合金材料与熔炼02

1、1合金材料及熔炼蔡启舟Tel:mail: 材料成型及控制工程专业选修课2第一章 铸铁合金1.3 灰口铸铁 (灰铸铁)1.3.1灰铸铁的组织和性能 灰铸铁的金相组织由金属基体和片状石墨所组成。主要的金属基体形式有珠光体、铁素体及珠光体加铁素体三种。石墨片可以不同的数量、大小、形状分布于基体中。此外，还有少量非金属夹杂物，如硫化物、磷化物等。磷共晶珠光体3 石墨的形态(1) 灰铸铁的组织A型石墨(片状)B型石墨(菊花状)C型石墨(块片状)D型石墨(枝晶点状)E型石墨(枝晶片状)F型石墨(星状)4A型石墨(片状) A型石墨是在石墨的成核能力较强，冷却速度较慢，共晶转变在很

2、小的过冷度下进行的。由于晶核的数目较多，又在很小的过冷度下结晶，线生长速度低，所以石墨分枝不很发达，故形成较为均匀分布的片状石墨，这是灰铸铁中最经常出现的一种石墨分布形态。 5 D型石墨是在石墨的成核条件较差（如碳当量低），冷却速度较大，造成较大的过冷情况下形成的。 开始结晶时，石墨晶核不能大量形成，而奥氏体枝晶发达。 当熔体出现较大的过冷时，奥氏体枝晶之间的残留熔体中才形成大量石墨晶核。因这时石墨是在较大的过冷度下成长，分枝很发达，故最后在奥氏体枝晶间形成许多细小的无一定排列方向的石墨。这种石墨常在牌号较高（碳量较低），薄壁（冷却速度较快）的灰铸铁铸件中出现，D型石墨又称“过冷石墨”D型石墨

3、(枝晶点状)6B型石墨(菊花状)B型石墨成花朵状，其实质是中心部分由D型石墨组成，花朵的外围则为A型石墨，形成过程：成核条件要较形成A型石墨差些，故共晶转变时过冷度也比出现A型石墨时要大一些，由于成核条件较差，因此常常在共晶团的中心部分形成过冷(D型)石墨，当共晶结晶开始后，由于放出结晶潜热，能够把未结晶的铁水加热，使其温度有所上升，因而其外围部分在稍高的温度下进行结晶，当然石墨的分枝较少，石墨片也显得粗大些，最后形成花朵状分布。7E型石墨是亚共晶程度较大的铸铁在慢冷条件下形成的。初生奥氏体枝晶数量较多，至共晶结晶时过冷度不太大，形成的石墨核心不太多（共晶团较大），所以最后石墨片不像D型石墨那

4、样细小而是比较粗一些，因为共晶结晶时液体的数量已很少，仅仅占据初生奥氏体枝晶间的间隙位置，所以形成的比较粗的石墨片则是顺着枝晶的枝干方向生长，显出一定的方向性。这种铸铁如果在快速冷却下结晶凝固，往往会形成D型石墨，所以经常在高强度的薄壁铸铁件中，会同时出现D型、E型石墨的分布特征。 E型石墨(枝晶片状)8C型石墨是在过共晶铸铁，冷却速度很慢的情况下出现的。过共晶灰铸铁中的石墨常呈这种形态。在对铁水进行石墨化孕育处理时，由于孕育剂量加入过大，造成局部硅元素过于富集，使出现局部过共晶区，也会出现这种石墨。当过共晶铁水冷却时，遇到液相线，在一定过冷度下即析出初生石墨晶核，在熔体中逐渐长大，由于结晶时

