铸铁是由铁、碳和硅等组成的合金。它比碳钢含有较多硫、磷等杂质元素。为了进一步提高铸铁的力学性能或特殊性能，还可以加入铬、钼、钒、铜、铝等合金元素，或提高硅、锰、磷等元素的含量，这种铸铁称为合金铸铁。 一、特点
2.11<——C)，另一种是游离状态-3Fe碳在铸铁中有两种存在状态：一种是化合状态——渗碳体(<6.69%的铁碳合金称为铸铁。c>
二、铸铁的分类
根据碳在铸铁中的存在形式和形态的不同，可分为：
1、白口铸铁——C极少溶于F外。其余皆以Fe3C形式存在，断口兰银白。这类铸铁组织中都存在着共晶莱氏体，性能硬很脆，很难切削加工，很少直接用来作机械零件，主要炼钢原钢原料或可锻铸铁件毛坯。有时也利用它的硬而耐磨的特征，铸造成冷硬铸铁件。冷碛铸铁常用作一些要求耐磨的工件，如轧辊、球磨机的磨球等。
2、灰口铸铁——C主要以片状的游离G存在，由于断口呈暗黑。oled tft
3、麻口铸铁――它是碳一部分以渗碳体形式存在；另一部分以石墨形式存在的铸铁，断口呈灰白相间。这类铸铁也具有较大硬脆性，故工业上应用很少。
根据铸铁中石墨形态铸铁可分为：
1、可锻铸铁——G以团絮状存在。
2、蠕墨铸铁——G以界于片状和球状之间的中间形态一蠕虫状。
3、球墨铸铁——G以球状存在。
4、灰铸铁——它是以片状石墨形式存在。
三、牌号和用途
牌号由“HT”和后面三位数字组成。
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如：(F)基体HT100低载荷和不重要件如盖、手轮等。
(F+P)基体HT150中载荷如底座、床身、工作台等。
(P)基体HT200HT250较大载荷如齿轮、汽缸体、活塞等。
孕育铸铁HT300HT350床身导轨、受力较大的床身、卡盘等。
四、灰铸铁的热处理
1、去应力退火
铸件在铸造冷却过程中，由于各部位冷却速度不同，容易产生内应力，可能导致铸件翘曲和裂纹，为了保证尺寸稳定性，防止变形，对一些形状复杂的铸件，如床身、汽缸体、汽缸盖等，需进行消除内应力退火。其规范一般为：加热温度500~550℃，加热速度60~120℃/h，经保温一定时间后炉冷到150~220℃出炉空冷。
2、消除铸件白口退火
灰铸铁件表层及一些薄截面处，在冷凝过程中冷却速度较快，容易产生白口组织，使铸件的硬度和脆性增加，造成切削加工困难，需进行退火处理。将铸铁件加热到850~890℃，保温2~5h使Fe3C分解，然后随炉缓冷400~500℃，再出炉空冷。
3、表面淬火
可锻铸铁生产必须经过两个步骤：第一步获得白口铸铁件；第二步再经过高温长时间的可锻化退火，使渗碳体分解成团絮状石墨。据热处理条件不同，分为黑心和白心。
黑心可锻铸铁：是由白口铸铁在中性介质中经高温石墨化退火制成，则铸铁中存在大量G，使断口呈黑。
白心可锻铸铁：若白口铸铁在氧化性介质中经高温CT化退火制成则脱碳结果，使断口呈光亮，称白心可锻铸铁。
化学成分：Wc=2.2~2.8%、Wsi=1.2~2.0%、WMn=0.4~1.2%、Ws≤0.2%、Wp≤0.1%.
