鑄鋼的金相組織及檢驗(yàn),鑄鐵的分類及金相檢驗(yàn).軸承座知識(shí).

鑄鋼的金相組織及檢驗(yàn)
一、鑄造碳鋼的金相組織及檢驗(yàn)
 （一）鑄造碳鋼的顯微組織
1．鑄態(tài)組織  為鐵素體＋珠光體＋魏氏組織。如圖8-1、圖8-2。
     
圖8-1   ZG230-450鑄鋼鑄態(tài)組織  (100×)      圖8-2   ZG310-570鑄鋼鑄態(tài)組織  (100×)
鑄態(tài)組織的形貌和組成相的含量與鋼的碳含量有關(guān)。碳含量越低的鑄鋼，鐵素體含量越多，魏氏組織的針狀越明顯、越發(fā)達(dá)，數(shù)量也多。隨鑄鋼碳含量的增加，珠光體量增多，魏氏組織中的針狀和三角形的鐵素體量減少，針齒變短，量也減少，而塊狀和晶界上的網(wǎng)狀鐵素體粗化，含量也增多。若存在嚴(yán)重的魏氏組織，或存在大量低熔點(diǎn)非金屬夾雜物沿晶界呈斷續(xù)網(wǎng)狀分布，將使鑄鋼的脆性顯著增加。
2．退火組織  為鐵素體＋珠光體。鐵素體呈細(xì)等軸晶。珠光體分布形態(tài)隨鋼的碳含量增加而變化。隨鋼的碳含量增加，珠光體呈斷續(xù)網(wǎng)狀分布→網(wǎng)狀分布→珠光體與鐵素體均勻分布，其含量也不斷增多。若退火組織中存在殘留的鑄態(tài)組織或組織粗化均屬于不正常組織。
3．正火組織  為鐵素體＋珠光體，分布較均勻，如圖8-3。與退火組織相比較，正火組織的組成相更細(xì)、更均勻，珠光體含量稍多。若存在殘留鑄態(tài)組織或組織粗化均屬不正常組織。
4．調(diào)質(zhì)組織  ZG270-500以上牌號(hào)的鑄造碳鋼可進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，組織為回火索氏體，見圖8-4。若出現(xiàn)未溶鐵素體或粗大的回火索氏體屬不正常組織。
       
        圖8-3   ZG230-450   鑄鋼正火組織   (100 ×)       圖8-4  ZG35CrMo鑄鋼調(diào)質(zhì)組織 (650×)
5．幾種常用鑄造碳鋼的組織  見表8-1,
                    表8-1  常用鑄造碳鋼的組織
鑄 造 碳 鋼 ZG200-400 ZG230-450 ZG270-500 ZG310-570 ZG340-640

顯
微
組
織 鑄態(tài) 魏氏組織+塊狀鐵素體+珠光體 珠光體+魏氏組織+鐵素體 珠光體+鐵素體
部分鐵素體呈網(wǎng)狀分布 鐵素體呈網(wǎng)狀分布
退火 鐵素體+珠光體 珠光體+鐵素體
珠光體呈斷續(xù)網(wǎng)狀分布 珠光體呈網(wǎng)狀分布
正火 鐵素體+珠光體 珠光體+鐵素體
調(diào)質(zhì) 回火索氏體

（二）鑄造碳鋼的質(zhì)量檢驗(yàn)
鑄造碳鋼多數(shù)用于一般工程，金相檢驗(yàn)按照GB/T 8493-1987《一般工程用鑄造碳鋼金相》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。主要是在金相顯微鏡下進(jìn)行顯微組織鑒別及晶粒度和非金屬夾雜物級(jí)別的測(cè)定。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定金相試樣從力學(xué)性能試塊或試樣上切取，特殊情況由供需雙方協(xié)商決定。
  1．顯微組織檢驗(yàn)   試樣用2~4％硝酸酒精溶液侵蝕后，在顯微鏡下按大多數(shù)視場(chǎng)確定其組織。對(duì)鑄態(tài)、退火、正火態(tài)組織放大100倍觀察，對(duì)調(diào)質(zhì)態(tài)組織在500倍下鑒別。
GB/T 8493-1987標(biāo)準(zhǔn)對(duì)ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500, ZG310-577、ZG340-640五種鑄鋼分別按鑄態(tài)、退火、正火及調(diào)質(zhì)狀態(tài)下的正常和非正常組織的特征列表作了文字說明，并列出了標(biāo)準(zhǔn)組織照片，供對(duì)照評(píng)定。
2．晶粒度測(cè)定   奧氏體晶粒度和鐵素體晶粒度的測(cè)定方法，按 GB/T 8493-1987標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。被測(cè)試樣在放大100倍下與標(biāo)準(zhǔn)晶粒度圖對(duì)照進(jìn)行評(píng)級(jí)。若放大倍數(shù)為非100倍時(shí)，按YB/T 5148標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法評(píng)定。
3．非金屬夾雜物的評(píng)級(jí)   GB/T 8493-1987標(biāo)準(zhǔn)將鑄造碳鋼中的非金屬夾雜物分為五級(jí)，并列出了5張標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別的照片，供對(duì)照評(píng)級(jí)用。