5、的温度较高，而且成长的时间较长，故生长成分枝较少的粗大片状。当达到共晶温度时，便按正常的共晶过程进行，此时大都形成A型石墨。C型石墨(块片状)9F型石墨是我国标准中所特有的，其特点是在大块石墨（又称星形石墨）上分布着许多小的石墨片（这些小石墨片呈A型分布），F型石墨实质上亦是过共晶石墨，是高碳铁水，在较大过冷条件下生长的。大块石墨可以认为是相当于C型石墨，小片状石墨在其上生长。这种石墨在生产活塞环时经常出现，为了防止活塞环组织中出现白口，常采用高碳（如C3.8%）铁水，由于壁薄，必须加强孕育过程，因此促进了F型石墨的生产。 F型石墨(星状)1011 基体组织F+G片F+P+G片P+G片灰铸铁的

6、基体组织12(2) 灰铸铁的性能特点 力学性能 灰铸铁的机械性能首先取决于石墨的形状、数量、尺寸与分布，其次取决于基体组织。 灰铸铁的机械性能利用率仅有30（与钢比）。性能指标抗拉强度 b/ MPa延伸率 / %冲击韧性 k/ J弹性模量 E/ MPa铸造碳钢4006501025206020104灰铸铁1004000.55.0(716)104灰铸铁与铸造碳钢力学性能比较13 铸造性能 由于灰铸铁的熔点低，成分接近于共晶点，灰铸铁件铸造成形时，不仅其流动性好，而且还因为在凝固过程中析出比容较大的石墨，减小凝固收缩，容易获得优良的铸件，表现出良好的铸造性能，可浇注复杂和薄壁铸件。四缸柴油机缸体(H

7、T250最小壁厚3.5mm)14 减振性 灰铸铁与钢、球墨铸铁减振性比较 石墨对铸铁件承受振动能起缓冲作用，减弱晶粒间振动能的传递，并将振动能转变为热能，所以灰铸铁具有良好的减振性，石墨片愈多愈粗，吸震性能愈好。 由于灰铸铁具有良好的减振性，特别适合制造发动机的缸体、缸盖、机器的机座、立柱、导轨和车辆的制动器等零件。 15 石墨本身也是一种良好的润滑剂，脱落在摩擦面上的石墨可起润滑作用，还由于石墨剥落后留下的孔隙具有 储存润滑剂的作用。因而灰铸铁具有良好的耐磨性能，且石墨愈细愈均匀，耐磨性愈好。 耐磨性能 导热性能 由于石墨具有良好的导热性，而且灰铸铁共晶团内石墨是相连的，所以灰铸铁的导热性好

8、，用于缸体、缸套、排气管、铁锅。16 片状石墨相当于许多微小缺口，从而减小了铸件对缺口的敏感性，无缺口试样和有缺口试样的疲劳强度之比-1/-1k = 1.051.26，而钢约为1.5。因此表面加工质量不高或组织缺陷对铸铁疲劳强度的不利影响要比对钢的影响小得多。 切削加工性能 在进行切削加工时，石墨起着减摩、断屑的作用。由于石墨脱落形成显微凹穴，起储油作用，可维持油膜的连续性，故灰铸铁切削加工性能良好，刀具磨损小。 低的缺口敏感性 171.3.2 灰铸铁的生产 (1) 灰铸铁的国家标准GB9439-2010T 单铸试棒的工艺18(2) 化学成分C: 2.54.0%, Si: 1.03.0%Mn:

9、 0.51.4%P: 0.12%S: 0.15%191.3.3 提高灰铸铁力学性能的途径 (1) 合理选定化学成分 适当提高Si/C比 20(2) 低合金化 合金元素最大用量使用1强度提高百分比激冷倾向Ni3.0%10较弱或没有Cu1.5%10较弱或没有Mn与碳量有关10较弱Cr0.5%20较强Mo1.0040中等V0.3545很强常用合金元素对灰铸铁强度和激冷倾向的影响211.3.4 灰铸铁的孕育 定义：孕育处理是在铁水中加入少量材料，促使形成结晶核心以改善金属组织和性能的方法 目的：促进石墨化，降低白口倾向； 降低断面敏感性； 控制石墨形态，消除过冷石墨； 适当增高共晶团数和促进细片状珠光

