各种灰铸铁的化学成分
材质牌号铸件厚度
/mm
碳/C 硅/Si 锰/Mn 磷/P 硫/S
HT100 0~30 3.4~3.9 2.1~2.6 0.5~0.8 0.3 0.15
HT150
<30 3.3~3.5 2.0~2.4 0.5~0.8 0.2 0.12 30~50 3.2~3.5 1.9~2.3 0.5~0.8 0.2 0.12 >50 3.2~3.5 1.8~2.2 0.6~0.9 0.2 0.12
HT200
<30 3.2~3.5 1.6~2.0 0.9~1.7 0.15 0.12 30~50 3.1~3.4 1.5~1.8 0.8~1.0 0.15 0.12 >50 3.0~3.3 1.4~1.6 0.8~1.0 0.15 0.12
HT250
<30 3.0~3.3 1.4~1.7 0.8~1.0 0.15 0.12 30~50 2.9~3.2 1.3~1.6 0.9~1.1 0.15 0.12 >50 2.8~3.1 1.2~1.5 1.0~1.2 0.15 0.12
金属材料金相热处理检验方法标准汇编 一、金属材料综合检验方法 GB／T4677.6—1984金属和氧化覆盖层厚度测试方法截面金相法 GB／T6394—2002金属平均晶粒度测定方法 GB／T6462—2005金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法 GB／T13298—1991金属显微组织检验方法 GB15735—2004金属热处理生产过程安全卫生要求 GB／T15749一1995定量金相手工测定方法 GB／T18876.1—2002应用自动图像分析测定钢和其他金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第1部分：钢和其他金属中夹杂物或第二相组织含量的图像分析与体视学测定 二、钢铁材料检验方法 GB／T224一1987钢的脱碳层深度测定法 GB／T225—1988钢的淬透性末端淬火试验方法 GB／T226—1991钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB／T227—1991工具钢淬透性试验方法 GB／T1814—1979钢材断口检验法 GB／T1979—2001结构钢低倍组织缺陷评级图 GB／T4236一1984钢的硫印检验方法 GB／T4335—1984低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法 GB／T4462—1984高速工具钢大块碳化物评级图 GB／T6401—1986铁素体奥氏体型双相不锈钢中а－相面积含量金相测定法 GB／T7216—1987灰铸铁金相 GB／T9441—1988球墨铸铁金相检验 GB／T9451—2005钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 GB／T10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB／T11354—2005钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验 GB／T13299—1991钢的显微组织评定方法 GB／T13302—1991钢中石墨碳显微评定方法 GB／T13305—1991奥氏体不锈钢中а－相面积含量金相测定法 GB／T13320—1991钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 GB／T13925—1992铸造高锰钢金相 GB／T14979—1994钢的共晶碳化物不均匀度评定法 GB／T15711—1995钢材塔形发纹酸浸检验方法 GB／T16923—1997钢件的正火与退火 GB／T16924—1997钢件的淬火与回火 GB／T18683—2002钢铁件激光表面淬火 YB／T130—1997钢的等温转变曲线图的测定 YB／T153一1999优质碳素结构钢和合金结构钢连铸方坯低倍组织缺陷评级图 YB／T169一2000高碳钢盘条索氏体含量金相检测方法 YB／T4002—1991连铸钢方坯低倍组织缺陷评级图 YB／T4003—1997连铸钢板坯低倍组织缺陷评级图 YB／T4052—1991高镍铬无限冷硬离心铸铁轧辊金相检验 YB／T5127—1993钢的临界点测定方法(膨胀法) YB／T5128—1993钢的连续冷却转变曲线图的测定方法(膨胀法)
球墨铸铁化学成分主要包括碳、硅、锰、硫、磷五大常见元素。对于一些对组织及性能有特殊要求的铸件，还包括少量的合金元素。同普通灰铸铁不同的是，为保证石墨球化，球墨铸铁中还须含有微量的残留球化元素。? 1、碳及碳当量的选择原则：? 碳是球墨铸铁的基本元素，碳高有助于石墨化。由于石墨呈球状后石墨对机械性能的影响已减小到最低程度，球墨铸铁的含碳量一般较高，在～%之间，碳当量在～%之间。铸件壁薄、球化元素残留量大或孕育不充分时取上限；反之，取下限。将碳当量选择在共晶点附近不仅可以改善铁液的流动性，对于球墨铸铁而言，碳当量的提高还会由于提高了铸铁凝固时的石墨化膨胀提高铁液的自补缩能力。但是，碳含量过高，会引起石墨漂浮。因此，球墨铸铁中碳当量的上限以不出现石墨漂浮为原则。? 2、硅的选择原则：? 硅是强石墨化元素。在球墨铸铁中，硅不仅可以有效地减小白口倾向，增加铁素体量，而且具有细化共晶团，提高石墨球圆整度的作用。但是，硅提高铸铁的韧脆性转变温度（图1），降低冲击韧性，因此硅含量不宜过高，尤其是当铸铁中锰和磷含量较高时，更需要严格控制硅的含量。球墨铸铁中终硅量一般在—%。