二、鑄造低合金結(jié)構(gòu)鋼的金相組織
各種能進(jìn)行壓力加工（鍛、軋）的低合金結(jié)構(gòu)鋼，基本上都可以作為鑄鋼，但為滿足鑄造性能的要求需適當(dāng)調(diào)整化學(xué)成分。常用的鑄造低合金鋼有ZG22Mn、 ZG40Mn、 ZG40Mn2、ZG40Cr、ZG35CrMo、ZG35SiMn、ZG20MnMo、 ZG50B和ZG25MnVCu等。
鑄造低合金結(jié)構(gòu)鋼可以進(jìn)行退火、正火處理。由于它們的淬透性較好，可以用淬火-回火方法進(jìn)行強(qiáng)化處理。為消除鑄造應(yīng)力、細(xì)化晶粒和防止開裂，淬火前一般要預(yù)先經(jīng)退火或正火處理。這類鋼還可以進(jìn)行表面淬火或化學(xué)熱處理。
幾種常用鑄造低合金鋼的熱處理組織如下：
1．鉻鋼、鉻鉬鋼
(1) 鉻鋼。如ZG40Cr，經(jīng)常在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用。組織為均勻的回火索氏體。
(2) 鉻鉬鋼。如ZG35CrMo, 鑄態(tài)組織為粗大的鐵素體＋珠光體，略呈魏氏組織，并可見明顯的枝
晶狀組織。退火組織為鐵素體十珠光體。其中珠光體含量的體積分?jǐn)?shù)約占50％。正火組織為珠光體＋少量鐵素體。細(xì)晶粒鐵素體呈細(xì)網(wǎng)絡(luò)狀分布，其含量明顯少于退火組織。珠光體分散度也更大，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)貝氏體和鐵素體組織（鉬元素抑制珠光體析出的結(jié)果）。淬火組織為針狀淬火馬氏體。馬氏體針中等粗細(xì)，分布較均勻（組織與35CrMo鍛鋼淬火相似）。調(diào)質(zhì)組織為均勻的回火索氏體。
2．鉬鋼如ZG15Mo鋼、ZG25Mo鋼。
(1) ZG15Mo鋼．退火組織為鐵素體十少量珠光體。其中鐵素體呈等軸晶，珠光體呈塊狀均勻分布。
正火組織為鐵素體＋少量珠光體。調(diào)質(zhì)組織為回火索氏體，有針狀分布痕跡。
(2) ZG25Mo鋼。退火及正火組織類似于ZG15Mo鋼，僅其中珠光體含量較多，分布更均勻一些。對(duì)于大型鑄件常采用正火＋高溫回火處理，得到的組織與正火態(tài)相似。調(diào)質(zhì)組織為回火索氏體。若鑄件不先作預(yù)處理，鑄件內(nèi)存在枝晶偏析嚴(yán)重，直接淬火＋高溫回火（調(diào)質(zhì)）后的索氏體分布不均勻。
3．錳鋼、硅錳鋼
 (1) ZG40Mn2鋼的正火組織為珠光體＋鐵素體。鐵素體量少且呈較細(xì)網(wǎng)狀分布。淬火組織為淬火馬氏體。調(diào)質(zhì)后得到均勻的回火索氏體。
 (2)硅錳鋼常使用調(diào)質(zhì)態(tài)，組織與相應(yīng)的錳鋼相似。這兩種鋼都有過熱敏感性和對(duì)回火脆性敏感的特點(diǎn)。
4．鉻鎳鋼、鉻鎳鉬鋼及硼鋼例ZG40CrNiMo或ZG50B鋼，它們都使用調(diào)質(zhì)態(tài)，組織均為均勻分布的回火索氏體。

三、鑄造高錳鋼的金相組織
（一）高錳鋼的組織和性能特點(diǎn)
高錳鋼是在過共析碳鋼（ωc=1.0％~1.3％）中增加錳含量（ωMn = 11％一14％），使Mn/C之比接近10/1，再經(jīng)過水淬后得到室溫下單一奧氏體組織的鋼。這類鋼具有在承受沖擊載荷和嚴(yán)重摩擦作用下使鋼發(fā)生顯著硬化的特性，而且載荷越大，其表面層的硬化程度越高，耐磨性就越好，是一種典型的耐磨鋼。由于它的加工硬化能力很大，不利于壓力加工和切削加工，宜采用鑄造成型，一般僅在鑄造狀態(tài)下使用，故屬鑄鋼范圍。典型的高錳鋼牌號(hào)為ZGMn13系列。
水韌處理： ZGMn13鋼鑄態(tài)組織中存在著碳化物，使鑄件的性能既硬又脆。欲使高錳鋼具有高的韌性和耐磨性，必須獲得單一奧氏體組織。將ZGMn13鑄件加熱至高溫（1000~1100℃）保溫一段時(shí)間，使鑄態(tài)組織中的碳化物全部溶人基體奧氏體中。然后迅速淬水快冷，使碳化物來不及從過飽和的奧氏體中析出，以獲得均勻的單相奧氏體組織，這種熱處理稱為水韌處理。
高錳鋼的高硬度獲得： 經(jīng)過水韌處理的ZGMn13鋼的組織為單一的奧氏體，具有高的韌、塑性，硬度一般為180~220 HB范圍。在受到劇烈的沖擊載荷和嚴(yán)重摩擦力（壓應(yīng)力）作用下，使受力表層發(fā)生強(qiáng)烈的塑性變形，迅速造成加工硬化，使硬度高達(dá)50~55 HRC，有效地提高了耐磨性，而鑄件內(nèi)部仍保持著原有良好的韌塑性。
水韌處理的質(zhì)量對(duì)鑄造高錳鋼的耐磨性起著十分關(guān)鍵的作用。若水韌處理后的ZGMn13鋼的組織未達(dá)到單相奧氏體，表明水韌處理溫度過低，使韌性較差。若出現(xiàn)單相奧氏體的晶粒粗大（晶粒度大于5級(jí)），則表明水韌處理溫度過高，鑄件的屈服強(qiáng)度顯著下降。
水韌處理后的ZGMn13鋼一般不作回火處理，也不適合在250℃以上工作溫度下服役。
（二）鑄造高錳鋼的組織
1．鑄態(tài)組織   鑄造高錳鋼平衡態(tài)凝固后的最終鑄態(tài)組織應(yīng)為：奧氏體基體＋少量珠光體型共析組織十大量分布在晶內(nèi)和晶界上的碳化物, 如圖8-5。
         
圖8-5   ZGMn13鑄鋼鑄態(tài)組織   (500X)        圖8-6   ZGMn13鑄鋼水韌處理組織   (100X)
2．水韌處理后的組織   正常組織為過飽和的單相奧氏休，晶粒大小不勻，如圖8-6。也允許有少量均勻分布的粒狀碳化物存在。
3．鑄造高錳鋼的常見缺陷  主要是分散分布的或串連成斷續(xù)網(wǎng)狀分布的顯微疏松、氣孔、非金屬夾雜物及沿晶裂紋等。
（三）鑄造高錳鋼的金相檢驗(yàn)
 應(yīng)按GB/T 13925-1992《鑄造高錳鋼金相》標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行顯微組織、晶粒度和非金屬夾雜物級(jí)別的評(píng)定。
1．顯微組織  高錳鋼經(jīng)水韌處理后的組織，應(yīng)為奧氏體或奧氏體加碳化物。
2．碳化物評(píng)級(jí)按未溶、析出、過熱碳化物分別評(píng)定。
3．晶粒度評(píng)級(jí)按YB/T 5148-1993標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定。
4．非金屬夾雜物(氧化物十硫化物)評(píng)級(jí)在100倍的Φ80 mm視場(chǎng)中選取最嚴(yán)重的視場(chǎng)評(píng)定。