10、体的形成； 改善铸铁的强度性能及其它性能(如致密性、 耐磨性及切削性能等)。 22(1) 孕育剂与孕育方法 石墨化孕育剂：75SiFe Ba, RE, Sr, Zr + 75SiFe (具有促进石墨化和改善石墨形态的特性) 稳定化孕育剂：Cr-Si-Mn, Cr-Si-Mn-Zr Cr-Si-C (强化基体、提高强度和硬度) 复 合 孕 育剂：RE-Sb-Ca-Si, RE-Sb-Cr-Ca-Si (兼有上述两种孕育剂的特性) 孕育剂23 孕育方法一次孕育一次孕育最常用的方法：出铁槽或浇包加入。24一次孕育的优点：简单易行。 一次孕育的缺点：孕育剂用量大，易发生孕育衰退现象(孕育作用随时间延长

11、而消失)。252627瞬时孕育(后孕育、晚期孕育)随流孕育 把2040目粒状的孕育剂随铁水浇注流加入0.080.2%的孕育剂，即可使铁水得到充分的孕育，这种方法的孕育剂用量很少，对消除碳化物非常有效，并可大幅度增加共晶团或石墨球数。 28保温浇注炉的随流孕育29江铃铸造厂气冲生产线浇注现场30孕育丝孕育孕育丝：粒度：40140号筛板厚：0.20.4mm直径：1.87.0mm加入量：0.020.03%特点：无粉尘污染；可避免不熔质点带入铸型造成白点；便于自动控制；但装置比较复杂。31特点：孕育效果好，适用于大批量生产。缺点: 不易检验。 孕育块可用铸造方法制造，也可将粉状孕育剂用硬脂酸粘结成块，

12、然后插入浇口杯或特设的反应室内，当铁水流过时孕育块逐层熔化带入铸型产生孕育作用。 孕育块孕育32(2) 孕育理论 核心理论 氧化物：SiO2 碳化物：CaC2, SiC 硫化物：CeS, LaS, SrS 非核心理论 过饱和形核理论 3SiO2 + 4Al = 2Al2O3 = 3Si SiO2 + 2Ca = 2CaO + Si SiO2 + 2Ce = 2CeO + Si 直接石墨化及间接石墨化理论331.3.4 灰铸铁的热处理 消除内应力退火(人工时效) 500550，保温2h/10mm，随炉缓冷至150-200出炉空冷。 消除白口组织的退火 850950，保温14h，随炉缓冷，使渗碳体

13、分解，消除白口。 正火 850950，保温13h，出炉空冷，得到珠光体基体组织。 表面淬火 表面淬火使铸件表面获得回火马氏体的硬化层，从而提高灰铸铁的表面强度、耐磨性和疲劳强度。341.4 球墨铸铁 球墨铸铁的石墨呈球状，使其具有很高的强度，又有良好的塑性和韧性。其综合机械性能接近于钢，因其铸造性能好，成本低廉，生产方便，在工业中得到了广泛的应用。球状石墨的金相组织球状石墨的立体形貌351.4.1 球墨铸铁的组织及性能球墨铸铁的国家标准36(1) 珠光体球墨铸铁 珠光体基体球墨铸铁是以珠光体基体为主，余量为铁素体的球墨铸铁。QT700-2, QT800-2性能特点：强度和硬度较高，具有一定的韧

14、性，与45#钢相比，具有高的屈/强比、低的缺口敏感性、耐磨性。37 珠光体基体球墨铸铁主要应用于承受重载荷及摩擦磨损零件。典型零件： 曲轴曲轴、凸轮轴、连杆、齿轮、缸套、驱动桥壳、平衡轴支架、差速器壳、轧辊 38 铁素体基体球墨铸铁是指基体以铁素体为主、余为珠光体的球墨铸铁 QT350-22，QT400-18，QT400-15，QT450-10性能特点： 塑性、韧性高 强度较低应 用：承受力较大、又承受震动和冲击的零件典型零件：转向节、汽车底盘、后桥外壳、离心球铁管、阀体、泵体(2) 铁素体球墨铸铁39轿车转向节性能要求:延伸率高(10%)，低温冲击韧性好。本田神龙40(3) 混合基体球墨铸铁