由上可知：是由白口铸铁在固态下经长时间(几十小时甚至超过一百小时)退火而得到，在退火过程中，因冷却速度不同，基本可为P、F基。
牌号及用途：KTH表示黑心可锻铸铁，KTZ表示珠光体可锻铸铁，符号后的第一组数字表示最低抗拉强度бb，第二组数字表示最小伸长率。
三、热处理
基体为钢，而球状G应力集中小，所以，珠光体可锻铸铁工艺性好。常用的有退火、正火、调质等温淬火。
1、退火：
消除内应力退火：加热到500~600℃保温2~8h后缓冷。
低温退火：当铸态组织为P+F+G时，则F+G可加热到720~760℃，保温3~6h，炉冷到600℃空冷。
高温退火：当铸态组织为还有自由Fe3C时，要得到F+G，即加热到900~950℃，保温2~5H，冷至600℃出炉空冷。
注：退火都是到600℃左右出炉空冷，这是∵若在550~450℃缓冷，会使韧性明显下降，脆性增加。
2、正火：
目的：是使铸态下基体的混合组织为P基体，提高бb和耐磨性。正火分高温、低温两种。
低温正火：加热℃为840~860℃，保温1~4h，出沪空冷得F+P+G，提高塑性，韧性，但бb较低。
高温正火：加热℃为880~920℃，保温1~3h，出炉空冷，风冷或喷雾处理。得细P，从而提高强度、硬度和耐磨性。
3、调质处理
受力复杂、机性要求较高的件，如曲轴、连杆……采用加热至860~920℃保温后油淬。然后在550~60
4、等温淬火
对一些外形复杂、易变形或开裂件，如齿轮、凸轴……为提高机性常采用加热至860~920℃保温后迅速移至300~250℃的盐浴等温淬火，以获得下贝氏体基体。
二、合金元素对铁碳合金相图的影响
1、改变了奥氏体区的范围
(1)扩大奥氏体相区这类合金元素使A3、A1温度下降，GS线向左下方移动，这类元素大都具有面心立方晶格，如钢、锰、镍等。随自锰、镍含量增大，会使相图中奥代体区一直延展到室温下。因此，它在室温下的平衡组织是稳定的单相奥氏体，这种钢称奥氏体钢。如下图所示。
(2)缩小奥氏体相区这类合金元素与前者相应，使A3和A1温度升高，GS线向左上方移动，如图所示。这类元素有铝、铬、钼等，随着钢中这类元素含量增大，可使相图中奥氏体区消失，此时，钢在室温下的平衡组织是单相的铁素体，这种钢称为铁素体钢。
2、改变S、E点在铁碳合金相图中位置
大多数合金元素均能使S点、E点左移，如图所示。共析钢中碳的质量分数不是Wc=0.77%，而是Wc<0.77%。出现共晶组织的最低碳的质量分数不再是Wc=2.11%，而是Wc<2.11%。
实验证明，含Wc=0.4%的碳钢原属亚共析钢，当加入Wcr=12%后就成了共析钢。又如含Wc=0.7%~0.8%的高速钢，由于大量合金元素的加入，在铸态组织中却出现合金莱氏体，这种钢称为莱氏体钢。
三、合金元素对钢的热处理影响
1、合金元素对奥氏体形成的影响
(1)奥氏体形成速度的影响合金钢加热时奥氏体形成过程基本上与碳钢相同，但合金元素会影响奥代体的形成速度，其主要原因是合金元素的加入而改变了碳在钢中的扩散速度所致。
大多数合金元素(除钴、镍外)，由于它们与碳有较强的亲和力显著减慢了碳向奥氏体中的的溶入与扩散速度，故大大减慢奥氏体的形成速度。
由于合金元素的扩散速度很缓慢，因此对于合金钢应采取较高加热温度和较长的保温时间，以保证合金元素溶入奥氏体并使之均匀化，从而充分发挥合金元素的作用。
防水防漏电插座(2)合金元素(除锰外)阻止奥氏体晶粒长大碳化物形成元素(如钒、铌、锆等强碳化物形成元素)，容易形成稳定的碳化物，这些特殊碳化物在高温下比较稳定，不易溶于奥氏体，并以细小质点的形式弥散地分布在奥氏体晶界上，机械地阻碍奥氏体晶粒长大。因此，除锰钢处，合金钢的在加热时不易过热，使得钢在高温下较长时间的加热仍能保持细晶粒组织，这是合金钢的一个重要特点。电子煎药壶
