由于灰鐵鑄造的用量很大、應(yīng)用面很廣，而且還是便宜的鑄造合金，大家對它已經(jīng)習(xí)以為常，一般都視之為普通簡單的事物，有的人甚至對其有些不屑一顧。實(shí)際上，雖然人類與灰鑄鐵件打交道已經(jīng)三千年多了，但是，迄今為止，我們對它的認(rèn)識仍然十分膚淺，灰鑄鐵潛在的功能遠(yuǎn)沒有充分發(fā)揮，研究、開發(fā)的空間仍然廣闊。

灰鐵是指具有片狀石墨的鑄鐵，因斷裂時(shí)斷口呈暗灰色，故稱為灰鑄鐵。要成分是鐵、碳、硅、錳、硫、磷，是應(yīng)用廣的鑄鐵，其產(chǎn)量占鑄鐵總產(chǎn)量80%以上。根據(jù)石墨的形態(tài)，灰鑄鐵可分為:普通灰鑄鐵，石墨呈片狀;球墨鑄鐵，石墨呈球狀;可鍛鑄鐵，石墨成團(tuán)絮狀;蠕墨鑄鐵，石墨呈蠕蟲狀。

灰鐵的力學(xué)性能與基體的組織和石墨的形態(tài)有關(guān)?；诣T鐵中的片狀石墨對基體的割裂嚴(yán)重，在石墨尖角處易造成應(yīng)力集中，使灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性遠(yuǎn)低于鋼，但抗壓強(qiáng)度與鋼相當(dāng)，也是常用鑄鐵件中力學(xué)性能最差的鑄鐵。同時(shí)，基體組織對灰鑄鐵的力學(xué)性能也有一定的影響，鐵素體基體灰鑄鐵的石墨片粗大，強(qiáng)度和硬度低，故應(yīng)用較少;珠光體基體灰鑄鐵的石墨片細(xì)小，有較高的強(qiáng)度和硬度，主要用來制造較重要鑄件;鐵素體一珠光體基體灰鑄鐵的石墨片較珠光體灰鑄鐵稍粗大，性能不如珠光體灰鑄鐵。故工業(yè)上較多使用的是珠光體基體的灰鑄鐵。

　灰鐵鑄件的特點(diǎn)：重復(fù)性好，具有精密鑄造的特點(diǎn)；鑄鐵件的表面光潔度高；取消了砂芯和制芯工部，根除了由于制芯、下芯造成的鑄造缺陷和廢品；不合箱、不取模，大大簡化了造型工藝，消除了因取模、合箱引起的鑄造缺陷和廢品；采用無粘結(jié)劑、無水分、無任何添加物的干砂造型，根除了由于水分、添加物和粘結(jié)劑引起的各種鑄造缺陷和廢品大大簡化了砂處理系統(tǒng)，型砂可全部重復(fù)使用，取消了型砂制備工部和廢砂處理工部；落砂容易，大大降低了落砂的工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度；鑄鐵件無飛邊毛刺，使清理打磨工作量減少50%以上；可在理想位置設(shè)置合理形狀的澆冒口，不受分型、取模等傳統(tǒng)因素的制約，減少了鑄鐵件的內(nèi)部缺陷；負(fù)壓澆注，有利于液體金屬的充型和補(bǔ)縮，提高了鑄鐵件的組織致密度；組合澆注，一箱多件，大大提高了鑄鐵件的工藝出品率和生產(chǎn)效率；減少了加工裕量，降低了機(jī)加工成本。

灰鐵鑄件產(chǎn)生裂紋的主要原因是：冷卻凝固收縮時(shí)受到阻礙而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)內(nèi)應(yīng)力大于金屬材料的強(qiáng)度時(shí)，鑄件就開裂形成裂紋。嚴(yán)格控制鐵液的化學(xué)成分。其中硫高能使鑄件產(chǎn)生"熱脆性"，造成熱裂，因此灰鑄鐵中w(S)低于0.12%，但也不能太低(不宜低于0.05%)，硫太低要影響孕育效果，適宜的w(S)為0.05%~0.12%。磷高能使鑄件產(chǎn)生"冷脆性"，造成冷裂，因此灰鑄鐵中w(P)低于0.15%，球鐵中w(P)低于0.08%。調(diào)節(jié)鑄件各部位的冷卻速度，避免鑄件局部過熱，在鑄件的厚大斷面或熱節(jié)處放置冷鐵，內(nèi)澆道適當(dāng)分散，使鑄件各部位溫度趨向均勻。

灰鐵的熱處理后只能改變基體組織，不能改變石墨的形態(tài)，因而不可能明顯提高灰鑄鐵件的力學(xué)性能?；诣F的熱處理主要用于消除鑄件內(nèi)應(yīng)力和白口組織，穩(wěn)定尺寸，改善切削加工性能，提高表面硬度和耐磨性等。石墨化退火：以消除白口組織，降低硬度，改善切削加工性能。方法是將鑄件加熱到850~900℃，保溫 2~5小時(shí)，然后隨爐緩冷至400~500℃，再出爐空冷，使?jié)B碳體在保溫和緩冷過程中分解而形成石墨。表面淬火：提高表面硬度和延長使用壽命。如對于機(jī)床導(dǎo)軌表面和內(nèi)燃機(jī)汽缸套內(nèi)壁等灰鑄鐵件的工作表面，需要有較高的硬度和耐磨損性能，可以采用表面淬火的方法。常用的方法有高(中)頻感應(yīng)加熱表面淬火和接觸電阻加熱表面淬火。消除內(nèi)應(yīng)力退火：用以消除鑄件在凝固過程中因冷卻不均勻而產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力，防止鑄件產(chǎn)生變形和裂紋。