选定碳当量后，一般采取高碳低硅强化孕育的原则。硅的下限以不出现自由渗碳体为原则。? 球墨铸铁中碳硅含量确定以后，可用图2进行检验。如果碳硅含量在图中的阴影区，则成分设计基本合适。如果高于最佳区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于最佳区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。 3、锰的选择原则：? 由于球墨铸铁中硫的含量已经很低，不需要过多的锰来中和硫，球墨铸铁中锰的作用就主要表现在增加珠光体的稳定性，促进形成(Fe、Mn)3C。这些碳化物偏析于晶界，对球墨铸铁的韧性影响很大。锰也会提高铁素体球墨铸铁的韧脆性转变温度，锰含量每增加%，脆性转变温度提高10～12℃。因此，球墨铸铁中锰含量一般是愈低愈好，即使珠光体球墨铸铁，锰含量也不宜超过～%。只有以提高耐磨性为目的的中锰球铁和贝氏体球铁例外。? 4、磷的选择原则：? 磷是一种有害元素。它在铸铁中溶解度极低，当其含量小于%时，固溶于基体中，对力学性能几乎没有影响。当含量大于%时，磷极易偏析于共晶团边界，形成二元、三元或复合磷共晶，降低铸铁的韧性。磷提高铸铁的韧脆性转变温度，含磷量每增加%，韧脆性转变温度提高4～℃。因此，球墨铸铁中磷的含量愈低愈好，一般情况下应低于%。对于比较重要的铸件，磷含量应低于%。????球墨铸铁中碳硅含量确定以后，可用图2进行检验。如果碳硅含量在图中的阴影区，则成分设计基本合适。如果高于最佳区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于最佳区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。? ?5、硫的选择原则：? 硫是一种反球化元素，它与镁、稀土等球化元素有很强的亲合力，硫的存在会大量消耗铁液中的球化元素，形成镁和稀土的硫化物，引起夹渣、气孔等铸造缺陷。球墨铸铁中硫的含量一般要求小于%。
灰铸铁金相检验 灰铸铁中的石墨是以两种不同形式形成，一是由渗碳体的分解而形成，Fe3C→3Fe2+C石墨。二是从液体或奥氏体中直接析出，当液体或奥氏体在比较接近于平衡的冷却条件下，则液体（或固溶体）就可比通常结晶温度（或相变点）略高的情况下（如在1130～1135℃和723～738℃）直接形成石墨。 一、金相试样的选取及制备 1. 试样的选取 一般是取自试块或挠曲棒上或取自铸件的本身或在铸件毛胚加工面上端30mm处切取或筒浇制活塞环可在每筒下端不大于铸件壁厚二倍的位置上切取。 2. 试样的制备 将试样观察面在细砂轮上磨平，然后分几道砂纸磨制至抛光，消除试样磨面的划痕。铸铁石墨不使其污染或拖曳。 3. 试样的抛光 选用短毛纤维柔软的平绒、呢或丝绸。抛光粉最好是具有细致尖利性。经过细化加工处理的氧化铝，或常用的氧化铬、氧化铁。在开始抛光时对抛光粉的浓度可以高些，这对防止石墨拖曳有好处。抛光时用力要适中均衡，随时转动变换试样方向，将至完成时把抛光粉减薄，并用力减轻。最后清水冲洗试样，再轻微抛光用干净丝绒擦干就可观察石墨，以观察试样无划痕，石墨呈灰暗为标准。每个试样一般抛光5～6分钟即可。 4. 试样的侵蚀 一般采用2～5％硝酸酒精溶液或4％苦味酸酒精溶液。 二、灰铸铁金相检验及评定方法 石墨的类型，石墨的长度和数量、共晶石墨的控制，基体组织中的珠光体的分散度，铁素体含量，磷共晶的类型及分布特征和面积大小程度，渗碳体数量等。可按GB/T 7216-1987，ASTM A247-06，ISO 945-75等标准检验。 三、灰铸铁的组织和性能 1. 石墨的形态及识别
以两种不同形式形成：由渗碳体的分解而形成，Fe3C→3Fe2+C石墨；由从液体或奥氏体中直接析出。 A型片状石墨无方向性均匀散布；B菊花状石墨中心以小片状与点状石墨向外伸展形呈菊花形分布；D型石墨（共晶石墨）又称树枝状石墨或称过冷石墨以点状与小片状石墨呈方向性枝晶分布；E型石墨以小片状石墨呈方向性枝晶分布；F型石墨呈星射状。 2. 珠光体分散度的评定 珠光体分散度与奥氏体过冷度有关，过冷度越大珠光体愈为细密。基体珠光体的硬度大约为HB180~265，在金相检验评定中主要观察珠光体分散度，即片间距离，分散度情况与硬度的关系大致如下： 索氏体型珠光体片间距在500×下难以区分，它的硬度在HB245左右。 细片状珠光体片间距在0.5μ~0.8μ时HB215左右。 中等片状珠光体片间距在1.2μ~1.5μ时HB200左右。 粗片状珠光体片间距在2.0μ以上时HB<180。 3. 铸铁中的铁素体 由于铸铁中含有较多的碳、硅或其它促进石墨化的元素，促使了Fe3C分解。过冷度大和缓慢冷却也可以导致铁素体的产生，它大多附着于石墨的周围或处于共晶型巢状石墨中间。 4. 磷共晶的形态分类及识别 形成过程二种： 1）以Fe-Fe3C平衡图为基础，由液体结晶的都是三元磷共晶，在冷却过程中的一定条件下三元磷共晶分解为二元磷共晶。 2）以Fe-Fe3C- Fe3P平衡图为基础，二元和三元磷共晶都是由液体直接结晶的，不过其结晶的方式不相同。 金相检验对几种磷共晶形态的鉴别,也是很重要的。