鑄鐵的分類及金相檢驗(yàn)

鑄鐵是一種含碳量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11％的鐵碳合金。鑄鐵中的碳可以固溶、化合和游離三種狀態(tài)存在。在鑄鐵的凝固、結(jié)晶和隨后的熱處理過程中，碳的存在狀態(tài)還會(huì)發(fā)生變化，從而影響到鑄鐵的組織和性能。在工業(yè)鑄鐵中，除碳、硅以外，還含有錳、硫、磷等其他元素。特殊性能的合金鑄鐵分別含有鉻、鉬、銅、鎳、鎢、鈦、釩等合金元素。鑄鐵的顯微組織主要由石墨和金屬基體組織所構(gòu)成。鑄鐵金相檢驗(yàn)主要檢驗(yàn)：石墨的形態(tài)、大小和分布狀況，以及金屬基體中各種組織組成物的形態(tài)、分布和數(shù)量及其相互配置的情況等，并按相應(yīng)的金相標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各項(xiàng)評(píng)級(jí)。
由于鑄鐵組織中的石墨比較柔軟，有些石墨的顆粒尺寸較大，甚至結(jié)構(gòu)較松散，應(yīng)特別注意防止在鑄鐵試樣制備過程中產(chǎn)生石墨剝落、石墨曳尾，或拋光不足等制樣缺陷，以免有礙對(duì)鑄鐵石墨和組織的正常檢驗(yàn)。
鑄鐵的分類方法有多種，一般按鑄鐵中碳的存在狀態(tài)、石墨的形態(tài)特征及鑄鐵的性能特點(diǎn)可將鑄鐵分為五類：白口鑄鐵、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵和蠕墨鑄鐵。

一、白口鑄鐵
（一）白口鑄鐵的分類及基本組織
按鑄鐵的化學(xué)成分，可將白口鑄鐵分為亞共晶白口鑄鐵、共晶白口鑄鐵和過共晶白口鑄鐵。
當(dāng)共晶成分的鐵水冷卻時(shí)，先發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，形成滲碳體和奧氏體的共晶體稱萊氏體。當(dāng)冷卻至共析溫度以下時(shí)，共晶體中的奧氏體轉(zhuǎn)變成珠光體。因此，共晶白口鑄鐵的萊氏體組織在室溫時(shí)由滲碳體（白色基體）與珠光體（黑色）組成，見圖8-7。亞共晶白口鑄鐵的組織在室溫時(shí)為萊氏體加珠光體，其中珠光體呈樹枝狀分布，見圖8-8。而過共晶鑄鐵的組織為初生滲碳體加萊氏體，見圖8-9。
       
圖8-7  共晶白口鑄鐵組織 (100×)   圖8-8  亞共晶白口鑄鐵組織 (100X)   圖8-9  過共品自口鑄鐵組織 (100X)
由于滲碳體硬而脆．所以生產(chǎn)上使用的白口鑄鐵大多數(shù)采用共晶成分或亞共晶成分。
白口鑄鐵主要用于要求具有高硬度和高耐磨性的鑄件，其應(yīng)用較多的是激冷白口鑄鐵和高鉻白口鑄鐵。    
（二）激冷白口鑄鐵的金相檢驗(yàn)
激冷白口鑄鐵（又稱冷硬鑄鐵）是鐵水在結(jié)晶時(shí)，通過對(duì)鐵水的激冷作用而得到的白口鑄鐵。激冷白口鑄鐵一般選用高碳低硅鐵水。高的含碳量有利于形成碳化物，低的含硅量可以避免白口區(qū)出現(xiàn)石墨。此外，為了獲得必要的白口層深度，并細(xì)化晶粒．提高珠光體彌散度以提高白口層硬度，往往加人合金元素，如鉻、鉬、銅、鎳等。                                
生產(chǎn)上，一般采用金屬型澆注而獲得。由于受金屬型冷卻能力所限，只能在距激冷面的一定深度內(nèi)得到白口組織，其內(nèi)層便出現(xiàn)麻口，并逐漸過渡至灰口。這樣，便得到表面高硬度而心部具有一定韌性的激冷白口鑄鐵。
1．白口層深度  為了保證激冷鑄鐵的高硬度和高耐磨性，必須確保必要的白口層深度。檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)從激冷面開始沿著激冷方向制取金相磨面。
2．白口區(qū)的石墨  當(dāng)鑄鐵的含硅量過高或澆注溫度過低時(shí)，往往在白口區(qū)內(nèi)析出石墨。這種石墨一般呈點(diǎn)狀，故稱點(diǎn)狀石墨。點(diǎn)狀石墨的存在，將降低白口層的硬度。為此，應(yīng)對(duì)點(diǎn)狀石墨的數(shù)量加以嚴(yán)格控制。點(diǎn)狀石墨數(shù)量檢驗(yàn)應(yīng)在鑄鐵的激冷面上進(jìn)行。
3．白口組織  共晶激冷鑄鐵的組織為萊氏體。萊氏體沿激冷方向呈樹枝狀分布。對(duì)于亞共晶激冷鑄鐵，尚存在呈枝晶分布的珠光體。
 （三）高鉻白口鑄鐵的金相檢驗(yàn)
高鉻白口鑄鐵的含鉻量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為12~34％。高的含鉻量不僅可以形成高硬度的合金碳化物，而且可以改變基體組織。當(dāng)含鉻量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)10時(shí)，鑄鐵中會(huì)出現(xiàn)呈菊花狀分布的(Cr, Fe)7C3碳化物，其硬度為1200~1600 HV。隨著含鉻量的不同，可獲得三種不同基體的高鉻白口鑄鐵：①含質(zhì)量分?jǐn)?shù)12 ~28鉻的馬氏體鑄鐵；②含質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％~34鉻的鐵素體鑄鐵；③含質(zhì)量分?jǐn)?shù)13％~30％鉻和10％~15％鎳的奧氏體鑄鐵。
為了獲得馬氏體基體組織，高鉻白口鑄鐵必須進(jìn)行淬火、回火處理。
高鉻白口鑄鐵的金相檢驗(yàn)主要是對(duì)碳化物和基體的檢驗(yàn)。
1．碳化物  高鉻白口鑄鐵中的碳化物，主要作用是提高鑄鐵的硬度和耐磨性。碳化物應(yīng)是呈菊花狀均勻分布的共晶碳化物。
2．基體組織  對(duì)于含鉻量較高的鑄態(tài)型高鉻白口鑄鐵，其鑄態(tài)基體組織為奧氏體。對(duì)于含鉻量較低的高鉻白口鑄鐵，其鑄態(tài)基體為奧氏體和少量馬氏體和珠光體。
（四）白口鑄鐵的熱處理
 白口鑄鐵熱處理的目的是消除內(nèi)應(yīng)力，提高耐磨性或沖擊韌性，以適應(yīng)在沖擊載荷下工作，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。常用的熱處理有：消除內(nèi)應(yīng)力退頭、淬火和回火及等溫淬火等。
1．消除內(nèi)應(yīng)力退火  它大多應(yīng)用于高合金白口鑄鐵，將鑄鐵加熱到800~900℃保溫一定時(shí)問后隨爐冷卻以消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力。
2．白口鑄鐵的淬火與回火  它主要應(yīng)用于Mn-Mo、Mn-Si、Mn-Cr、Cr-Mo、Ni-Cr-Mo等合金白口鑄鐵，在吹風(fēng)冷卻，甚至在空氣冷卻時(shí)就可以獲得馬氏體加滲碳體加殘留奧氏體，或獲得貝氏體加滲碳體加殘留奧氏體的基體組織，再通過低溫回火得以提高綜合力學(xué)性能。
3．白口鑄鐵的等溫淬火  白口鑄鐵通過等溫淬火則可獲得下貝氏體加滲碳體加殘留奧氏體的組織，這種組織具有較好的綜合力學(xué)性能，特別是耐沖擊性。

