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一．孕育處理的作用灰鑄鐵的力學性能在很大程度上取決于其顯微組織。未經(jīng)孕育處理的灰鑄鐵，顯微組織不穩(wěn)定、力學性能低下、鑄件的薄壁處易出現(xiàn)白口。為保證鑄件品質(zhì)的一致性，孕育處理是必不可少的。鑄鐵孕育處理所用的孕育劑，加入量很少，對鑄鐵的化學成分影響甚小，對其顯微組織的影響卻很大，因而能改善灰鑄鐵的力學性能，對其物理性能也有明顯的影響。
良好的孕育處理有以下作用：◆消除或減輕白口傾向；◆避免出現(xiàn)過冷組織；◆減輕鑄鐵件的壁厚敏感性，使鑄件薄、厚截面處顯微組織的差別小，硬度差別也?。弧粲欣诠簿F生核，使共晶團數(shù)增多；◆使鑄鐵中石墨的形態(tài)主要是細小而且均勻分布的A型石墨，從而改善鑄鐵的力學性能。孕育良好的鑄鐵流動性較好，鑄件的收縮減少、加工性能改善、殘留應力減少。

二．灰鑄鐵的顯微組織灰鑄鐵的力學性能決定于其基體組織和片狀石墨的分布狀況。灰鑄鐵的力學性能主要取決于其基體組織，為了得到高強度，希望基體組織以珠光體為主、盡量減少鐵素體含量。如果鐵素體量過多，不僅導致鑄鐵的強度低，而且加工時會使刀具過熱，顯著降低刀具的壽命。與球墨鑄鐵不同，對灰鑄鐵不可能有延性和韌性的要求，只要求其強度，所以一般都以珠光體含量高為好?；诣T鐵中的石墨片，有切割金屬基體、破壞其連續(xù)性、使其強度降低的作用。從強度考慮，應避免產(chǎn)生長而薄的石墨片和粗大的石墨片，具明顯方向性的石墨片影響尤大。控制石墨片的分布狀況，是保證灰鑄鐵性能的關(guān)鍵。

A型石墨是在鑄鐵的石墨生核能力較強、冷卻速率較低、在過冷度很小的條件下發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變時形成的。在光學顯微鏡下觀察時，石墨呈均勻分布的彎曲片狀，無方向性，其長度則因鑄鐵的生核條件和冷卻速率而不同。高品質(zhì)的結(jié)構(gòu)鑄件，都希望其具有中等長度的A型石墨。

B型石墨在光學顯微鏡下呈菊花狀，共晶團中心部位石墨片比較細小，外圍的石墨片較粗大。實際上，中心部位是D型石墨，外圍是A型石墨。B型石墨的生核條件比A型石墨差，共晶轉(zhuǎn)變時的過冷度也比形成A型石墨時大，結(jié)晶時先在共晶團中心部位產(chǎn)生過冷石墨（D型），釋放的結(jié)晶潛熱使周邊的過冷度降低、形成A型石墨。如B型石墨為量不多，對鑄鐵的性能影響不大，一般情況下可允許其存在。

C型石墨主要出現(xiàn)于碳當量很高（過共晶）、冷卻緩慢的鑄鐵中，有粗大片狀初生石墨，也有小片狀石墨，有時部分石墨片上有帶尖角的塊狀。過共晶鐵液冷卻時，通過液相線后，在一定的過冷度下析出初生石墨，并在液相中逐漸長大。由于結(jié)晶溫度較高，成長時間較長，形成分枝較少的粗大片狀。溫度降低到共晶溫度時，發(fā)生正常的共晶轉(zhuǎn)變，這時產(chǎn)生的石墨是正常的共晶石墨（A型石墨），最終的結(jié)果是在粗大的石墨片之間分布有正常的共晶石墨。因此，C型石墨是由粗大、塊狀石墨和A型石墨構(gòu)成的。C型石墨可使鑄鐵的熱導率提高，改善其抗熱沖擊的能力，但對鑄鐵的力學性能影響較大，一般的結(jié)構(gòu)鑄件不應有這種石墨。亞共晶鑄鐵中，偶爾也能見到這種石墨。如：用感應電爐熔煉而爐料中生鐵塊用量過多時，由于原生鐵遺傳的影響，就可能出現(xiàn)帶尖角的塊狀石墨；孕育劑加入量過大，造成局部硅元素富集，也會產(chǎn)生這種石墨。

D型石墨是鑄鐵的碳當量較低、冷卻速率較高，在過冷度較大、初生奧氏體枝狀晶發(fā)達的條件下在奧氏體枝晶間形成的，石墨片細小而無方向性。D型石墨常見于碳當量較低的薄壁灰鑄鐵件中，也稱為‘過冷石墨’或‘枝晶間石墨’。在不加合金元素時，D型石墨往往伴隨有鐵索體。如基體組織為珠光體，則鑄鐵的耐磨性較好，且機械加工后能得到較細的表面粗糙度。