灰铸铁的热处理 退火 1.去应力退火为了消除铸件的残余应力，稳定其几何尺寸，减少或消除切削加工后产生的畸变，需要对铸件进行去应力退火。 去应力退火温度的确定，必须考虑铸铁的化学成分。普通灰铸铁当温度起过550℃时，即可能发生部分渗碳体的石墨化和粒化，使强度和硬度降低。当含有合金元素时，渗碳体开始分解的温度可提高到650℃左右。 通常，普通灰铸铁去应力退火温度以550℃为宜，低合金灰铸铁为600℃，高合金灰铸铁是可提高到650℃，加热速度一般选用60～120℃/h.保温时间决定于加热温度、铸件的大小和结构复杂程度以及对消除应力程度的要求。铸件去应力退火的冷却速度必须缓慢，以免产生二次残余内应力，冷却速度一般控制在20～40℃/h，冷却到200～150℃以下，可出炉空冷。 一些灰铸铁件的去应力退火规范示于表1. 2.石墨化退火灰铸铁件进行石墨化退火是为了降低硬度，改善加工性能，提高铸铁的塑性和韧性。 若铸件中不存在共晶渗碳体或其数量不多时，可进行低温石墨化退火；当铸件中共晶渗碳体数量较多时，须进行高温石墨化退火。 （1）低温石墨化退火，铸铁低温退火时会出现共析渗碳体石墨化与粒化，从而使铸件硬度降低，塑性增加。 灰铸铁低温石墨化退火工艺是将铸件加热到稍低于Ac1下限温度，保温一段时间使共析渗碳体分解，然后随炉冷却。
（2）高温石墨化退火，高温石墨化退火工艺是将铸件加热至高于Ac1上限以上的温度，使铸铁中的自由渗碳体分解为奥氏体和石墨，保温一段时间后根据所要求的基体组织按不同的方式进行冷却。 正火 灰铸铁正火的目的是提高铸件的强度、硬度和耐磨性，或作为表面淬火的预备热处理，改善基体组织。一般的正火是将铸件加热到Ac上限+30～50℃，使原始组织转变为奥氏体，保温一段时间后出炉空冷。形状复杂的或较重要的铸件正火处理后需再进行消除内应力的退火。如铸铁原始组织中存在过量的自由渗碳体，则必须先加热到Ac1上限+50～100℃的温度，先进行高温石墨化以消除自由渗碳体在正火温度范围内，温度愈高，硬度也愈高。因此，要求正火后的铸铁具有较高硬度和耐磨性时，可选择加热温度的上限。 正火后冷却速度影响铁素体的析出量，从而对硬度产生影响。冷速愈大，析出的铁素体数量愈少，硬度愈高。因此可采用控制冷却速度的方法）（空冷、风冷、雾冷），达到调整铸铁硬度的目的。 淬火与回火 1.淬火铸铁淬火工艺是将铸件加热到Ac1上限+30～50℃的温度，一般取850～900℃，使组织转变成奥氏体，并在此温度下保温，以增加碳在奥氏体中的溶解度，然后进行淬火，通常采用油淬。 对于形状复杂或大型铸件应缓慢加热，必要时可在500～650℃预热，以避免不均匀加热而造成开裂。 随奥氏体化温度升高，淬火后的硬度越高，但过高的奥氏体化温度，不但增加铸铁变形和开裂的危险，并产生较多的残留奥氏体，使硬度下降。 灰铸铁的淬透性与石墨大小、形状、分布、化学成分以及奥氏体晶粒度有关。
常用金属材料中各种化学成分对性能的影响 1．生铁： 生铁中除铁外，还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。这些元素对生铁的性能均有一定的影响。 碳（C）：在生铁中以两种形态存在，一种是游离碳（石墨），主要存在于铸造生铁中，另一种是化合碳（碳化铁），主要存在于炼钢生铁中，碳化铁硬而脆，塑性低，含量适当可提高生铁的强度和硬度，含量过多，则使生铁难于削切加工，这就是炼钢生铁切削性能差的原因。石墨很软，强度低，它的存在能增加生铁的铸造性能。 硅（Si）：能促使生铁中所含的碳分离为石墨状，能去氧，还能减少铸件的气眼，能提高熔化生铁的流动性，降低铸件的收缩量，但含硅过多，也会使生铁变硬变脆。 锰（Mn）：能溶于铁素体和渗碳体。在高炉炼制生铁时，含锰量适当，可提高生铁的铸造性能和削切性能，在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰，进入炉渣。 磷（P）：属于有害元素，但磷可使铁水的流动性增加，这是因为硫减低了生铁熔点，所以在有的制品内往往含磷量较高。然而磷的存在又使铁增加硬脆性，优良的生铁含磷量应少，有时为了要增加流动性，含磷量可达1.2%。 硫（S）：在生铁中是有害元素，它促使铁与碳的结合，使铁硬脆，并与铁化合成低熔点的硫化铁，使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性，顾含硫高的生铁不适于铸造细件。铸造生铁中硫的含量规定最多不得超过0.06%（车轮生铁除外）。 2．钢： 2．1元素在钢中的作用 2．1．1 常存杂质元素对钢材性能的影响 钢除含碳以外，还含有少量锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧（O）、氮（N）和氢（H）等元素。这些元素并非为改善钢材质量有意加入的，而是由矿石及冶炼过程中带入的，故称为杂质元素。这些杂质对钢性能是有一定影响，为了保证钢材的质量，在国家标准中对各类钢的化学成分都作了严格的规定。 1）硫 硫来源于炼钢的矿石与燃料焦炭。它是钢中的一种有害元素。硫以硫化铁(FeS)的形态存在于钢中，FeS和 Fe 形成低熔点(985℃)化合物。而钢材的热加工温度一般在1150～1200℃以上，所以当钢材热加工时，由于 FeS 化合物的过早熔化而导致工件开裂，这种现象称为“热脆”。含硫量愈高，热脆现象愈严重，故必须对钢中含硫量进行控制。高级优质钢：S＜0.02%～0.03%；优质钢：S ＜0.03%～0.045%；普通钢：S＜0.055%～0.7%以下。 2）磷 磷是由矿石带入钢中的，一般说磷也是有害元素。磷虽能使钢材的强度、硬度增高，但引起塑性、冲击韧性显著降低。特别是在低温时，它使钢材显著变脆，这种现象称"冷脆"。冷脆使钢材的冷加工及焊接性变坏，含磷愈高，冷脆性愈大，故钢中对含磷量控制较严。高级优质钢： P ＜0.025%；优质钢： P＜0.04%；
1目的： 规范公司对铸铁件的检查验收。 2适用范围: 适用于铸铁件。 ※本标准是铸件的通用标准，铸件有特殊要求时，参见相关铸件分类验收标准。 3 验收标准： 3.1铸铁件材质检验标准： 3.1.1球墨铸铁件材质检验标准： 球墨铸件材质验收标准应符合GB1348或EN1563：1997球墨铸铁的标准，以机械性能（抗拉强度、延伸率）、球化率和渗碳体含量为验收依据，硬度、其它金相组织及化学成份做为参考。 3.1.1.1球墨铸铁牌号及机械性能(单铸试块)见下表： 3.1.1.2 球墨铸铁常规金相组织