二、灰鑄鐵
灰鑄鐵是指金相組織中石墨呈片狀的鑄鐵。由于這種鑄鐵具有生產(chǎn)簡(jiǎn)便、成本低和足夠高的使用性能等特點(diǎn)，所以它是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的一種鑄鐵材料。按照灰鑄鐵的化學(xué)成分和性能特點(diǎn)，將其分為普通灰鑄鐵、合金灰鑄鐵和特殊性能灰鑄鐵。生產(chǎn)上，通過孕育處理而獲得的高強(qiáng)度鑄鐵又稱孕育鑄鐵。
（一）灰鑄鐵的牌號(hào)及基本組織
   國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9439-1988《灰鑄鐵件》，根據(jù)Φ30 mm的單鑄試棒的抗拉強(qiáng)度分級(jí)，規(guī)定了HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350六級(jí)灰鑄鐵的牌號(hào)。各牌號(hào)中的數(shù)字為其單鑄試棒具有的抗拉強(qiáng)度Rm (MPa)。
   不論灰鑄鐵的成分如何，其平衡冷卻的室溫組織均為石墨和鐵素體。受到某些因素的影響（如化學(xué)成分和冷卻速度等），則可能出現(xiàn)碳化物和磷共晶。因此，鑄鐵結(jié)晶后的組織可能是珠光體和鐵素體，或全部珠光體。也有可能存在共晶碳化物或二次碳化物，甚至初生碳化物。可能還存在磷共晶。為了確?；诣T鐵強(qiáng)度，一般需要獲得珠光體基體。
   灰鑄鐵中的片狀石墨在空間的分布實(shí)際上并非是孤立的片狀，而是以一個(gè)個(gè)石墨核心出發(fā)，形成一簇簇不同位向的石墨分枝，以構(gòu)成一個(gè)個(gè)空間立體結(jié)構(gòu)。同一簇石墨與其間的共晶奧氏體構(gòu)成一個(gè)共晶團(tuán)。鑄鐵凝固之后，便由這種相互毗鄰的共晶團(tuán)所組成。
 （二）灰鑄鐵的金相檢驗(yàn)
   灰鑄鐵金相檢驗(yàn)必須按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7216-1987《灰鑄鐵金相》的規(guī)定方法和內(nèi)容進(jìn)行。
   灰鑄鐵的金相試塊應(yīng)取自抗拉試棒距斷口10 mm處，或從試棒的底部切除10 mm后再取金相檢驗(yàn)試塊。試塊尺寸應(yīng)包括試棒半徑的一半。由于特殊需要，從鑄件上取樣時(shí)，應(yīng)在報(bào)告中注明取樣部位和壁厚等情況，但不允許直接從澆口和冒口上切取金相試塊。
   1.灰鑄鐵石墨的檢驗(yàn)
   (1) 石墨分布。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定灰鑄鐵石墨檢驗(yàn)應(yīng)在未侵蝕的試樣上進(jìn)行，觀察放大倍數(shù)為100倍。將
石墨分布分為A型、B型、C型、D型、E型和F型。如圖8-10所示。
   1) 片狀(A型)石墨：特征是片狀石墨均勻分布。
   2) 菊花狀(B型）石墨：特征是片狀與點(diǎn)狀石墨聚集成菊花狀。其心部為少量點(diǎn)狀石墨，外圍為卷曲片狀石墨。這種石墨一般鐵水經(jīng)孕育處理后在較大的過冷度下形成。
   3) 塊片狀(C型)石墨：特征是部分帶尖角塊狀、粗大片狀初生石墨及小片狀石墨。
4) 枝晶點(diǎn)狀(D型)石墨：特征是點(diǎn)狀和片狀枝晶間石墨呈無向分布。
5) 枝晶片狀(E型)石墨：特征是短小片狀枝晶間石墨呈有方向分布。
6) 星狀（F型）石墨：特征是星狀（或蜘蛛狀）與短片狀石墨混合均勻分布。
生產(chǎn)中，在同一鑄件的同一部位上往往存在幾種形狀的石墨。從石墨分布形狀對(duì)灰鑄鐵性能的影響看，一般以A型石墨和B型石墨為好。
   