15、 铁素体和珠光体混合基体的球墨铸铁，这种铸铁由于有较好的强度和韧性的配合，多用于汽车、农业机械、冶金设备及柴油机中一些部件，通过铸态控制或热处理手段可调整和改善组织中珠光体和铁素体的相对数量及形态与分布，从而可在一定范围内改善和调整其强度和韧性的配合，以满足各类部件的要求。 QT500-7, QT550-5, QT600-3411.4.2 球墨铸铁的生产 铁素体球铁 珠光体球铁C 3.64.0% 3.43.8%Si 2.42.8% 2.22.6%Mn 0.30.4% 0.40.8% P 0.010.05 0.040.06%S 尽可能低(国外：S 0.02%) 球化元素稀土和镁使相图的共晶点位置

16、右移，共晶点的碳当量CE为4.64.7%。(1)化学成分的选定 42(2) 球化处理 球化剂与硫、氧亲和力大，生成稳定的反应生成物;在铁水中的溶解度低,易上浮排除；可用元素: Mg、Ce、La、Ca、Y 强 Li、Sr、Ba、Tu 中 Na、K、Zn、Cd、Sn、Al 弱我国应用最广的球化剂成分：(4050)%Si，(3.09.0)%Mg，(0.358.0)%RE，(0.55.0)%Ca，(0.751.9)%A1， *(3.05.0)%Ba, 余Fe。国外常用球化剂成分Mg5%，RE2%，Si45%，余Fe43 球化处理工艺球化剂的加入量：1.12.0 镁的吸收率：4050% RE的吸收率：4

17、050%i. 冲入法处理现场堤坝式凹坑式44处理时产生大量的镁光和烟雾为了提高球化元素的吸收率，减少镁光和烟雾，采用盖包球化处理。盖包球化处理45球化剂纯镁步骤: 浇包内装入1/3的铁水，密封。 钟罩压入铁水内(镁块固定于钟罩) 停止沸腾后，浇包开封，补加12倍铁水。 镁的吸收率：5080% ii. 压力加镁461967年，瑞士的George Fisher公司发明的iii. 转动包法(GF包)铁水S: 0.06， Mg的加入量: 0.140.20%47优点：球化剂吸收率高，80%以上；所得球墨铸铁的性能比普通冲入法的高；克服了球化衰退和孕育衰退的问题 iv.型内球化缺点：检验困难48 球铁的孕

18、育处理 孕育处理的目的：消除结晶过冷倾向、促进石墨球化、减小晶间偏析 49孕育的重要性大于灰铁大剂量孕育及多次孕育瞬时孕育球墨铸铁的孕育50(3) 铸态球铁的生产 铸态铁素体球铁的生产铸态(as-cast) 热处理态(heat-treated) QT350-22、QT400-18、QT400-15、QT450-10QT350-22L、QT400-18L(要求低温韧性，用于风电球铁)51 国内外已在铸态高韧性铁素体球墨铸铁的生产方面取得了不少经验。主要有： 严格选择化学成分，如选高的碳当量，限制锰、磷及硫的含量(Mn0.4%、P0.08%)，防止在炉料中带入铬、钨、钼、铜、锡、锑等合金元素； 限