3.1.1.3球墨铸铁化学成份 3.1.2灰铸铁件材质检验标准： 灰铸件材质验收标准应符合GB9439或EN 1561:1997灰铸铁件的标准，以机械性能（抗拉强度）和硬度为验收依据，金相组织及化学成份做为参考。 3.1.2.1灰铸铁牌号及机械性能(单铸试块)见下表： HT250 250-350 190-240
3. 1.2.2 灰铸铁常规金相组织 3.1.2.3灰铸铁化学成份 3.1.3 材质检验取样规范 3.1.3.1机械性能检查：机械性能测试的试棒，每班次每种牌号至少浇一组，有新产品时增加一组，每组浇三根，若铸件进行退火处理，必须连同试棒（试块）一同进行热处理(若是渗碳体超标需热处理的件，按热处理后铸件本体的金相组织来验收)。机械性能试验：二根用于生产厂测试性能（第一根合格则该批次合格，余下试棒留存（留有生产日期、包次标识），在工厂存放，存放期三年；若第一根试棒不合格，测试剩余二根，若第二根不合格则该批次产品全部报废；若第二根合格，应加试第三根，合格则判定该炉产品合格，若第三根不合格则该批次产品全部报废）。材质检测报告存根（原始记录）保留11年。 常规灰铸铁试棒见下图：
钢的化学成分 合金钢是在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。 合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、等。其中锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素，其中一部分以原子状态进入固溶体中，另一部分形成置换式合金渗碳体；钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素，只要有足够的碳，在适当条件下，就能形成各自的碳化物，当缺碳或在高温条件下，则以原子状态进入固溶体中；铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子状态存在于固溶体中。 钢的性能取决于钢的相组成，相的成分和结构，各种相在钢中所占的体积组分和彼此相对的分布状态。 目前在合金钢中常用的合金元素有：铬(Cr)，锰(Mn)，镍(Ni)，硅(Si)，硼(B)，钨(W)，钼(Mo)，钒(V)，钛(Ti)和稀土元素(Re)等。 铬是合金结构钢主加元素之一，在化学性能方面它不仅能提高金属耐腐蚀性能，也能提高抗氧化性能。当其含量达到13％时，能使钢的耐腐蚀能力显著提高，并增加钢的热强性。铬能提高钢的淬透性，显著提高钢的强度、硬度和耐磨性，但它使钢的塑性和韧性降低。
锰可提高钢的强度，增加锰含量对提高低温冲击韧性有好处。 镍钢铁性能有良好的作用。它能提高淬透性，使钢具有很高的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍能提高耐腐蚀性和低温冲击韧性。镍基合金具有更高的热强性能。镍被广泛应用于不锈耐酸钢和耐热钢.1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善
实验一金属材料硬度的测定实验 一、实验目的 1、了解布氏硬度和洛氏硬度的测定方法。 2、掌握布氏、洛氏硬度试验计的基本构造和操作方法。 二、实验内容及步骤 1、布氏硬度的测定 布氏硬度的测定在HB-3000型布氏硬度机上进行。 (1)实验原理 布氏硬度数值通过布氏硬度试验测定。布氏硬度试验是指用一定直径的球体（钢球或硬质合金球）以相应的试验力压入被测材料或零件表面，经规定保持时间后卸除试验力，通过测量表面压痕直径来计算硬度的一种压痕硬度试验方法。 布氏硬度值是试验力除以压痕球形表面积所得的商。使用淬火钢球压头时用符号HBS，使用硬质合金球压头时用符号HBW，计算公式如下： HBS（HBW）=0.102 式中：F—试验力（N）； D—球体直径（mm）； d—压痕平均直径（mm）。 由上式可以看出，当F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径d的大小有关。所以在测定布氏硬度时，只要先测得压痕直径d，即可根据d值查有关表格得出HB值，并不需要进行上述计算。 国家标准GB231-1984规定，在进行布氏硬度试验时，首先应选择压头材料，布氏硬度值在450以下（如灰铸铁、有色金属及经退火、正火和调质处理的钢材等）时，应选用钢球作压头；当材料的布氏硬度值在450~650时，则应选用硬质合金球作压头。其次是根据被测材料种类和试样厚度，按照表1—1所示的布氏硬度试验规范正确地选择压头直径D、试验力F和保持时间t。 布氏硬度习惯上只写出硬度值而不必注明单位，其标注方法是，符号HBS或HBW之前为硬度值，符号后面按以下顺序用数值表示试验条件：球体直径、试验力，试验力保持时间（10~15s不标注）例如： 120HBS10/1000/30，表示直径10mm钢球在9.80KN（1000kgf）的试验力作用下，保持30s测得的布氏硬度值为120。 500HBW5/750，表示用直径5mm的硬质合金球在7.35KN（750kgf）试验力作用下，保持10~15s测得的布氏硬度值为500。 布氏硬度值的测量误差小，数据稳定，重复性强，常用于测量退火、正火、调质处理后的零件以及灰铸铁、结构钢、非铁金属及非金属材料等毛坯或半成品 （2）操作前的准备工作 a. 选定压头擦拭干净，装入主轴衬套中； b. 选定载荷，加上相应的砝码； c. 确定持续时间，把圆盘上的时间定位器（红色指示点）转到与持续时间相符的位置上。
