灰口鑄鐵

鑄鐵中的基體組織是決定其力學性能的重要因素。鑄鐵可通過合金化和熱處理的辦法強化基體，進一步提高鑄鐵的力學性能，這一點在球墨鑄鐵中尤為重要。但熱處理并不能改變灰口鑄鐵中石墨的形態(tài)及分布狀態(tài)，所以利用熱處理來提高灰口鑄鐵性能的效果并不大，通常只進行退火或表面淬火處理。

(1)去應(yīng)力退火。鑄件在冷卻過程中由于各部分的收縮和組織轉(zhuǎn)變速度的不同，使鑄件內(nèi)部產(chǎn)生不同程度的內(nèi)應(yīng)力，可能導(dǎo)致鑄件翹曲和裂紋。為保證尺寸穩(wěn)定性，防止變形開裂，對一些形狀復(fù)雜的鑄件，如機床床身、氣缸等，往往進行去應(yīng)力退火。其規(guī)范一般為：加熱溫度500～550℃，保溫一定時間后，爐冷到150～220℃出爐空冷。

(2)高溫退火。鑄件冷卻時，由于表層及截面較薄處因冷卻速度快而易形成白口組織，硬度高難以切削加工。為使自由滲碳體分解，降低硬度，改善切削加工性，需將鑄件加熱至850～950℃，保溫2～5h后，隨爐冷至600℃，出爐空冷，最終組織為鐵素體或鐵素體 珠光體基灰鑄鐵。

(3)表面淬火。某些大型鑄件的工作表面需要有較高的硬度和耐磨性，如機床導(dǎo)軌的表面及內(nèi)燃機汽缸套的內(nèi)壁等，在機加工后可用快速加熱的方法對鑄鐵表面進行淬火處理。

普通灰口鑄鐵主要是碳以片狀石墨形式析出的鑄鐵。灰口鑄鐵應(yīng)用很廣，在各類鑄鐵的總產(chǎn)量中，灰口鑄鐵約占80%以上。

灰口鑄鐵的成分大致范圍為：2.5%～4.0%C，1.0%～3.0%Si，0.25%～1.0%Mn，0.05%～0.50%P，0.02%～0.20%S。具有上述成分范圍的液體鐵水，在進行緩慢冷卻凝固時，將發(fā)生石墨化，析出片狀石墨。其斷口的外貌呈暗灰色，故稱為灰口鑄鐵。

普通灰口鑄鐵的組織是由片狀石墨和鋼的基體兩部分組成的。在光學顯微鏡下觀察，石墨呈不連續(xù)的片狀，或直或彎。其基體則可分為鐵素體、鐵素體 珠光體、珠光體三種。經(jīng)孕育處理的灰口鑄鐵（HT250、HT300、HT350），由于在結(jié)晶時，石墨晶核數(shù)目增多，石墨片變細，故其顯微組織是在細珠光體基體上分布著細小片狀石墨。

灰口鑄鐵的應(yīng)用主要根據(jù)抗拉強度來決定，用于各種外形復(fù)雜的鑄件。選擇鑄鐵牌號時必須考慮鑄件的壁厚和相應(yīng)的強度值。例如，某鑄件的壁厚40mm，要求抗拉強度值為200MPa，此時，應(yīng)選HT250，而不是HT200。

灰口鑄鐵的性能與普通碳鋼相比，具有如下特點。

(1)力學性能低?；铱阼T鐵的抗拉強度比較低，這種現(xiàn)象同灰口鑄鐵的組織特征分不開的，由于石墨的力學性能很低，因此，灰口鑄鐵的顯微組織實際上相當于布滿孔洞或裂紋的鋼。在拉伸時，由于片狀石墨對鋼基體的分割作用和所引起的應(yīng)力集中效應(yīng)，故其抗拉強度值遠低于鋼。

(2)耐磨性與消震性優(yōu)。由于鑄鐵中的石墨有利于潤滑及儲油，故耐磨性好。同樣，由于石墨的存在，灰口鑄鐵的消震性優(yōu)于鋼。

(3)工藝性能好。由于灰口鑄鐵含碳量高，接近于共晶成分，故熔點比鋼低，因而鑄造流動性好。另外，由于石墨使切削加工時易于形成斷屑，故灰口鑄鐵的可切削加工性優(yōu)于鋼。

灰口鑄鐵以其力學性能來表示的牌號以“HT”起首，其后以三位數(shù)字來表示，其中“HT”表示灰口鑄鐵，數(shù)字為其最低抗拉強度值，例如HT200，表示以φ30mm單個鑄出的試棒測出的抗拉強度值大于200MPa（但小于300MPa）。

依照GB 5675-85，灰口鑄鐵共分為HTl00、HTl50、HT200、HT250、HT300、HT350六個牌號。其中，HTl00為鐵素體灰口鑄鐵，HTl50為珠光體-鐵素體灰口鑄鐵，HT200和HT250為珠光體灰口鑄鐵，HT300和HT350為孕育鑄鐵。

GB/T 3420-2008

中文標準名稱 StandardTitle in Chinese： 灰口鑄鐵管件

英文標準名稱： Gray iron castigs for pipe fittings

實施日期 ExecuteDate： 2009-5-1

首次發(fā)布日期 FirstIssuance Date： 1982-12-31

標準狀態(tài) StandardState： 現(xiàn)行

復(fù)審確認日期 ReviewAffirmance Date：

計劃編號 Plan No： 20060743-T-605

代替國標號 ReplacedStandard： GB/T 3420-1982,GB/T 8715-1988

被代替國標號 ReplacedStandard:

廢止時間 RevocatoryDate：

采用國際標準號 AdoptedInternational Standard No：

采標名稱 AdoptedInternational Standard Name：

采用程度 ApplicationDegree：

采用國際標準 AdoptedInternational Standard：

國際標準分類號(ICS)： 77.140.75

中國標準分類號(CCS)： H48

標準類別 StandardSort： 產(chǎn)品

標準頁碼 Number ofPages:

標準價格(元) Price(￥)：

主管部門 Governor： 中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會

歸口單位 TechnicalCommittees： 全國鋼標準化技術(shù)委員會

起草單位 DraftingCommittee： 北京首鋼華禹鑄造廠、哈爾濱管件廠