19、制球化剂中稀土元素的含量及防止球化元素过高； 加强孕育处理，细化石墨球等，并强调采用瞬时孕育处理增加石墨球数是极为有利的措施。52 铸态珠光体球铁的生产i. 传统方法工艺方法合金化 化学成分(C3.64.0, Si1.72.2, Mn0.30.5, P, S ) 球化处理 孕育处理（石墨化孕育剂） 合金化(Cu、Cr、Ni、Sn、Mo、V) 提前开箱53 促进和稳定珠光体，强化铁素体，随Cu量增加，强度和硬度提高。但是，含Cu量在0.2%以下时，强度增加缓慢，珠光体量不大于70%。铸态珠光体球铁中常加入0.40.6%Cu，可使25mm试棒珠光体量达90%。 东风汽车公司铸造一厂采用加Cu工艺生

20、产140曲轴已近30年。Cu合金化54 锑是强烈促进珠光体的元素，为Sn的10倍，Cu的100倍，0.015%Sb可使铸态球铁珠光体量由60%增至90%，但锑易于偏析，并在晶界富集，加入过多使铸件变脆，球墨变异，所以工艺控制较难。Sb合金化 Sn强烈促进珠光体形成，0.04%Sn铸态珠光体可达100%，且可以细化石墨球。但Sn增加球铁的脆性。Sn合金化55ii. 采用铸态球墨铸铁专用孕育剂华中科技大学开发的铸态珠光体球铁专用孕育剂SPI孕育剂561.4.2 球墨铸铁的铸造性能及主要缺陷 (1) 球墨铸铁的凝固特点 球墨铸铁有较宽的共晶凝固温度范围 由于球墨铸铁共晶凝固时石墨-奥氏体两相的离异生

21、长特点，使球墨铸铁的共晶团生长到一定程度后，(奥氏体在石墨球外围形成完整的外壳)，其生长速度即明显减慢，或基本不再生长。此时共晶凝固的进行要借助于温度进一步降低来获得动力，产生新的晶核。因此，共晶转变需要在一个较大的温度区间才能完成。据测定，通常球墨铸铁的共晶凝固温度范围是灰铸铁的一倍以上。 57 球墨铸铁的糊状凝固特性 在温度梯度相同的情况下，球墨铸铁的液-固两相区宽度比灰铸铁大得多，这种大范围液-固两相区范围，使球墨铸铁件表现出具有较强的糊状凝固特性。此外，大的共晶凝固温度范围，也使得球墨铸铁的凝固时间比灰铸铁及其它合金要长。 58 球墨铸铁具有较大的共晶膨胀 糊状凝固和长的共晶凝固时间使

22、凝固时球墨铸铁件的外壳长期处于较软的状态，而在共晶凝固过程中，溶解在铁液中的碳以石墨的形式结晶出来时，其体积约比原来增加2倍。这种由于石墨化膨胀产生的膨胀力可高达(5.065-10.13)105Pa，此力通过较软的铸件外壳传递给铸型，将足以使砂型退让，从而导致铸件外形尺寸胀大。 59(2) 球墨铸铁的铸造性能 铁液经球化处理后，由于脱硫、去气和去除了部分金属夹杂物，使铁液净化，对提高流动性是有利的，因此，在化学成分和浇注温度相同时，球墨铸铁的流动性较灰铸铁好。但通常由于铁液经球化、孕育处理后，温度降低较多，从而使实际的浇注温度偏低，再加之铁液中含有一定量的镁，会使铁液的表面张力增加，因此在实际

23、生产中往往感到流动性较灰铸铁差。所以，为改善其充填铸型的能力，应适当注意提高球墨铸铁的浇注温度。 流动性60 球墨铸铁收缩前的膨胀要比灰铸铁大得多，因此，总的线收缩值显得较小，但这只是在其膨胀受阻较小时才是如此。在实际铸件中，若铸型刚度增大，将使这部分膨胀量减小，最终可能会和灰铸铁接近。当铸型刚度较小时，共晶石墨化膨胀使得铸件外壳胀大，增加了铸件内部的缩孔和缩松的数量，使铸件致密性下降。 收缩特性 61 由于球墨铸铁的弹性模量较灰铸铁大(160000-180000MPa)，加之其热导率又较灰铸铁低，因此，无论是收缩应力还是温差应力均较灰铸铁大。这样，球墨铸铁件的变形及开裂倾向均高于灰铸铁，故应

