成。此外，稀土還能改善斷面敏感性和夾雜物的形態。

稀土在暖氣片上的應用取得了很大成功。因加入稀土可使暖氣片材質的抗拉強度提高20～50MPa，耐壓性能可提高1～2kg/cm2，並提高了鑄件成品率，由此取得了顯著的經濟效益和社會效益。

在中國1000萬噸鑄件中，就有大約80%是灰鑄鐵，因此，在灰鑄鐵中，特別是在低牌號的灰鑄鐵中加入稀土提高性能還具有很大的潛力。

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，故應用較少；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-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。

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。

消除內應力退火；

改善切削加工性退火；

表面淬火灰鑄鐵的密度。

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，因而不可能明顯提高灰鑄鐵件的力學性能。灰鑄鐵的熱處理主要用於消除鑄件內應力和白口組織，穩定尺寸，改善切削加工性能，提高表面硬度和耐磨性等。

消除內應力退火

用以消除鑄件在凝固過程中因冷卻不均勻而產生的鑄造應力，防止鑄件產生變形和裂紋。其工藝是將鑄件加熱到 500～600℃，保溫一段時間后隨爐緩冷至150～200℃以下出爐空冷，有時把鑄件在自然環境下放置很長一段時間，使鑄件內應力得到鬆弛，這種方法叫“自然時效”，大型灰鑄鐵件可以採用此法來消除鑄造應力。

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，然後隨爐緩冷至400～500℃，再出爐空冷，使滲碳體在保溫和緩冷過程中分解而形成石墨。

提高表面硬度和延長使用壽命。如對於機床導軌表面和內燃機汽缸套內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，可以採用表面淬火的方法。常用的方法有高（中）頻感應加熱表面淬火和接觸電阻加熱表面淬火。

按GB/T 9439－1988規定，根據直徑30mm單鑄試棒的抗拉強度，將灰鑄鐵分為六個牌號。灰鑄鐵的牌號是由“HT”（“灰鐵”兩字漢語拼音字首）和最小抗拉強度σb值（用φ30mm試棒的搞拉強度）表示。例如牌號HT250表示φ30mm試棒的最小抗拉強度值為250MPa的灰鑄鐵。設計鑄件時，應根據鑄件受力處的主要壁厚或平均壁厚選擇鑄鐵牌號。

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。