铸铁材料的分类、石墨的结构和特点二 第二节灰铸铁 一、灰铸铁的成分、组织与性能特点 1．灰铸铁的化学成分 铸铁中碳、硅、锰是调节组织的元素，磷是控制使用的元素，硫是应限制的元素目前生产中，灰铸铁的化学成分范围一般为：wC=2.7%~3.6%，wSi=1.0%~2.5%，wMn=0.5%~1.3%，wP≤0.3%，wS≤0.15% 2．灰铸铁的组织 灰铸铁是第一阶段和第二阶段石墨化过程都能充分进行时形成的铸铁 它的显微组织特征是片状石墨分布在各种基体组织上 由于第三阶段石墨化程度的不同，可以获得三种不同基体组织的灰铸铁 a）铁索体灰铸铁b）珠光体灰铸铁 c）铁索体珠光体灰铸铁 图7.4 灰铸铁的显微组织 3．灰铸铁的性能特点 （1）力学性能：灰铸铁的抗拉强度、塑性、韧性和弹性模量远比相应基体的钢低石墨片的数量愈多，尺寸愈粗大 分布愈不均匀，对基体的割裂作用和应力集中现象愈严重，则铸铁的强度、塑性与韧性就愈低 由于灰铸铁的抗压强度σbc、硬度与耐磨性主要取决于基体，石墨的存在对其影响不大，故灰铸铁的抗压强度一般是其抗拉强度的3~4倍同时，珠光体基体比其它两种基体的灰铸铁具有较高的强度、硬度与耐磨性 （2）其它性能石墨虽然会降低铸铁的抗拉强度、塑性和韧性，但也正是由于石墨的存在，使铸铁具有一系列其它优良性能 ①铸造性能良好由于灰铸铁的碳当量接近共晶成分，故与钢相比，不仅熔点低，流动性好，而且铸铁在凝固过程中要析出比容较大的石墨，部分地补偿了基体的收缩，从而减小了灰铸铁的收缩率，所以灰铸铁能浇铸形状复杂与壁薄的铸件 ②减摩性好减摩性是指减少对偶件被磨损的性能灰铸铁中石墨本身具有润滑作用，而且当它从铸铁表面掉落后，所遗留下的孔隙具有吸附和储存润滑油的能力，使摩擦面上的油膜易于保持而具有良好的减摩性所以承受摩擦的机床导轨、汽缸体等零件可用灰铸铁制造 ③减振性强铸铁在受震动时 石墨能阻止震动的传播 起缓冲作用，并把震动能量转变为热能，灰铸铁减振能力约比钢大10倍，故常用作承受压力和震动的机床底座、机架、机床床身和箱体等零件， ④切削加工性良好由于石墨割裂了基体的连续性 使铸铁切削时容易断屑和排屑 且石墨对刀具具有一定润滑作用，故可使刀具磨损减少 ⑤缺口敏感性小钢常因表面有缺口（如油孔、键槽、刀痕等）造成应力集中，使力学性能显著降低，故钢的缺口敏感性大灰铸铁中石墨本身已使金属基体形成了大量缺口，致使外加缺口的作用相对减弱，所以灰铸铁具有小的缺口敏感性 由于灰铸铁具有以上一系列的优良性能，而且价廉 易于获得，故在目前工业生产中，它仍然是应用最广泛的金属材料之一 二、灰铸铁的孕育处理 灰铸铁组织中石墨片比较粗大，因而它的力学性能较低为了提高灰铸铁的力学性能
灰铸铁金相检验 王元瑞（上海材料研究所检测中心，200437） 灰铸铁中的石墨是以两种不同形式形成，一是由渗碳体的分解而形成，Fe3C→3Fe2+C石墨。二是从液体或奥氏体中直接析出，当液体或奥氏体在比较接近于平衡的冷却条件下，则液体（或固溶体）就可比通常结晶温度（或相变点）略高的情况下（如在1130～1135℃和723～738℃）直接形成石墨。 一、金相试样的选取及制备 1.试样的选取 一般是取自试块或挠曲棒上或取自铸件的本身或在铸件毛坯加工面上端30mm处切取或筒浇制活塞环可在每筒下端不大于铸件壁厚二倍的位置上切取。 2.试样的制备 将试样观察面在细砂轮上磨平，然后经360#、600#、1000#、03#砂纸磨制至抛光，消除试样磨面的划痕。铸铁石墨不使其污染或拖曳。 3.试样的抛光 选用短毛纤维柔软的平绒、呢或丝绸。抛光粉最好是具有细致尖利性。可用氧化铬、氧化铁。在开始抛光时对抛光粉的浓度可以高些，这对防止石墨拖曳有好处。抛光时用力要适中均衡，随时转动变换试样方向，将至完成时把抛光粉减薄，并用力减轻。最后清水冲洗试样，再轻微抛光用干净丝绒擦干就可观察石墨，以观察试样无划痕，石墨呈灰暗为标准。 粗抛：1）氧化铬（Cr2O3）粉+0.2％铬酐,转速可用1300r/min左右。 2）3.5~5μ金刚石研磨膏或金刚石喷雾剂。 细抛：1）氧化铁（Fe3O3）。 2）0.5~2.5μ金刚石研磨膏或金刚石喷雾剂。 4.试样的侵蚀 一般采用2～5％硝酸酒精溶液或4％苦味酸酒精溶液。 二、灰铸铁金相检验及评定方法 石墨的类型，石墨的长度和数量、共晶石墨的控制，基体组织中的珠光体的分散度，铁素体含量，磷共晶的类型及分布特征和面积大小程度，渗碳体数量等。可按GB/T7216-1987，ASTM A247-06，ISO 945-75等标准检验。 三、灰铸铁的组织和性能 1.石墨的形态及识别 以两种不同形式形成：由渗碳体的分解而形成，Fe3C→3Fe2+C石墨；由从液体或奥氏体中直接析出。 A型（片状）片状石墨无方向性均匀分布；B型（菊花状）菊花状石墨中心以小片状与点状石墨向外伸展形呈菊花形分布；C型（片块状石墨）粗大初生片状石墨，部分带尖角块状及小片状石墨；D型（枝晶点状）又称树枝状石墨或称过冷石墨以点状与小片状石墨呈无方向性枝晶分布；E型（枝晶片状）石墨以小片状石墨呈有方向性枝晶分布；F型（星状）石墨呈星射状。
