上海產純鑄鐵砝碼，500kg標準砝碼（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。用于制造機架、箱體等。灰鑄鐵石墨呈片狀，有效承載面積比較小，石墨*易產生應力集中， 所以灰鑄鐵的強度、塑性、韌度都低于其他鑄鐵。但具有優良的減振性、 低的缺口敏感性和高的耐磨性。

上海產純鑄鐵砝碼，500kg標準砝碼（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，其強度、硬度差，很少應用；

珠光體灰鑄鐵是在珠光體的基體上分布著均勻、細小的石墨片，其強度、硬度相對較高，常用于制造床身、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，分布著較為粗大的石墨片，此種鑄鐵的強度、硬度盡管比前者低，但仍可滿足一般機體要求，其鑄造性、減震性均佳，且便于熔煉，是應用較廣的灰鑄鐵。

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；化合碳小于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。

主要性能：

·力學性能

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、塑性和韌性遠低于鋼，但抗壓強度與鋼相當，也是常用鑄鐵件中力學性能差的鑄鐵。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、化學成分的影響。生產中主要是控制碳和硅的質量分數。碳、硅質 量分數過低，鑄鐵易出現白口組織，機械性能和鑄造性能都很低; 碳、硅 質量分數過高時，石墨片過多且粗大，甚至在鐵水中表面出現石墨的漂浮， 降低鑄件的性能和質量。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 原子有充分擴散時間，則有利于石墨化過程充分進行，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，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于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，使鑄件內應力得到松弛，這種方法叫“自然時效”，大型灰鑄鐵件可以采用此法來消除鑄造應力

·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，然后隨爐緩冷至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。

·表面淬火

提高表面硬度和延長使用壽命。如對于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，可以采用表面淬火的方法。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。