2、合金元素对钢冷却转变的影响
(1)合金元素对过冷奥氏体等温转变的影响除钴外，大多数合金元素溶入奥氏体后降低原子扩散速度，合奥代体稳定性增加，从而使C曲线右移。边些合金元素均是非碳化物形成元素及弱碳化物形成元素。含有这类元素的低合金钢，其C曲线形状与碳钢相似，只有一个鼻尖，如图所示，当碳化物形成元素溶入奥氏体后，由于它们对推迟珠光体转变与贝低体转变的作用不同，使C曲线出现两个鼻尖，曲线分解成珠光体和贝氏体两个转变区，而两区之间，过冷奥氏体有很大的稳定性。如下图所示。
由于合金元素使C曲线右移，故降低了钢的马氏体V k，增大了钢的淬透性。其中尤以碳化物形成元素的影响较为显著，特别是钢中几种合金元素同时加入时，要比单独加入一种合金元素对增大钢的淬透性更有效。
由于合金元素使C曲线右移，故降低了钢的马氏体V k，增大了钢的淬透性。其中尤以碳化物形成元素的影响较为显著，特别是钢中几种合金元素同时加入时，要比单独加入一种合金元素对增大钢的淬透
性更有效。
(2)合金元素结过冷奥氏体向马氏体转变的影响除钴、铝外，大多数合金元素溶入奥氏体后，使马氏体转变Ms和M f降低，其中铬、镍、锰作用较台。图为合金元素对Ms的影响。
实验证明，Ms越低，则淬火后钢中残余奥氏体的数量就越多。因此，凡使Ms降低的合金元素，均使残余奥氏体数量增加。图为不同的合金元素对W c=1.0%的钢，在1150℃淬火后的残余奥氏体数量的影响。一般合金钢淬火后，残余奥氏体量较碳钢多。
3、合金元素对淬火钢回火转变的影响
(1)提高淬火钢回火稳定性(耐回火性)淬火钢在回火时，抵抗软化的能力称为回火稳定性。不同的钢在相同温度回火后，强度、硬度下降也不同，下降少的其回火稳定性较高。
由于合金元素阻碍马氏体分解和碳化物聚集长大过程。使回火的硬度降低过程变缓。从而提高钢的回火稳定性。由于合金钢的回火稳定性比碳钢高，若要得到相同的回火硬度时，则合金钢的回火温度就比同
样含碳量的碳钢要高，回火时间也长。而当回火温度相同时，合金钢的强度、硬度都比碳钢高。图所示为Mo 元素对钢回火硬度的影响。(见图5-9)
(2)产生二次硬化含有钨、钼、钒的合金钢，经高温奥氏体充分均匀化并淬火后，在500～600℃回火时硬度有回升的现象，称为二次硬化，如图所示。这是因为含有上述合金元素较多的合金钢，在该温度范围内回火时会从马氏体中析出特殊碳化物，如MO2C、W2C、VC等，析出的碳化物高度弥散分布在马氏体基体上，并与马氏体保持共格关系，阻碍位错运动，使钢的硬度反而有所提高，这就形成了二次硬化。另外，由于特殊碳化物的析出，使残余奥氏体中碳及合金元素浓度降低，提高了M s温度，故在随后冷却时就会有部分残余奥氏体转变为马氏体，这也是在回火时钢的硬度提高而产生的二次硬化的原因。
二次硬化现象对需要较高热硬怀的工具钢(如高速钢)具有重要意义。
(3)回火时产生第二类回火脆性含有铬、锰、镍等元素的合金钢淬火后，在脆化温度(400~500℃)区回火，或经更高回火后缓慢冷却通过脆化温度区所产生的脆性，称为第二类回火脆性。
产生这类回火脆性的原因，一般认为是由于锡、磷、锑、砷等有害元素沿奥氏体晶界偏聚，减弱了晶界上原子间的结合力所致。偏聚程度越大，回火脆性越严重。减轻或消除第二类回火脆性的方法有：提高钢的纯洁度，减少有害元素的含量；小截面零件在脆化温度回火后采用快冷的方法；大截面零件则采用含有钨(W w约为1%)或钼(W mo约为0.5%)的合金钢，即使回火后缓冷也不产生脆性.。
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