          片狀（A型）石墨                菊花狀（B型）石墨               塊片狀（C型）石墨
   
       枝晶點(diǎn)狀（D型）石墨            枝晶片狀（E型）石墨              星狀（F型）石墨
                          圖8-10    灰鑄鐵石墨分布形態(tài)    100×
（2)石墨長(zhǎng)度。在灰鑄鐵中，石墨長(zhǎng)度也是影響鑄鐵力學(xué)性能的重要因素?？估瓘?qiáng)度隨石墨長(zhǎng)度的增加而降低。國家標(biāo)準(zhǔn)將石墨長(zhǎng)度分為八級(jí)。
2．灰鑄鐵基體組織的檢驗(yàn)  灰鑄鐵的基體組織一般為珠光體或珠光體加鐵素體。在某些情況下，也可以得到貝氏體或馬氏體組織。此外，由于受化學(xué)成分和冷卻速度的影響，在鑄鐵結(jié)晶后，可能出現(xiàn)碳化物和磷共晶。
(1)珠光體粗細(xì)和珠光體數(shù)量?；诣T鐵的珠光體一般呈片狀，片狀珠光體的粗細(xì)可以用滲碳體與鐵素體的片間距來表示。珠光體的片間距愈小，鑄鐵的強(qiáng)度和硬度愈高。
珠光體數(shù)量是指珠光體和鐵素體的相對(duì)量。在灰鑄鐵中，珠光體數(shù)量愈多，鑄鐵的強(qiáng)度、硬度和耐磨性愈高。
(2)碳化物的分布形態(tài)和數(shù)量。生產(chǎn)中的大多數(shù)普通灰鑄鐵件碳化物含量均較少，但在合金鑄鐵和耐磨鑄鐵中，會(huì)出現(xiàn)較多碳化物。根據(jù)碳化物的分布形態(tài)，可分為條狀碳化物、塊狀碳化物、網(wǎng)狀碳化物和萊氏體狀碳化物。雖然碳化物具有很高的硬度，卻降低鑄鐵的韌性，并惡化加工性能。國家標(biāo)準(zhǔn)將碳化物分為1--6級(jí)，級(jí)別的名稱依次為：碳1、碳3、碳5、碳10、碳15,碳20。各級(jí)名稱中的數(shù)字表示該級(jí)碳化物數(shù)量體積分?jǐn)?shù)（％）。
（3）磷共晶類型分布形態(tài)和數(shù)量。根據(jù)磷共晶的形態(tài)特征，將磷共晶分為二元磷共晶、三元磷共晶、二元磷共晶-碳化物復(fù)合物和三元磷共晶-碳化物復(fù)合物四種類型。
在金相檢驗(yàn)中，為了鑒別碳化物和磷共晶，也可以采用染色法。
   一般來說，灰鑄鐵的磷共晶數(shù)量隨鑄鐵含磷量的增加而增多。磷共晶硬而脆，顯著降低鑄鐵的韌性。國家標(biāo)準(zhǔn)將磷共晶數(shù)量分為1~6級(jí)，級(jí)別名稱依次為磷1、磷2、磷４、磷6、磷8和磷10。各級(jí)名稱中的數(shù)字表示該級(jí)磷共晶的近似含量。
(4)灰鑄鐵共晶團(tuán)的檢驗(yàn)。灰鑄鐵在共晶轉(zhuǎn)變時(shí)，共晶成分的鐵水形成由石墨和奧氏體所組成的共晶團(tuán)。由于共晶團(tuán)邊界上常富集一些夾雜物和偏析物以及某些低熔點(diǎn)共晶體，所以可以利用適當(dāng)?shù)那治g劑將共晶團(tuán)邊界顯示出來。
灰鑄鐵共晶團(tuán)的大小反映鑄鐵機(jī)械性能的高低。在其他條件相同的情況下，共晶團(tuán)愈細(xì)小，鑄鐵的強(qiáng)度愈高。
三、球墨鑄鐵
球墨鑄鐵的石墨呈球狀，或接近球狀，因此鑄鐵中因石墨引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象遠(yuǎn)比片狀石墨的灰鑄鐵小。此外，球狀石墨不像片狀石墨那樣對(duì)金屬基體存在嚴(yán)重的割裂作用，這就為通過熱處理以提高球墨鑄鐵基體組織性能，從而發(fā)掘其性能潛力提供了條件。為此，對(duì)球墨鑄鐵的石墨和基體組織的檢驗(yàn)，是球墨鑄鐵生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
根據(jù)球墨鑄鐵的成分、力學(xué)性能和使用性能，一般將其分為普通球墨鑄鐵、高強(qiáng)度合金球墨鑄鐵和特殊性能球墨鑄鐵。
（一）球墨鑄鐵的牌號(hào)及基本組織
球墨鑄鐵的牌號(hào)是根據(jù)其所具有的力學(xué)性能指標(biāo)而劃分的。共分為8種牌號(hào)，即QT400-18、QT400-15、QT450-10、QT500-7、QT600-3、QT700-2、QT800-2、QT900-2。牌號(hào)中短劃線前面的數(shù)字為該牌號(hào)所具有的抗拉強(qiáng)度Rm (MPa)，后面的數(shù)字為延伸率Ａ（％）。各種牌號(hào)的球墨鑄鐵有其相應(yīng)的金屬基體組織：QT400-18 , QT400-15、QT450-10主要為鐵素體；QT500-7為鐵素體＋珠光體；QT600-3為珠光體十鐵素體；QT700-2為珠光體；QT800-2為珠光體或回火組織；QT900-2為貝氏體或回火組織。此外，還可能存在碳化物及磷共晶等組織。
（二）球墨鑄鐵的石墨及其檢驗(yàn)
1．石墨形態(tài)  所謂石墨形態(tài)，是指單顆石墨的形狀。實(shí)際上，球墨鑄鐵中的石墨并不全是理想的球狀。由于不同形態(tài)的石墨對(duì)金屬基體連續(xù)性的割裂程度不同，因此石墨形態(tài)是影響球墨鑄鐵力學(xué)性能和使用性能的重要因素。
GB/T 9441-1988《球墨鑄鐵金相檢驗(yàn)》根據(jù)石墨面積率(單顆石墨的實(shí)際面積與其最小外接圓面積的比率)值將球墨鑄鐵的石墨形態(tài)分為球狀、團(tuán)狀、團(tuán)絮狀、蠕蟲狀和片狀。
2．石墨球化率及其確定  在金相檢驗(yàn)中，通常所見到的是幾種形態(tài)的石墨共存。在這種情況下，評(píng)定石墨的球化質(zhì)量須用球化率來解決。所謂球化率，是指在規(guī)定的視場(chǎng)內(nèi)，所有石墨球化程度的綜合指標(biāo)。它反映該視場(chǎng)內(nèi)所有石墨接近球狀的程度。
國家標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)石墨形態(tài)及其分布和球化率，將球墨鑄鐵石墨球化分為1-6級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)還列出了各球化級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)圖片，在使用時(shí)，可對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)圖片進(jìn)行評(píng)級(jí)。
球墨鑄鐵的力學(xué)性能在很大程度上決定于球化率。一般來說，在其他條件相同的情況下，球化率愈高，力學(xué)性能也高。
3．石墨大小  石墨大小也會(huì)影響球墨鑄鐵的力學(xué)性能。石墨球細(xì)小可減小由石墨引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象。而且，細(xì)小的石墨球往往具有高的球化率。因此，均勻、圓整、細(xì)小的石墨可以使球墨鑄鐵具有高的強(qiáng)度、塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度。國家標(biāo)準(zhǔn)參照國際標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于石墨大小的分級(jí)方法，將石墨大小分為六級(jí)。
（三）球墨鑄鐵的基體組織及其檢驗(yàn)
球墨鑄鐵鑄態(tài)下的基體組織為鐵素休和珠光體。大多數(shù)球墨鑄鐵有必要進(jìn)行熱處理改善其基體組織，從而達(dá)到所需要的性能。球墨鑄鐵的正火處理，可以消除鑄造應(yīng)力，細(xì)化晶粒，而且可以獲得全部珠光體或以珠光體為主的基體組織。鐵素體基體組織往往是通過退火來達(dá)到的。此外，由于受到化學(xué)成分和冷卻速度的影響，在基體組織中，可能出現(xiàn)碳化物和磷共晶。在某些高合金含量的特殊性能球墨鑄鐵的基體中，還會(huì)出現(xiàn)馬氏體和奧氏體。在有些情況下，一些合金球墨鑄鐵（如銅鉬合金球墨鑄鐵）經(jīng)正火處理后，會(huì)在晶界處出現(xiàn)馬氏體或貝氏體組織，這將增加球墨鑄鐵的脆性。
在基體組織中，各種相（或組織）的形態(tài)、分布和相對(duì)量對(duì)鑄鐵性能的影響起著決定性的作用。這正是金相檢驗(yàn)所要解決的問題。
GB/T 9441-1988《球墨鑄鐵金相檢驗(yàn)》對(duì)于球墨鑄鐵鑄態(tài)和正火、退火態(tài)的基體組織的檢驗(yàn)作了明確規(guī)定。
1． 珠光體粗細(xì)和珠光體數(shù)量  在一般情況下，球墨鑄鐵的珠光體呈片狀。按照珠光體的片間距，
將其分為粗片狀珠光體、片狀珠光體和細(xì)片狀珠光體。珠光體的粗細(xì)雖對(duì)球鐵性能有影響，但其影響的程度遠(yuǎn)較珠光體數(shù)量和球化率對(duì)性能的影響來得小。珠光體數(shù)量是指珠光體與鐵素體的相對(duì)量。對(duì)于高