唐山钢铁股份有限公司 北区1#高炉技术改造工程高炉铸铁冷却壁技术协议需方：唐山钢铁股份 有限公司设计院：唐山钢铁设计研究院有限公司供方：年月日 1 方：**钢铁股份有限公司设计院： **钢铁设计研究院设计院、供方经过友好协商，达成以下技术协议，并以此作为冷却壁的制造及检验依据。1 、设备名称及型号：**钢铁股份有限公司炼铁厂北区1#高炉技术改造工程，高炉第1－3段灰铸铁（RTCr）冷却壁，多进多**钢铁股份有限公司北区1#高炉技术改造工程炉缸耐热铸铁冷却壁技术协议 需有限公司供方： 根据需方高炉体冷却设备制造技术要求，需方、出冷却水管（φ70×6.5）,11块光面冷却壁。2、设备供货范围及数量 序号名称材料数量(件)重量(吨)备注1第1、2段冷却壁RTCr 9块17.46 2第3段冷却壁RTCr 2块3.8按图纸3配套附件及U型弯管按图纸要求合计77套含3%余量按图纸3、技术要求 3.1炉体冷却壁按图纸高炉炉体冷却设备（图号：0909LT1-2）、3、4 要求制作。3.2炉体冷却壁本体材质为灰铸铁（RTCrRTCr铸铁的化学成份参），考GB9437-88。3.3水管规格φ70×6.5mm无缝钢管，材质10#钢。采用机械冷弯成型，保证水管弯曲部位光滑，无皱折、裂纹，壁厚减薄率≤15%。3.4冷却水管（包括护套管、吊环）必须先进行喷沙除锈后，再进行2 防渗碳处理，铸造成型后钢管表面金相组织不得出现过共析钢层。从钢管外表面起向内1mm范围内对母体平均增碳量≤0.11%,从渗碳较重部位制成的试样作拉伸试验，要求其延伸率δ大于等于22%，钢管与铸体间无
5熔接，间隙小于等于0.3mm，钢管较容易的从两半试块上敲落。3.5冷却壁的冷却钢管弯制，防渗碳涂层（包括吊环、嵌入螺母）的要求： 3.5.1冷却水管在浇注过程中采取有效的防氧化措施，以避免冷却水管氧化，影响传热。 3.5.2每根冷却钢管应用整根钢管由弯管机械冷弯而成，不允许有中间接头，对于腐蚀严重有坑的钢管不能作为铸入管使用。3.5.3冷却钢管应按有关图纸弯曲成形，弯曲半径与有关图纸中所示名义尺寸的偏差允许为±2mm，弯曲处不允许有皱纹，凹扁，起皮和伤痕，由于弯管引起的管壁变薄量应小于原壁厚的20%，水管进出口中心线偏差允许±2mm。3.5.4冷却钢管弯制成形后进行通球试验，通球不合格的钢管不许铸入冷却壁内，不同直径的钢管应通过的球直径规定如下：φ70×6.5mm钢管，球径φ46mmφ63.5×6.5mm钢管，球径 φ40mmφ50×6.5mm钢管，球径φ30mm3.5.5水管弯制型后，先进行通球试验，通球直径φ46mm，木球正反方向顺利通过为合格。然后以 1.5Mpa的水压试验，并用0.75kg木锤轻轻敲打，保压10min不允许出现冒汗渗漏现象，压降≤3%为合格。3.5.6冷却钢管及套管（包括吊环）必须采取有效的防渗碳措施，钢管外表面的涂层不允许有脱落和空缺，涂层厚度应在0.2至0.3mm之间，喷涂前应仔细清理钢管表面到99%以上显露金属光泽。 3 3.6冷却壁制作完成后，用φ46mm木球正反方向顺利通过，试验压力 1.5Mpa，保压20分钟，并用0.75kg钢锤敲击冷却壁各部位，不允许出现冒汗渗漏现象，压降≤3%为合格。 3.7冷却壁允许偏差范围：3.7.1冷却壁各部分厚度差±5mm。3.7.2冷却壁的总高度偏差：±5mm，内外弦长偏差：±5mm。 3.7.3冷却水管与保护套管同轴度偏差：Φ2.5mm，水管中心线位置偏差 ±8mm。
球墨铸铁化学成分集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
球墨铸铁化学成分主要包括碳、硅、锰、硫、磷五大常见元素。对于一些对组织及性能有特殊要求的铸件，还包括少量的合金元素。同普通灰铸铁不同的是，为保证石墨球化，球墨铸铁中还须含有微量的残留球化元素。 1、碳及碳当量的选择原则： 碳是球墨铸铁的基本元素，碳高有助于石墨化。由于石墨呈球状后石墨对机械性能的影响已减小到最低程度，球墨铸铁的含碳量一般较高，在3.5～3.9%之间，碳当量在4.1～4.7%之间。铸件壁薄、球化元素残留量大或孕育不充分时取上限；反之，取下限。将碳当量选择在共晶点附近不仅可以改善铁液的流动性，对于球墨铸铁而言，碳当量的提高还会由于提高了铸铁凝固时的石墨化膨胀提高铁液的自补缩能力。但是，碳含量过高，会引起石墨漂浮。因此，球墨铸铁中碳当量的上限以不出现石墨漂浮为原则。 2、硅的选择原则： 硅是强石墨化元素。在球墨铸铁中，硅不仅可以有效地减小白口倾向，增加铁素体量，而且具有细化共晶团，提高石墨球圆整度的作用。但是，硅提高铸铁的韧脆性转变温度（图1），降低冲击韧性，因此硅含量不宜过高，尤其是当铸铁中锰和磷含量较高时，更需要严格控制硅的含量。球墨铸铁中终硅量一般在1.4—3.0%。选定碳当量后，一般采取高碳低硅强化孕育的原则。硅的下限以不出现自由渗碳体为原则。 球墨铸铁中碳硅含量确定以后，可用图2进行检验。如果碳硅含量在图中的阴影区，则成分设计基本合适。如果高于最佳区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于最佳区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。 3、锰的选择原则： 由于球墨铸铁中硫的含量已经很低，不需要过多的锰来中和硫，球墨铸铁中锰的作用就主要表现在增加珠光体的稳定性，促进形成(Fe、Mn)3C。这些碳化物偏析于晶界，对球墨铸铁的韧性影响很大。锰也会提高铁素体球墨铸铁的韧脆性转变温度，锰含量每增加0.1%，脆性转变温度提高10～12℃。因此，球墨铸铁中锰含量一般是愈低愈好，即使珠光体球墨铸铁，锰含量也不宜超过0.4～0.6%。只有以提高耐磨性为目的的中锰球铁和贝氏体球铁例外。 4、磷的选择原则： 磷是一种有害元素。它在铸铁中溶解度极低，当其含量小于0.05%时，固溶于基体中，对力学性能几乎没有影响。当含量大于0.05%时，磷极易偏析于共晶团边界，形成二元、三元或复合磷共晶，降低铸铁的韧性。磷提高铸铁的韧脆性转变温度，含磷量每增加0.01%，韧脆性转变温度提高4～4.5℃。因此，球墨铸铁中磷的含量愈低愈好，一般情况下应低于0.08%。对于比较重要的铸件，磷含量应低于0.05%。球墨铸铁中碳硅含量确定以后，可用图2进行检验。如果碳硅含量在图中的阴影区，则成分设计基本合适。如果高于最佳区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于最佳区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。 5、硫的选择原则： 硫是一种反球化元素，它与镁、稀土等球化元素有很强的亲合力，硫的存在会大量消耗铁液中的球化元素，形成镁和稀土的硫化物，引起夹渣、气孔等铸造缺陷。球墨铸铁中硫的含量一般要求小于0.06%。
