<一>、球墨鑄鐵用于汽車構(gòu)件生產(chǎn)

　　白口鐵經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間退火，其碳化鐵轉(zhuǎn)變?yōu)閳F(tuán)絮狀石墨，獲得可鍛鑄鐵。在球墨鑄鐵未發(fā)明以前，可鍛鑄鐵是廣為應(yīng)用的一種材料，因此白口鑄鐵的生產(chǎn)也盛極一時(shí)。1997年可鍛鐵件的2/3屬汽車工業(yè)所用，其中包括發(fā)動(dòng)機(jī)連桿。

　　由于鐵素體球鐵的基體金相與可鍛鑄鐵相同，而球鐵件可以獲得圓整度的石墨，并且強(qiáng)度比可鍛鑄件高，因此二汽在1965年籌建期，便大膽設(shè)想以稀土鎂鐵素體球鐵取代可鍛鑄鐵。這在我國(guó)當(dāng)時(shí)的汽車業(yè)中并無(wú)實(shí)踐先例，曾引起很大疑慮和爭(zhēng)論。當(dāng)時(shí)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖紙采取了靈活措施，許多種零件的材料定為KT35一10可鍛鑄鐵或QT40一10球墨鑄鐵，在工藝設(shè)備選用上只略減退火爐臺(tái)數(shù)，而保留增加爐數(shù)的車間面積。二汽鑄造二廠經(jīng)技術(shù)，到1985年每車近半噸的零件，已采用鐵素體球鐵制造。經(jīng)汽車長(zhǎng)期行駛考驗(yàn)，證明其中大部分還可以鑄態(tài)應(yīng)用，省去了退火工序。只有占6%總重的薄壁小鑄件，由于澆淚括冷卻，難以避免白口的生成，仍保留可鍛鑄鐵牌號(hào)。

　　二汽20世紀(jì)60年代中期在汽車上鐵素體球鐵件是與世界趨勢(shì)一致的。例如，我國(guó)川汽20世紀(jì)60年代初從法國(guó)引進(jìn)技術(shù)的貝利埃重型車系列時(shí)其后橋殼采用鑄鋼件，但當(dāng)1980年二汽組團(tuán)去法國(guó)訪問(wèn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)該系列車后橋殼已成為鐵素體球鐵件。20世紀(jì)80年代初，德國(guó)奔馳廠與MAN廠宣傳其共同的后橋殼是鍛造的半殼，采用電子束焊成一體，但德國(guó)MAN廠在總裝配線上發(fā)現(xiàn)其多品種重型卡車的各種后橋殼都為球墨鑄件。由此可見，汽車業(yè)的汽車底盤承受力大的后橋殼已紛紛以鐵素體球鐵件取代了鑄鋼件或鍛鋼件。20世紀(jì)90年代二汽從法國(guó)雪鐵龍公司引進(jìn)富康轎車時(shí)發(fā)現(xiàn)，的保安件前輪轉(zhuǎn)向節(jié)是鐵素體球鐵件。對(duì)該鑄件有極嚴(yán)格的質(zhì)量要求，包括設(shè)無(wú)損探傷自動(dòng)化檢測(cè)線對(duì)球墨鑄鐵件進(jìn)行100%的三項(xiàng)檢測(cè)：電渦流測(cè)定硬度、磁力探查表面無(wú)裂紋和聲波測(cè)球化率。日本本田雅閣轎車轉(zhuǎn)向節(jié)也有采用球鐵材質(zhì)的報(bào)導(dǎo)。

　　曾為我國(guó)可鍛鑄鐵較大產(chǎn)家的汽車集團(tuán)公司在20世紀(jì)80年代進(jìn)行產(chǎn)品換型升級(jí)時(shí)，毅然將年產(chǎn)數(shù)萬(wàn)噸的可鍛鑄鐵車間改造為鐵素體球鐵生產(chǎn)線，放棄了可鍛鑄鐵件的生產(chǎn)。

　　<二>、球墨鑄鐵件的能

　　球墨鑄鐵件淬火首先要進(jìn)行奧氏體化。奧氏體化溫度一般為860~880℃，保溫時(shí)間和正火、退火處理一樣，都是每25毫米厚鑄件保溫1小時(shí)。保溫結(jié)束后，在流動(dòng)空氣中冷卻。淬火后鑄件需要及時(shí)回火，消減淬火應(yīng)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(guò)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(fā)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(jìn)行保溫將碳化物。淬火鑄件的基體是共晶團(tuán)比較細(xì)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(guān)。提高奧氏體化溫度會(huì)增加奧氏體含碳量，淬火后出現(xiàn)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(xì)小的針狀馬氏體，但因奧氏體化不，達(dá)不到應(yīng)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(huì)出現(xiàn)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(zhuǎn)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(guī)含量上限時(shí)，共析轉(zhuǎn)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(shí)，譽(yù)火溫度可降低到840—860℃。球墨鑄鐵淬火硬度可達(dá)到60—62（HRC）。

　　球墨鑄鐵比較好，它是通過(guò)球化和孕育處理球狀石墨，地提高了鑄鐵的機(jī)械性能，特別是提高了塑性和韌性，從而比碳鋼還高的強(qiáng)度。生鐵是含碳量2.31%-6.并含有非鐵雜質(zhì)較多的鐵碳合金。生鐵的雜質(zhì)元素主要是硅、硫、錳、磷等。生鐵質(zhì)硬而脆，缺乏韌性，幾乎沒(méi)有塑性變形能力，因此不能通過(guò)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(xí)慣上把煉鋼生鐵叫做生鐵，把鑄造生鐵簡(jiǎn)稱為鑄鐵。鑄造生鐵通過(guò)鍛化、變質(zhì)、球化等方法可以改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，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(tài)，由于石墨呈球狀分布在基體上對(duì)基體的割裂作用降到，可以充分發(fā)揮基體的性能，所以球墨鑄鐵的力學(xué)性能比灰鑄鐵和可鍛鑄鐵都高，其抗拉強(qiáng)度塑性韌性與相應(yīng)基體組織的鑄鋼相近，一般用于柴油機(jī)曲軸減速箱齒輪以及軋鋼機(jī)軋輥等。

　　可鍛鑄鐵石墨呈團(tuán)絮狀減輕了對(duì)基體的割裂作用，與灰鑄鐵相比其不較高的強(qiáng)度而且有較好的塑性和韌性，廣泛用于汽車拖拉機(jī)前后輪殼管道的彎頭三通等形狀，復(fù)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(jìn)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。