其他优特钢 HT200 宝钢

①灰口铸铁。含碳量较高（2.7％～4.0％），碳主要以片状石墨形态存在，断口呈灰色，简称灰铁。熔点低（1145～1250℃），凝固时收缩量小，抗压强度和硬度接近碳素钢，减震性好。用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。

②白口铸铁。碳、硅含量较低，碳主要以渗碳
体形态存在，断口呈银白色。凝固时收缩大，易产生缩孔、裂纹。硬度高，脆性大，不能承受冲击载荷。多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。
③可锻铸铁。由白口铸铁退火处理后获得，石墨呈团絮状分布，简称韧铁。其组织性能均匀，耐磨损，有良好的塑性和韧性。用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件。

④球墨铸铁。将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。

⑤蠕墨铸铁。将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得，析出的石墨呈蠕虫状。力学性能与球墨铸铁相近，铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。用于制造汽车的零部件。

⑥合金铸铁。普通铸铁加入适量合金元素（如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等）获得。合金元素使铸铁的基体组织发生变化，从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。

铸铁中含有强度和硬度都很低的石墨。石墨破坏了材料的连续性和整体性，使其断裂和变形的性质不同于钢，并导致力学性能出现一些特有变化规律。

铸铁力学性能受到一系列因素的影响。*显著的影响是石墨的形态、数量和分布状态，其他组成相的类型、化学成分、分布状态以及铸件成形和处理过程也有一定影响。本章将从铸铁断裂特征及机制开始讨论各项力学性能及其影响因素，内容侧重常温及低温力学性能。

1灰铸铁的断裂

材料在外力作用下产生的应力超过自身断裂强度后发生断裂。断裂是机械零件失效的重要因素之一。

材料断裂过程比较复杂。但是总体上看，都要经历内部裂口萌主(裂口形核)、裂口扩展、断裂三个阶段。断裂前不发生明显塑拦王形的断裂属于脆性断裂。在正应力作用下，脆性断裂是材料原子间结合力*弱的晶体学平面(解埋面)分离而形成的断裂，也称解瑚断裂。出现明显塑性变形后发生的断裂称为延性断裂。廷生断裂是在切应力作用下沿滑移面发生滑移而导致的断裂，也称剪切断裂。

亏关脆性断裂的裂口形核机制，位错塞积理论认为，材料受力后运动位错受到晶界和杂质相阻挡产生位错塞积。塞积群所构成回应中集中超过材料强度时，塞积群前端萌牛裂u，脆性断裂前裂口以极决速度扩展。根据应力关系分析，材料屈服应力同时大于口形核应力和断裂应力时，一旦有裂口萌生，将在无塑变情况下断裂 。

下面以拉伸断裂为例说明铸铁断裂过程。实验观察证实，灰铸铁拉伸断裂开始于石墨片断裂。石墨内部存在许多晶体缺陷，如旋转晶界、刃型位错与螺位错、孪晶界、小角度倾斜晶界等。低应力下，石墨可能沿旋转晶界撕裂成小段，也可能因孪晶或倾斜晶界上的位错塞积而沿六方晶格的(0001)面滑移导致劈裂。大多数微裂口发生于孪晶界，可认为孪晶界位错塞积应力是裂口产生的主要根源。