灰铸铁的金相组织（GB/T7216-1987） 石墨分布形状分类（GB/T7216-1987） 名称 代号 说明 片状 A 片状石墨均匀分布 菊花状 B 片状与电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、片状枝晶间石墨成无向分布 枝晶片状 E 短小片状枝晶石墨呈方向性分布 星状 F 星状（或蜘蛛状）与短片状石墨混合均匀分布 灰铸铁的石墨长度分级（GB/T7216-1987） 级别 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 石长100 石长75 石长38石长18石长9石长4.5石长2.5 石长1.5石墨长度/mm ＞100 ＞50~100 ＞25~50＞12~25＞6~12＞3~6 ＞1.5~3 ＞1.5
灰铸铁的基体组织特征（GB/T7216-1987） 组织名称 说明 铁素体 白色块状组织为α铁素体 片状珠光体 珠光体中碳化物和铁素体均成片状，近似平行排列 粒状珠光体 在白色铁素体基体上分布着粒状碳化物 托氏体 在晶界呈黑团状组织，高倍观察时，可看到针片状铁素体和碳化物的混合体 粒状贝氏体 在大块铁素体上有小岛状组织，岛内可能是奥氏体，奥氏体分解产物（珠光体或马氏体） 针状贝氏体 形状呈针片状，高倍观察时，可看到针片状铁素体上分布着电状碳化物，边缘多分枝，无明显夹角关系。 马氏体 高碳马氏体外形为透镜状，有明显的中脊面，不回火时针面明亮，有明显的60度或120度夹角特征。 珠光体间间距分级（GB/T7216-1987） 级别 名称 说明 1 索氏体型珠光 体 放大500倍下，铁素体和渗碳体难以 分辨 2细片状珠光体放大500倍下，片间距≤1mm 3 中等片状珠光 体 放大500倍下，片间距＞1~2mm 4粗片状珠光体放大500倍下，片间距＞2mm
实验室实验范围说明 我司实验室的测量仪器有三坐标测量仪，影像仪，SJ-201P型粗糙度仪、TLD-200型弹簧拉压试验机、DTP-2000型高频弹簧试验机、清洁度检测装置、金相分析仪、偏摆检查仪、HB-3000型布氏硬度计、HR-150A洛氏硬度计和HV-1000型显微硬度计。下面介绍我司实验室的试验范围说明。 三坐标测量仪 三坐标测量仪的规格500×600×400mm3。 三坐标测量仪的应用领域：主要用于机械、汽车、工具原型、机器等中小型配件、模具等行业中的箱体、机架、齿轮、凸轮、叶片等机加工产品、压制成型产品及金属膜等的测量，还可以用于电子、五金、塑胶等行业中，可以对工件的尺寸、形状和形位公差进行精密检测，从而完成零件的检测、外形测量、过程控制等任务。可进行基本几何元素的测量，元素的构造、转换、再现、投影、储存/调用与转换，尺寸公差及形位公差测量、评定；测量结果文件的保存与导入；测量结果的可视化及图形化报告的输出；智能化的自学习测量；word格式和excel格式的测量结果报告模板。 影像仪 影像仪规格400×300mm2。影像仪用于对形状复杂的冲压件、齿轮、凸轮、螺纹及样板进行轮廓比较测量或坐标测量，适用方便，效率高，是一种常用的计量光学仪器。 影像仪是将被测工件放置在工作台上，在透射或反射光照下，工件影像被摄取并传送到计算机，此时可使用软件的影像、测量等功能，配合对工作台的坐标采集，对工件进行点、线、面全方位测量。 可做多点采样，坐标旋转，点、线、面、圆、距离、角度测量，有数据输出、构建、组合计算、和形位公差处理功能。 硬度试验 HB-3000型布氏硬度计适用于测定未经淬火钢、铸铁、有色金属及质地较软的轴承合金等的布氏硬度值。布氏硬度是对不同材料需更换钢球和试验力，试样表面需光滑才能保证压痕直径测量的精确性，压痕直径的测量也比较费时间，因而用于自动测量受到限制，不宜在成品上进行试验。 HR-150A型洛氏硬度计试验的原理与布氏方法不同，它不是测定压痕的面积，而是测定压痕的深度，以深度的大小来表示材料的硬度值。洛氏硬度试验，在机械性能试验中是最迅速、最简便、最经济的试验方法，它不仅效率高，操作简单而迅速，而且硬度计的压头上方装有百分表，因而硬度值可直接读出，适用于成批生产检验。 洛氏硬度计测定不同软硬金属材料的硬度，可采用不同的压头与总载荷，组合成几种不同的洛氏硬度标尺。每一种标尺用一个字母在洛氏硬度符号HR后注明。常用的是HRA、HRB
铸铁（灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁）金相组织观察与绘制 （验证性实验） 一、实验目的及要求 1.了解和认识灰铸铁中石磨和金属基体的金相特点， 2.了解和认识球墨铸铁以及可锻铸铁、蠕墨铸铁中石磨和金属基体的组织特点。 3.学习有关灰铸铁的金相检验方法。 4.学习有关球墨铸铁的金相检验方法。 5.了解铸铁金相试样的制作方法。 二、实验内容 1.观察和绘制以下灰铸铁的金相组织： （1）具有A型分布石磨的灰铸铁（试片未侵蚀）。 （2）具有B型分布石磨的灰铸铁（试片未侵蚀）。 （3）具有C型分布石磨的灰铸铁（试片未侵蚀）。 （4）具有D型分布石磨的灰铸铁（试片未侵蚀）。 （5）具有E型分布石磨的灰铸铁（试片未侵蚀）。 （6）具有F型分布石磨的灰铸铁（试片未侵蚀）。 并对A型石墨进行石墨长度检验，确定石墨长度分级。 （7）选1~2片灰铸铁试样，侵蚀后进行基体组织的分析检验；确定灰铸铁基体的类别，珠光体数量，珠光体分散度，磷共晶数量和分类，碳化物数量等。 （8）具有二元磷共晶体的灰铸铁（试片侵蚀）观察磷共晶体结构。 2.观察和绘制以下球墨铸铁和可锻铸铁的金相组织 （1）球墨铸铁的铸态组织（包括具有自由渗碳体的铸态组织）， （2）球墨铸铁的退火金相组织（铁素体组织）， （3）球墨铸铁的正火或部分奥氏体正火金相组织， （4）球墨铸铁的淬火或调质的金相组织， （5）球墨铸铁的等温淬火金相组织， （6）选1~2块铸态或经热处理的球墨铸铁试样进行球化率和金属基体的鉴定。