               (a)鐵素體基體               (b)鐵素體+珠光體基體                (c)珠光體基體
                                    圖8-11   不同基體的球墨鑄鐵
強(qiáng)度球鐵，應(yīng)確保高的珠光體數(shù)量；而對(duì)于高韌性球鐵，則應(yīng)確保高的鐵素體數(shù)量。
在鑄態(tài)或完全奧氏體化正火后，球墨鑄鐵的鐵素體呈牛眼狀(圖8-11)。它在球墨鑄鐵中很常見。
國家標(biāo)準(zhǔn)將珠光體數(shù)量分為珠95~珠5共十二級(jí)。
2． 分散分布的鐵素體數(shù)量  如果采用直接加熱至三相區(qū)進(jìn)行部分奧氏體化正火工藝，則鐵素體呈
分散分布的塊狀，如圖8-12所示。當(dāng)采用完全奧氏體化后爐冷至三相區(qū)保溫，進(jìn)行二階段正火工藝時(shí)，       
                                       
圖8-12  塊狀鐵素體   （100×）                  圖8-13  網(wǎng)狀鐵素體    （100×）
鐵素體呈分散分布的網(wǎng)狀，如圖8-13 所示。國家標(biāo)準(zhǔn)按塊狀和網(wǎng)狀兩個(gè)系列，各分為六級(jí)，依次為鐵5、鐵10、鐵15、鐵20、鐵25和鐵30。各級(jí)別名稱中的數(shù)字表示該級(jí)分散分布鐵素體數(shù)量的體積分?jǐn)?shù)（％）的近似值。        
3．磷共晶數(shù)量  在鑄鐵中，磷共晶作為一種低熔點(diǎn)組織，總是分布在晶界處和鑄件最后凝固的熱節(jié)部位。球墨鑄鐵中的磷共晶，多為由奧氏體、磷化鐵和滲碳體所組成的三元磷共晶。由于磷共晶顯著降低沖擊韌性，一般情況下，球墨鑄鐵的磷共晶含量的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)控制在2％以下。
在球墨鑄鐵中，磷共晶數(shù)量對(duì)性能的影響比磷共晶形態(tài)對(duì)性能的影響要顯著。國家標(biāo)準(zhǔn)中的磷共晶數(shù)量分為五級(jí)，依次為磷0.5、磷1、磷1.5、磷2、磷3。各級(jí)別名稱中的數(shù)字表示該級(jí)磷共晶數(shù)量的體積分?jǐn)?shù)（％）的近似值。
4．滲碳體數(shù)量  在球墨鑄鐵結(jié)晶后，往往在組織中出現(xiàn)一定數(shù)量的滲碳體。嚴(yán)重時(shí)，出現(xiàn)萊氏體。滲碳體顯著降低球墨鑄鐵的塑性和韌性，并惡化加工性能。在球墨鑄鐵的生產(chǎn)中，若滲碳體作為硬化相單獨(dú)存在時(shí)，其含量的體積分?jǐn)?shù)一般應(yīng)小于5％作為控制界限。對(duì)于某些高韌性球墨鑄鐵，應(yīng)作更嚴(yán)格的控制。
國家標(biāo)準(zhǔn)將滲碳體數(shù)量分為五級(jí)，依次為滲1、滲2、滲3、滲5和滲10。各級(jí)別名稱中的數(shù)字表示該級(jí)滲碳體數(shù)量的體積分?jǐn)?shù)（％）的近似值。
（四）球墨鑄鐵等溫淬火的組織及檢驗(yàn)
1．等溫淬火的組織  當(dāng)?shù)葴販囟缺容^低時(shí)，獲得針狀貝氏體，也稱下貝氏體。針狀貝氏體經(jīng)侵蝕后在顯微鏡下呈針狀。針狀貝氏體具有高的強(qiáng)度和硬度，但塑性和韌性較低。當(dāng)?shù)葴販囟缺容^高時(shí)，獲得羽毛狀貝氏體也稱上貝氏體。這種組織總伴有較多的高碳?xì)埩魥W氏體，羽毛狀貝氏體具有較高的綜合力學(xué)性能。當(dāng)?shù)葴販囟仍?/span>Ms附近時(shí)，獲得針狀貝氏體與馬氏體的混合組織，在部分奧氏體化等溫淬火的條件下，獲得貝氏體與鐵素體的混合組織，前者強(qiáng)度、硬度高，脆性大，而后者雖然強(qiáng)度稍低，但塑性和韌性較高。
檢驗(yàn)球墨鑄鐵等溫淬火組織，可按JB/T 3021-1981《稀土鎂球墨鑄鐵等溫淬火金相標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行。