24、在铸件结构设计上和铸造工艺上采取相应的防止措施。 内应力62(3) 常见缺陷及防止 球化不良和球化衰退 特征 铸件断口为银灰色组织上分布芝麻状黑色斑点，其数量多、直径大，表明程度严重。全部呈灰色粗晶粒，表明完全不球化。 金相组织集中分布大量厚片状石墨，其数量越多，面积率增加，表明程度越严重。完全不球化者呈片状石墨。 63球化不良的形成原因及防止措施 原铁液含硫高、严重氧化的炉料中含有过量反球化元素；处理后铁液残留镁和稀土量过低。铁液中溶解氧量偏高是球化不良的重要原因。 选用低硫焦炭、低硫金属炉料，必要时进行脱硫处理；废钢除锈；控制冲天炉鼓风强度和料位；检验控制炉料及球化元素成分，必要时增加球化

25、剂中稀土元素用量；严格控制球化工艺，防止球化处理失败。64球化衰退的形成原因及防止措施 形成原因：高硫、低温、氧化严重；残留球化元素减少造成球化衰退；孕育衰退也使石墨球数减少而导致石墨形态恶化。防止措施：应尽量降低原铁液含硫、含氧量，适当控制温度。可添加稀渣剂使渣充分上浮并扒渣，扒净渣后加草灰等覆盖剂以尽可能隔离空气。加包盖或采用密封式浇注包、采用氮气或氩气保护可有效地防止球化衰退。应加快浇注，尽量减少倒包、运输及停留时间。采用钇基重稀土镁球化剂，其衰退时间可延长1.52倍.65 石墨漂浮特征 冷却过程中的过共晶铁液首先析出石墨球，上浮聚集形成石墨漂浮，它分布于铸件最后凝固部位的上部，如冒口、

26、冒口颈边缘、厚壁处上部、芯子下面。宏观断口呈连续均匀分布、颜色均匀的一层黑色斑， 66形成原因 碳 当 量：碳当量越高，初生石墨愈多。因此，过共晶成分的球铁产生石墨漂浮的可能性大一些。中小件CE4.34.7%，厚大件CE4.34.4%，快冷时CE可适当高些。浇注温度：随着浇注温度的提高，出现石墨漂浮的可能性增大。铁水中的残余RE量：当RE残0.06%时，极易产生石墨漂浮。67防止措施 严格控制碳当量：厚壁铸件由于冷却速度慢，易于发生石墨漂浮，所以碳当量应控制在更低的范围。降低原铁水的含硅量：在碳当量不变的条件下，适当降低Si量，有助于防止石墨漂浮，可采用低硅原铁水，改进孕育处理方法，增强孕育效

27、果。工艺措施的控制：降低浇注温度、采用强制冷却措施控制铁水中的RE残余量：采用低稀土球化剂。68开花状石墨 开花状石墨是一种过球化的石墨形态，在光学显微镜下，石墨为花瓣状。在电镜下光观察，开花状石墨由放射状轴心对称的石墨锥体组成，锥体的包络面为球形。 电镜照片金相照片组织特征：69 由于石墨的0001方向生长的速度与 沿方向生长的速度的比值比球状石墨大，球状石墨的角锥体之间紧密接合，组成一个致密球体，而开花状石墨的角锥体之间沿径向距离越来越大。 生产中，当RE残0.08或C + Si6.8或孕育强度过大时容易产生开花状石墨。 形成原因：101070防治措施： 合理控制碳及碳当量； 控制球化剂中

