球墨铸铁是指铁液在凝固过程中碳以球型石墨析出的铸铁。如果是刚刚接触到铸造行业的人，经常会把球墨铸铁与其他铸铁混淆。为了帮助大家更多地了解球墨铸铁，小编今天带大家去一探究竟。

说到球墨铸铁，很多人都会把它与灰铸铁和钢相比较。其实，这三者之间存在着很大的差异。相比于灰铸铁，最大的不同就是球墨铸铁的金相组织中的石墨形状的改变，从而避免了灰铸铁中尖锐石墨的存在，使得石墨对金属基体的切口作用大为减少，基本消除了片状石墨引起的应力集中现象，能够让金属基体的强度利用率达到70-90％，从而使金属基体的性能得到更大程度的发挥。

很多人觉得球墨铸铁肯定没有钢的性能好。其实并不是这样。如果考虑到成本问题，可以使用球墨铸铁来代替钢。在铸造过程中，可以通过热处理和合金化等措施来进一步提高球墨铸铁的使用性能。而且经过处理后的球墨铸铁，延伸率高达24％；抗拉强度可以高达1400MPa，基本接近钢材。与钢材相比，球墨铸铁还有很多优点。比如铸造性能好，成本相对较低。由于球墨铸铁产量的不断增加，性能不断开发，现已成功部分取代了锻钢和铸钢，成为前景广阔的金属结构材料。

一、球墨铸铁的形成

球墨铸铁可以通过球化及孕育解决使铁水在凝固时碳以球状石墨的形式形核和生长。在球墨铸铁的形成过程中，有两个非常重要的阶段，即形核与生长。其中的形核是石墨的首要过程，铁液在熔炼及随后的球化、孕育处理中会产生大量的非金属夹杂物，这些非金属夹杂物的形状大小和沉浮状态，成为石墨析出的核心。

核心形成之后，碳原子开始在这些核心上不断堆砌叠加，石墨最终的形成受到工艺条件的影响。所以，石墨生成过程的控制是获得球状石墨的关键。在生产实践中发现，可以通过改变化学成分和控制冷却速度来使得石墨按照球状生长。

二、球墨铸铁的球化分级

球状石墨外貌接近球形，内部呈放射状，有明显的偏光效应。关于球化分级，球化率≥95%时，石墨呈球状，少量团絮，允许极少量团絮状；90%≤球化率＜95%时，石墨大部分呈球状，余为团状和极少量团絮状；80%≤球化率＜90%时，石墨大部分呈团状，余为团絮状，允许有极少量蠕虫状；70%≤球化率小于80%时，石墨呈分散分布的蠕虫状、球状、团状、团絮状；60%≤球化率＜70%时，石墨呈聚集分布的蠕虫状、片状及球状、团状、团絮状。

球墨铸铁中化学成分的选择，既有利于石墨的球化，又能够使得铸件获得良好的铸造性能。

1、碳和硅

一般情况下，球墨铸铁中的碳含量应该控制在2.7%—3.8%之间，以保证球墨铸铁获得合适的力学性能。当碳含量过低时，铸件易产生缩松和裂纹；碳当量过高时，易产生石墨漂浮现象，结果使夹杂物增多。硅可以提高石墨球的圆整度，细化石墨，还可以减小结晶过冷和白口倾向。一般认为硅含量大于2.8％时，可能降低韧性，使韧性－脆性转变温度升高。

2、锰

锰有严重的正偏析倾向，往往有可能富集于共晶团界处，严重时会促使形成晶间碳化物，显著降低球墨铸铁的韧性。因此，在铸造时锰含量应控制在0.3-0.4%之间。

3、磷

磷在球墨铸铁中有很强的偏析倾向，具有增大球铁的缩松倾向，易在晶界处形成磷共晶，严重降低球铁的韧性。对于寒冷地区使用的铸件，易采用磷的下限含量。则磷的含量控制在0.04-0.06%以下。

4、硫

球墨铸铁中硫与球化元素的化合能力很强，生成硫化物或硫氧化物，不仅消耗球化剂，造成球化不稳定，衰退速度加快，而且还使夹杂物数量增多，导致铸件产生缺陷。

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