（7）可锻铸铁的金相组织（铁素体）， （8）蠕墨铸铁的金相组织， 三、实验仪器设备 1.配放大100倍和400倍镜头的金相显微镜。 2.试片侵蚀剂：3~5%硝酸酒精溶液。 3.按实验要求选取灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁试块。 四、实验方案实施与数据 实验报告的书写要求 1.实验目的及要求 2.实验仪器设备 3.实验内容 4.实验方案实施与数据 （1）在实验报告纸上画Φ50的圆圈，在圆圈下画五条横线，例： 试样名称—————————— 试样状态—————————— 浸蚀方法—————————— 放大倍数—————————— 金相组织—————————— （2）共画16个圆圈以被实验时使用。 （3）在每个画好的金相组织图上，用指引线指出该金相组织的类别。 5.实验总结 （1）回答实验报告上的思考题 （2）参加本次试验的体会和有哪些提高。
4XC金相显微镜 4XC金相显微镜特点及用途： 金相显微镜用于鉴别和分析各种金属、合金材料和非金属材料的组织结构，广泛应用于工厂或实验室进行原材料检验；铸件质量鉴定或材料处理后的金相组织分析；以及对表面裂纹和喷涂等一些表面现象进行研究工作，是钢铁、有色金属材料、铸件、镀层的金相分析；地质学的岩相分析；以及工业领域对化合物与陶瓷等进行微观研究的有效手段，是金属学和材料学研究材料组织结构的必备仪器，也是科研教学领域得力助手。 越来越多的研究已不满足常规的金相显微及照相方式，将显微成像输入微机，由微处理器对图像作各种后期处理，是同步于当今世界在显微领域的新技术。 4XC-D数码摄影金相显微镜配置了高像素的数码摄影系统，具有多倍光学变焦，可以连续选择各种放大倍率，并由计算机对图像进行各种处理、编辑、保存和输出(如打印等) 或进入多媒体系统及电子信箱。 系统可以选配"专业定量金相图像分析计算机操作系统"(软件)，对金相图谱进行进行实时研究分析，如晶粒度测量评级；非金属夹杂物测量评级；珠光体、铁素体含量的测量评级；球墨铸铁石墨球化率测量评级；脱碳层、渗碳层测量，表面涂层厚度测量等的分析、统计及输出图文报告。 技术参数： 1.结构：倒置式三目镜筒倾角30 °瞳距和屈光度可调4物镜转换器 2.总放大倍率：显微镜100 -1000×图像200 - 2000× 3.分划目镜：10×平场可变焦格值0.1 mm 4.测微尺：格值0.01 mm / 1 mm 5.双层机械载物台：200 × 152 mm 移动范围15 × 15 mm 6.调焦机构：同轴粗微动限位保护升降范围30 mm 微调0.002 mm 7.照明系统：亮度可调卤素灯20W / 6V带滤色片 8.放大倍率和视场(可以选配其他倍率) 仪器成套性 ⑴仪器主体 ⑵光源组 ⑶目镜筒 ⑷三目接口
铸铁材料的显微组织及分析 铸铁为含碳量在2%以上的铁碳合金，俗称生铁。工业用铸铁一般含碳量为2%～4%。由于碳在铁中固溶量有限，且渗碳体不稳定，适当条件下即会分解为铁和碳单质即石墨，因此在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有1%～3%的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。铸铁材料没有严格的分类，可按铸铁的使用性能、断口特征或成份特征进行分类。较为方便和常用的则是将铸铁分为七大类（见下表）。 铸铁的组织视化学成分和冷却速度而异，当铸铁凝固的冷却速度足够大时，得到白口铸铁组织，随冷却速度减小，铸铁组织依次改变为麻口铸铁、珠光体灰口铸铁、珠光体铁素体灰口铸铁和铁素体灰口铸铁；球墨铸铁是在浇铸前向灰口铸铁加入少量球化剂获得球状石墨的铸铁。球墨铸铁具备优于灰铁的强度、范性和韧性；可锻铸铁又叫可锻铸铁，由白口铸铁经过石墨化退火后制成，是一种强度韧性都较高的铸铁。
以下对生产中应用较多的铸铁成分、显微组织及其性能进行分析。 1、灰口铸铁 灰口铸铁应用最广泛，占铸铁总产量的80%以上。其中碳全部或部分以自由碳-片状石墨形式存在，因此断口呈现灰色。其显微组织根据石墨化程度的不同分为铁素体、珠光体、铁素体+珠光体灰口铸铁。而所有灰口铸铁组织的共同特征是，在这些铸铁的组织总有一个相当于钢的组织的金属基体，在这基体上分布着片状石墨。 由于石墨片对钢基体产生割裂作用，破坏了钢基体的连续性、完整性，减少了钢基体的有效面积，使其抗拉强度低于钢、而塑性和韧性近于零，属于脆性材料。灰口铸铁不能承受加工变形，但是却具有优良的铸造性能，同时切削加工性能也很好。 灰铸铁的化学成分范围一般为：w（C）=2.7%～3.6%，w（Si）=1.0%～2.5%，w（Mn）=0.5%～1.3%，w（P）≤0.3%，w（S）≤0.15%。 （1）未经浸蚀的灰口铸铁 为了研究石墨的形状和分布，一般均先观察未经腐蚀的样品。由于片状石墨无反光能力，故试样未经腐蚀即可看出灰黑色。石墨性脆，在磨制时容易脱落，在显微镜下表现为空洞。 未经腐蚀的基体在显微镜下呈现白亮色，黑色条状物即为石墨。