28、的稀土含量，当较难降低而又必须使用时，可以加入少量反球化元素，如0.001%Sb或0.007%Pb或0.02%Sn，用来中和铈的有害作用； 使铁液过冷、共晶温度降低，共晶团变小，细化石墨，也能防止石墨开花，并能减缓球化衰退。 71 碎块状石墨 光学显微镜下，碎块状石墨是彼此孤立的，并且伴随着有圆整的球状石墨。电子显微镜下，碎块状石墨实际上是连成一体的。组织特征：电镜照片金相照片72形成原因： 共晶团在形成及长大过程中应力是不可避免的。石墨受到压应力，奥氏体受到拉应力， 若石墨的膨胀力超过奥氏体的强度极限，奥氏体壳破裂，破裂处形成液体通道，碳原子迅速沿通道向石墨球扩散并沿通道向外生长，从而使石墨

29、球发生畸变。由于在一个区域中这样的石墨一奥氏体共晶团很多，但多个共晶团的奥氏体壳破裂时，各自裸露出的石墨就可能连结为一个整体，成为一个大的石墨群，这就是碎块状石墨。 当石墨球所受应力过大时，石墨球会破碎成许多小块，这些小块石墨表面积大，立即成为剩余液体中石墨的形核基底，形成沿晶界分布的碎块状石墨。73防治措施： 控制含硅量，一般Si2.0% 加入稳定奥氏体壳的元素，如Sb、Bi、Sn等，如向铁水中加入质量分数为2050ppm的Sb，即使Si含量高达2.5%，也不会出现碎块状石墨。 控制残余RE量，由于国内生铁由于杂质含量较高，因此使用含稀土球化剂是必要的，但残余RE不能过量。741.4.4 球

30、墨铸铁的热处理(1) 铸铁热处理的特点 铸铁是Fe-C-Si三元合金，其共析转变有一较宽的温度范围； 铸铁组织的最大特点是有高碳相，它在热处理过程中虽无相变，但却会参与整体组织的变化过程； 铸铁中的杂质含量较钢的高，在一次结晶后共晶团的晶内和晶界处成分往往会有较大差异，通常晶内硅量偏高，而晶界处则锰、磷、硫含量偏高，此外，由于凝固过程的差异，即使同样在共晶团晶界处，也会产生一些成分的差异。使热处理后的组织在微观上会产生一些差异。 75获得塑性好的铁素体基体，改善切削性能和消除铸造应力。(2) 退火 铸态组织中渗碳体3%, 磷共晶1%，出现三元或复合磷共晶时亦应进行高温石墨化退火。常采用两段退火

31、，高温阶段消除渗碳体、三元或复合磷共晶，低温阶段由奥氏体转变为铁素体，最终获得以铁素体为主要基体组织，76 也可在高温保温后随炉缓冷完成第二阶段退火。其工艺示于下图。 铸态组织渗碳体3%，无三元或复合磷共晶，铁素体85% (QT450-10)或90%(QT400-18) 或低于图纸规定值时可进行低温石墨化退火，以使珠光体分解，改善韧性。77增加基体中珠光体的数量，细化基体组织，提高强度和耐磨性。 完全奥氏体化，采用高温正火； 不完全奥氏体化，采用低温正火。 注：正火后要进行去应力退火。（正火后有较大内应力）(3) 正火78(3) 调质(淬火 + 高温回火)获得较高的综合力学性能。 承受交变载荷工件(4) 等温淬火很高的强度，良好的塑性和韧性。 这种工艺适合于综合力学性能要求高且外形又较为复杂、热处理易变形与开裂的零件，如：齿轮、凸轮轴。等温淬火工艺79 蠕墨铸铁的石墨具有介于片状和球状之间的中间形态，在光学显微镜下为互不相连的短片，与灰口铸铁的片状石墨类似。所不同的是，其石墨片的长厚比较小，端部较钝。 (1) 蠕铁的组织1.5 蠕墨铸铁 1.5.1 蠕墨铸铁的组织和性能 80材质基体抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)疲劳强度(MPa)弹性模量(GPa)硬度HB导热系数(W/m-K)灰铁P230-300114-21095-110105-115175-23045-52