2．貝氏體長(zhǎng)度  奧氏體化溫度愈高，則轉(zhuǎn)變成貝氏體的尺寸愈長(zhǎng)。在貝氏體形態(tài)及其他條件相同的情況下，貝氏體尺寸愈長(zhǎng)，力學(xué)性能愈低。JB/T 3021-1981標(biāo)準(zhǔn)將貝氏體的長(zhǎng)度分為五級(jí)。
3．白區(qū)數(shù)量  所謂白區(qū)，是指球墨鑄鐵經(jīng)等溫淬火后，集中分布在共晶團(tuán)邊界上尚未轉(zhuǎn)變的殘留奧氏體和淬火馬氏體。試樣經(jīng)侵蝕后呈白色斷續(xù)網(wǎng)絡(luò)狀。試驗(yàn)表明，奧氏體化溫度愈高，等溫轉(zhuǎn)變愈不充分，鑄鐵中穩(wěn)定奧氏體的合金元素含量愈高，則白區(qū)數(shù)量愈多。
白區(qū)增加球墨鑄鐵的脆性，為此，應(yīng)控制白區(qū)的數(shù)量。標(biāo)準(zhǔn)將白區(qū)數(shù)量分為四級(jí)。
4．鐵素體數(shù)量  球墨鑄鐵等溫淬火后的鐵素體一般出現(xiàn)于部分奧氏體化的淬火狀態(tài)下，其數(shù)量決定于三相區(qū)內(nèi)未溶鐵素體的多寡。一般來說，少量鐵素體的存在，雖使強(qiáng)度和硬度有所降低，但使塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度有所提高。標(biāo)準(zhǔn)中將鐵素體數(shù)量分為四級(jí)。
（五）球墨鑄鐵幾種常見的鑄造缺陷
1．球化不良和球化衰退  球化不良和球化衰退的顯微組織特征是除球狀石墨外，出現(xiàn)較多蠕蟲狀石墨。球化不良和球化衰退的球墨鑄鐵鑄件只能報(bào)廢。
2．石墨飄浮  石墨飄浮的金相組織特征是石墨大量聚集，往往出現(xiàn)開花狀。在壁厚較大的鑄件上容易出現(xiàn)。石墨飄浮降低鑄件的力學(xué)性能。
3．夾渣  球墨鑄鐵的夾渣一般是指呈聚集分布的硫化物和氧化物。在顯微鏡下，為黑色不規(guī)則形狀的塊狀物或條帶狀物，常見于鑄件的上表面或泥芯的下表面。具有夾渣的鑄件，力學(xué)性能低。嚴(yán)重時(shí)，使鑄件滲漏。
4.縮松  縮松是指在顯微鏡下所見到的微觀縮孔?？s松分布在共晶團(tuán)的邊界上，呈向內(nèi)凹陷的黑洞。縮松破壞了金屬的連續(xù)性，降低力學(xué)性能，嚴(yán)重時(shí)引起鑄件滲漏。
5．反白口  反白口的組織特征是在共晶團(tuán)的邊界上出現(xiàn)許多呈一定方向排列的針狀滲碳體。一般位于鑄件的熱節(jié)部位。在反白口區(qū)域內(nèi)，往往都存在較多的顯微縮松。

四、可鍛鑄鐵
可鍛鑄鐵是將鑄態(tài)白口鑄鐵毛坯經(jīng)過石墨化或脫碳處理而獲得的鑄鐵?？慑戣T鐵具有較高的強(qiáng)度及良好的塑性和韌性，故也稱延展性鑄鐵。
按照可鍛鑄鐵的化學(xué)成分、熱處理工藝及由此而導(dǎo)致的組織和性能之別，將其分為黑心可鍛鑄鐵和白心可鍛鑄鐵。黑心可鍛鑄鐵是由白口鑄鐵毛坯經(jīng)石墨化退火后獲得團(tuán)絮狀石墨。白心可鍛鑄鐵是由白口鑄鐵毛坯經(jīng)高溫氧化脫碳后獲得全部鐵素體或鐵素體加珠光體組織（心部可能尚有滲碳體或石墨）。在黑心可鍛鑄鐵中，又分為黑心鐵素體可鍛鑄鐵和黑心珠光體可鍛鑄鐵。我國應(yīng)用最多的是黑心鐵素體可鍛鑄鐵。其組織是團(tuán)絮狀石墨和鐵素體。由于團(tuán)絮狀石墨對(duì)金屬基體的割裂作用遠(yuǎn)比片狀石墨小，因此可鍛鑄鐵的性能比灰鑄鐵高。然而，不如球墨鑄鐵。
黑心可鍛鑄鐵主要用于承受沖擊、震動(dòng)及扭轉(zhuǎn)載荷下的零件，如汽車后橋、輪殼，低壓閥門、水暖零件和機(jī)床附件等。
（一）黑心可鍛鑄鐵的牌號(hào)及基木性能
我國的黑心可鍛鑄鐵的牌號(hào)是按其力學(xué)性能指標(biāo)劃分的，共分為八級(jí)，即KTH300-06、KTH300-08、KTH350-10、KTH370-12、KTH450-06、KTH550-04、KTH650-02、KTH700-02。牌號(hào)中前面的數(shù)字表示其具有的抗拉強(qiáng)度Rm (MPa)，后面的數(shù)字為其伸長(zhǎng)率A（％）值。
（二）黑心可鍛鑄鐵的退火
       
