鑄鐵是指碳的質量分數大于2.14%或者組織中具有共晶組織的鐵碳合金。工業上所有的鑄鐵是以鐵、碳、硅為主要元素的多元合金。

鑄鐵的成分范圍大致為：w(C)=2.4~4.0%,w(Si)=0.6~3.0%,w(Mn)=0.2~1.2%,w(P)=0.04~1.2%,w(S)=0.04~0.20%及其他合金元素。

鑄鐵中的碳可能以滲碳體（Fe₃C）或石墨兩種獨立的形式存在。

G-石墨；Fe₃C-滲碳體

鑄鐵的分類方法較多，可按鑄鐵的使用性能、斷口特征或成分特征進行分類，較常用和方便的是分為七大類。

鑄鐵的分類及組織特征

根據《GB/T 5612-2008 鑄鐵牌號表示方法》規定將鑄鐵分為5類。

鑄鐵基本代號由表示該鑄鐵特征的漢語拼音字的第一個大寫正體字母組成，當兩種鑄鐵名稱的代號字母相同時，可在該大寫整體字母后加小寫正體字母來區別。

當要表示鑄鐵的組織特征或特殊性能時，代表鑄鐵組織特征或特殊性能的漢語拼音字的第一個大寫正體字母排列在基本代號的后面。

當以化學成分表示鑄鐵的牌號時，合金元素符號及名義含量（質量分數）排列在鑄鐵代號之后；在牌號中常規C、Si、Mn、S、P元素一般不標注，有特殊作用時，才標準其元素符號及含量；合金化元素的含量大于或等于1%時，在牌號用整數標注，數值的修約按GB/T 8170執行，小于1%時一般不標注，只有對該合金特性有較大影響時，才標注其合金元素符號；合金化元素按其含量遞減次序排列，含量相等時按元素符號的字母順序排列。

當以力學性能表示鑄鐵的牌號時，力學性能值排列在鑄鐵代號之后，當牌號中有合金元素符號時，抗拉強度值排列于元素符號及含量之后，之間用“-”隔開；牌號中代號后面有一組數字時，該組數字表示抗拉強度值，單位為MPa;當有兩組數字時，第一組表示抗拉強度值，單位為MPa，第二組表示伸長率值，單位為%，兩組數字間用“-”隔開。

鑄鐵牌號結構示例1

鑄鐵牌號結構示例2

鑄鐵牌號結構示例3

各種鑄鐵名稱及代號

Source:《GB/T 5612-2008 鑄鐵牌號表示方法》

灰鑄鐵中外牌號對照

球墨鑄鐵中外牌號對照

Source：《中國材料工程大典 第18卷 材料鑄造成形工程（上）》

碳是形成石墨的元素，也是促進石墨化的元素。含碳量越高，析出的石墨就越多、越粗大，而基體中的鐵素體含量增多，珠光體減少；反之，石墨減少且細化。

硅是強烈促進石墨化的元素。若鑄鐵中硅含量過少，即使含碳量很高，石墨也很難形成。硅除能促進石墨化外，還可改善鑄造性能，如提高鑄鐵的流動性、降低鑄件的收縮率等。

硫在生鐵中是有害元素，它強烈阻止石墨的形成，它促使鐵與碳的結合，使鐵硬脆，并與鐵化合成低熔點的硫化鐵，使生鐵產生熱脆性和降低鐵液的流動性，固含硫高的生鐵不適于鑄造細件。鑄造生鐵中硫的含量規定最多不得超過0.06%（車輪生鐵除外）。

磷屬于有害元素，但磷可是鐵水的流動性增加。磷的存在可使鐵增加硬脆性，優良的生鐵含磷量應少，有時為了要增加流動性，含磷量可達1.2%。

常用合金元素在鑄鐵中的具體作用

Source：《中國材料工程大典 第18卷 材料鑄造成形工程（上）》（2005）

微量元素在鑄鐵中的具體作用

Source：《鑄鐵牌號與金相圖譜速用速查及金相檢驗技術創新應用指導手冊》（2005）

灰鑄鐵的金相組織由金屬基體和片狀石墨組成。金屬基體的種類主要由珠光體、鐵素體及珠光體+鐵素體。石墨片以不同的數量、大小、形狀分布于基體中。此外還有少量非金屬夾雜物，如硫化物、磷化物。

灰鑄鐵金相組織

各灰鑄鐵牌號的金相組織 

石墨

國標中將灰鑄鐵的石墨形態分為6種。

灰鑄鐵石墨類型及說明

Source：《GB/T 7216-2009 灰鑄鐵金相檢驗》、《灰鑄鐵中石墨的分類及檢驗》

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