[一]、球墨鑄鐵件的能

球墨鑄鐵件淬火首先要進行奧氏體化。奧氏體化溫度一般為860~880℃，保溫時間和正火、退火處理一樣，都是每25毫米厚鑄件保溫1小時。保溫結束后，在流動空氣中冷卻。淬火后鑄件需要及時回火，消減淬火應力，提高工件塑韌性。

鑄件淬火前須有合適的原始基體組織。最主要的是基體中不能存在過多碳化物、磷共晶。如果碳化物在淬火溫度下未能溶解，碳化物與奧氏體界面常是裂紋萌生處。存在這些碳化物使淬火裂紋發生的概率顯著提高。含有碳化物的鑄件在淬火前加熱到高溫石墨化退火或正火溫度，并進行保溫將碳化物。淬火鑄件的基體是共晶團比較細密均勻，以珠光體為主的組織。這樣的組織易于奧氏體化，獲得均勻的淬火組織。

球墨鑄鐵的淬硬度與奧氏體含碳量有關。提高奧氏體化溫度會增加奧氏體含碳量，淬火后出現較多殘余奧氏體，使馬氏體粗化，降低淬火硬度。如果鑄件選用較低的淬火溫度，可使奧氏體含碳量處于較低水平，淬火后雖能獲得細小的針狀馬氏體，但因奧氏體化不，達不到應有的淬火硬度。由于高碳馬氏體與殘余奧氏體的綜合影響，在不同加熱溫度下，淬火硬度會出現大值。

另外，為大部分可能存在鐵素體，并使奧氏體獲得合適含碳量。淬火溫度選在共析轉變上限溫度以上25—40℃較好。

硅顯著改變球墨鑄鐵共析溫度范圍。因此，球墨鑄鐵件淬火溫度受鑄件含硅量的影響。硅含量在常規含量上限時，共析轉變上限溫度為835—845℃。歷此，淬火溫度可選在860—880攝氏度、含硅量低于2%時，譽火溫度可降低到840—860℃。球墨鑄鐵淬火硬度可達到60—62（HRC）。

球墨鑄鐵比較好，它是通過球化和孕育處理球狀石墨，地提高了鑄鐵的機械性能，特別是提高了塑性和韌性，從而比碳鋼還高的強度。生鐵是含碳量2.31%-6.并含有非鐵雜質較多的鐵碳合金。生鐵的雜質元素主要是硅、硫、錳、磷等。生鐵質硬而脆，缺乏韌性，幾乎沒有塑性變形能力，因此不能通過鍛造、軋制、拉拔等方法加工成形。

但含硅高的生鐵（灰口鐵）的鑄造及切削性能良好，按其用途可分為煉鋼生鐵和鑄造生鐵兩大類。習慣上把煉鋼生鐵叫做生鐵，把鑄造生鐵簡稱為鑄鐵。鑄造生鐵通過鍛化、變質、球化等方法可以改變其內部結構，并提高其性能，因此，鑄造生鐵又可分為白口鑄鐵、灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵和特種鑄鐵等品種。

球墨鑄鐵是指石墨以球狀形式存在的鑄造形態，由于石墨呈球狀分布在基體上對基體的割裂作用降到，可以充分發揮基體的性能，所以球墨鑄鐵的力學性能比灰鑄鐵和可鍛鑄鐵都高，其抗拉強度塑性韌性與相應基體組織的鑄鋼相近，一般用于柴油機曲軸減速箱齒輪以及軋鋼機軋輥等。

可鍛鑄鐵石墨呈團絮狀減輕了對基體的割裂作用，與灰鑄鐵相比其不較高的強度而且有較好的塑性和韌性，廣泛用于汽車拖拉機前后輪殼管道的彎頭三通等形狀，復雜尺寸不大的零件。

HT（灰鐵）、MT（麻口鐵）、另外還有白口鐵、都是從試片的斷口上看的，HT較軟，易加工，MT次之，白口鐵是不可加工的，且脆，如加工，要進行熱處理，KT(可鍛鑄鐵）是可以延伸些，但不像鋼的延伸率那樣好。

[二]、球墨鑄鐵的微觀凝固過程

從20世紀80年代開始，很多學者對球墨鑄鐵的微觀凝固過程提出新的認識，包括：①亞共晶球墨鑄鐵，先析出初生奧氏體。共晶球墨鑄鐵，在非平衡凝固條件下，首先析出初生奧氏體。過共晶球墨鑄鐵則首先析出初生石墨球。②共晶結晶時，發生離異共晶。共晶奧氏體與石墨球分別單獨形核。③初生枝晶和暈圈枝晶交替生長，促成石墨球周圍奧氏體殼形成。奧氏體以石墨生長面為襯底形核、生長，在初生石墨球周圍形成環狀封閉奧氏體殼。④由于石墨漂浮、枝晶下沉及熔體對流等原因，石墨球與奧氏體發生碰撞，形成共晶晶粒。基于這些新的認識，可以將球墨鑄鐵的微觀凝固過程近似表述為，當溫度下降到液相線溫度以下某一溫度時，亞共晶球墨鑄鐵有初生奧氏體枝晶、共晶和過共晶球墨鑄鐵有初生石墨球在液相中析出。共晶結晶時，共晶奧氏體與石墨球分別單獨形核。

石墨球在液體中自由長大到尺寸后，在石墨球外圍形成奧氏體暈圈。同時奧氏體按枝晶狀方式生長，并逐漸在枝晶旁析出石墨球。石墨球與奧氏體枝晶的碰撞與接觸形成共晶晶粒，石墨球被奧氏體包圍。碳原子通過奧氏體殼向石墨球擴散，石墨球顯著長大。隨著溫度降低，石墨-奧氏體共晶晶粒不斷長大，游離奧氏體也會自由生長。當所有液相變成固相后，凝固結束。對球墨鑄鐵凝固過程的認識建立在球墨鑄鐵屬于離異共晶以及熔液內存在運動兩個事實的基礎上，強調奧氏體枝晶的單獨存在和它在凝固過程中的作用。采用著色腐蝕技術，金相顯示了球墨鑄鐵縮松區中奧氏體枝晶的組織形貌，分析了球鐵縮松的形成機制。研究表明，奧氏體枝晶對縮松缺陷的類型及形成機制具有顯著影響。可見，縮松形成于上述形成過程的階段，枝晶形成骨架后，凝固較早的區域對熱中心的異地抽吸液體流動是球鐵縮松形成的主要原因。并且，隨冷卻速度增大，枝晶析出量增大，而石墨析出量減小，共晶前期凝固收縮增大，縮松傾向也增大。指出宏觀縮松常常出現在枝晶晶簇間隙，產生于共晶凝固前期樹枝晶骨架形成后，是異地凝固收縮造成對熱節中心(厚壁處)鐵液抽吸流動的結果；微觀縮松是于凝固末期，晶簇間隙中的凝固收縮得不到補償而產生的微小孔洞；枝晶數量增多，形態趨于發達，液態金屬異地抽吸作用增強，易于形成宏觀縮松；反之，枝晶數量減少，形態粗壯，傾向于形成顯微縮松。