             (a) 鐵素體基體可鍛鑄鐵                         (b)珠光體基體可鍛鑄鐵
圖8-14   不同基體的可鍛鑄鐵
黑心可鍛鑄鐵的石墨化退火需要很長(zhǎng)的時(shí)間。鑄鐵化學(xué)成分、退火設(shè)備和退火工藝都是影響退火效率的重要因素。一般情況下，可選用較高的退火溫度，但退火溫度過高，會(huì)使石墨形狀惡化。
1．對(duì)鑄態(tài)白口鑄鐵的要求  在化學(xué)成分的選擇上，一般選用低碳和低硅的成分，以利于鑄態(tài)下能獲得無鑄造缺陷的白口鑄鐵毛坯，又利于在熱處理時(shí)，在保證充分石墨化的前提下盡量縮短退火時(shí)間以及達(dá)到預(yù)定的力學(xué)性能。
2．退火工藝  生產(chǎn)中常見的黑心可鍛鑄鐵的退火工藝分為五個(gè)階段。
 (1)升溫階段。從室溫加熱至950℃左右。在這一階段中，白口鑄鐵組織中的珠光體轉(zhuǎn)變成奧氏體。
 (2)第一階段石墨化。在950℃左右保溫，使?jié)B碳體分解，析出石墨。第一階段石墨化完成之后，鑄鐵在高溫時(shí)的組織是石墨和奧氏體。
 (3)中間降溫階段。從高溫（約950℃左右）冷卻至稍低于共析溫度的過程中，碳從奧氏體中析出，并依附在原有的團(tuán)絮狀石墨上，最后，奧氏體轉(zhuǎn)變成珠光體。在這一階段內(nèi)，冷速太快，會(huì)出現(xiàn)二次滲碳體。冷速太慢，會(huì)延長(zhǎng)退火時(shí)間。
 (4)第二階段石墨化。在710~730℃保溫，主要是共析滲碳體的分解。所析出的碳擴(kuò)散至原有石墨表面上。在隨后的冷卻過程中，奧氏體轉(zhuǎn)變成鐵素體。
這一階段也可以從高溫爐冷至780℃左右，以緩慢的冷卻速度通過共析區(qū)，使奧氏體直接轉(zhuǎn)變成鐵素體和石墨。
 (5)冷卻階段。第二階段石墨化后，爐冷至650℃左右后，出爐空冷。空冷的目的是防止回火脆性。如果鑄件在450~550℃不快速冷卻，將在鐵素體晶界上析出三次滲碳體，使鑄件產(chǎn)生白脆性。
3．加速石墨化退火的工藝措施  可鍛鑄鐵的退火時(shí)間長(zhǎng)，能耗大。縮短退火周期，提高退火質(zhì)量對(duì)可鍛鑄鐵的生產(chǎn)具有重要意義。對(duì)鐵水進(jìn)行孕育處理，通過孕育劑的作用，既能保證鐵水在凝固時(shí)得到全部白口組織，又能使白口毛坯在退火時(shí)容易石墨化。
（三）黑心可鍛鑄鐵的石墨及檢驗(yàn)
白口鑄鐵在退火過程中，退火石墨也要經(jīng)過石墨形核和石墨長(zhǎng)大兩個(gè)階段。在正常的退火溫度下，使退火石墨呈團(tuán)絮狀。如果退火溫度過高，或含硅量過高，使退火石墨的緊密度降低，而出現(xiàn)絮狀或聚蟲狀石墨。
1．石墨形狀  在黑心可鍛鑄鐵中，常見的石墨有：團(tuán)球狀、團(tuán)絮狀、絮狀、聚蟲狀、枝晶狀。
JB/T2122-1977《鐵素體可鍛鑄鐵金相標(biāo)準(zhǔn)》根據(jù)視場(chǎng)中各種形狀石墨的數(shù)量，將石墨形狀分為五級(jí)。
2．石墨分布及石墨顆數(shù)  標(biāo)準(zhǔn)將石墨分布和石墨顆數(shù)分別分為三級(jí)和五級(jí)。
（四）黑心可鍛鑄鐵的基體組織及檢驗(yàn)
為了保證可鍛鑄鐵高的塑性和韌性，其基體組織應(yīng)為鐵素體。在生產(chǎn)過程中由于某些工藝因素的影響，可能會(huì)出現(xiàn)其他組織。
對(duì)黑心可鍛鑄鐵基體組織的檢驗(yàn)，主要是對(duì)珠光體和滲碳體的殘余量及表皮層厚度的檢驗(yàn)。
1．珠光體殘余量  珠光體殘余是由于第二階段石墨化退火不充分所致。標(biāo)準(zhǔn)將珠光體殘余量分為五級(jí)。
2．滲碳體殘余量  滲碳體殘余是由于第一階段石墨化退火不充分所致。此外，在中間降溫階段冷卻太快，會(huì)出現(xiàn)二次滲碳體。將滲碳體殘余量體積分?jǐn)?shù)分為小于或等于2％和大于2％兩個(gè)級(jí)別。
3．表皮層厚度  黑心可鍛鑄鐵的表皮層是指出現(xiàn)在鑄件外緣的珠光體層或鑄件外緣的無石墨鐵素體層。表皮層的形成是鑄件在第一階段石墨化退火溫度過高，使鑄件表皮奧氏體強(qiáng)烈脫碳所引起的。將表皮層厚度分為四級(jí)。
在對(duì)黑心可鍛鑄鐵的石墨及基體組織進(jìn)行金相檢驗(yàn)時(shí)，可按照JB/T 2122-1977標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)各檢驗(yàn)項(xiàng)目所規(guī)定的檢驗(yàn)方法及組織特征的文字說明及其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)圖片對(duì)照比較進(jìn)行級(jí)別評(píng)定。