1）灰鑄鐵的牌號、性能及用途

灰鑄鐵的牌號是用字母“HT”再加上一組數字來表示的，其后的數字表示鑄鐵的最低抗拉強度。例如HT150，表示最低抗拉強度為150 MPa的灰鑄鐵。灰鑄鐵的牌號、力學性能及其用途見表1．5．8。

表1.5.8　灰鑄鐵的牌號、力學性及其用途

續表

2）灰鑄鐵的化學成分及組織

灰鑄鐵的化學成分大致為：w C= 2．5%～4．0%，w Si= 1．0%～2．5%，w Mn= 0．5%～1．3%，w S≤0．3%，w P≤0．15%。它的組織是在鋼的基體上分布著片狀石墨。根據化學成分和冷卻條件的不同，灰鑄鐵可有3種不同的組織：“F+石墨”、“F+ P+石墨”、“P+石墨”，其中以P為基體的灰鑄鐵強度較高。

3）灰鑄鐵的性能

①力學性能　由于石墨的強度、塑性、韌性幾乎為零，灰鑄鐵如同在鋼中嵌入了大量的微裂紋，使基體割裂，并在片狀石墨的尖角處引起應力集中，受載后易形成脆性斷裂。因此，灰鑄鐵的抗拉強度比鋼低得多，只利用了基體組織30%～50%的性能，而且塑性、韌性也很差（δ≈0）。灰鑄鐵的強度、塑性及韌性與其所含石墨的數量、大小和分布密切相關。石墨數量越多，越粗大，分布越不均勻，對基體的割裂作用就越嚴重，灰鑄鐵的強度、塑性及韌性也越差。

鑄鐵的抗壓強度、硬度及耐磨性主要取決于基體。故灰鑄鐵的抗壓強度比抗拉強度高得多，可接近于鋼，同時珠光體基體的灰鑄鐵具有較高的硬度和耐磨性。

②其他性能　灰鑄鐵的成分接近共晶成分，故灰鑄鐵的流動性好、收縮小，產生缺陷的傾向小，是鑄造性能最好的一種材料。因此，在鑄造生產中往往不需采取任何特殊工藝措施即可獲得合格的鑄件。灰鑄鐵屬于脆性材料，不能鍛造和沖壓。同時，焊接時產生裂紋傾向大，并在焊接區常出現白口組織，難以切削加工，故焊接性也很差。石墨的存在使灰鑄鐵具備了一些其他的優良性能。如良好的減摩性、減震性，良好的切削加工性及低的缺口敏感性等。

4）灰鑄鐵的孕育處理

為了提高灰鑄鐵的力學性能，就必須降低碳硅含量，以達到減少石墨數量，縮小石墨大小，減輕其割裂基體的作用。但碳硅含量較少的鐵水，不容易形成石墨，而形成白口鑄鐵。生產中常采用孕育處理（又稱變質處理）的方法，即在出鐵水時加入少量硅質量分數為75%的硅鐵合金作為孕育劑，增加外來晶核，強制使鑄鐵石墨化以獲得細晶粒的珠光體基體和細片狀的石墨。孕育處理后的灰鑄鐵稱為“孕育鑄鐵”或“變質鑄鐵”。經孕育處理的鑄鐵，其強度、硬度比普通灰鑄鐵明顯提高，并在厚大截面上具有均勻的組織和性能，故常用做力學性能要求較高的厚大鑄件。

5）灰鑄鐵的熱處理

熱處理只能改變鑄鐵的基體，不能改變片狀石墨的有害作用，因此，通過熱處理提高灰鑄鐵的力學性能效果不大。灰鑄鐵常用的熱處理為去應力退火和軟化退火。

①去應力退火　去應力退火（人工時效）的目的是降低鑄件內應力，防止加工后的變形。常用的去應力退火方法是將鑄件加熱至500～600℃，經較長時間保溫后緩慢冷卻到150～200℃出爐空冷。

②軟化退火　軟化退火（石墨化退火）的目的是使鑄件中部分白口組織的滲碳體繼續分解成石墨，從而改善其切削加工性能。軟化退火的方法是將鑄件加熱至850～900℃，保溫2～5 h，然后爐冷至400～500℃后取出空冷。