灰鑄鐵是指具有片狀石墨的鑄鐵，因斷裂時斷口呈暗灰色，故稱為灰鑄鐵。主要成分是鐵、碳、硅、錳、硫、磷，是應用**廣的鑄鐵，其產量占鑄鐵總產量80%以上。
根據石墨的形態，灰鑄鐵可分為:普通灰鑄鐵，石墨呈片狀;球墨鑄鐵，石墨呈球狀;可鍛鑄鐵，石墨成團絮狀;蠕墨鑄鐵，石墨呈蠕蟲狀。
灰鑄鐵碳量較高(為2.7%~4.0%)，可看成是碳鋼的基體加片狀石墨。按基體組織的不同灰鑄鐵分為三類:鐵素體基體灰鑄鐵;珠光體一鐵素體基體灰鑄鐵;珠光體基體灰鑄鐵。
鐵素體灰鑄鐵是在鐵素體的基體上分布著多而粗大的石墨片，其強度、硬度差，很少應用;
珠光體灰鑄鐵是在珠光體的基體上分布著均勻、細小的石墨片，其強度、硬度相對較高，常用于制造床身、機體等重要件;
珠光體-鐵素體灰鑄鐵是在珠光體和鐵素體混合的基體上，分布著較為粗大的石墨片，此種鑄鐵的強度、硬度盡管比前者低，但仍可滿足一般機體要求，其鑄造性、減震性均佳，且便于熔煉，是應用**廣的灰鑄鐵。
灰鑄鐵顯微組織的不同，實質上是碳在鑄鐵中存在形式的不同。灰鑄鐵中的碳有化合碳(Fe3C)和石墨碳所組成。化合碳為0.8%時，屬珠光體灰鑄鐵;化合碳小于0.8%時，屬珠光體-鐵素體灰鑄鐵;全部碳都以石墨狀態存在時，則為鐵素體灰鑄鐵。
力學性能
灰鑄鐵的力學性能與基體的組織和石墨的形態有關。灰鑄鐵中的片狀石墨對基體的割裂嚴重，在石墨尖角處易造成應力集中，使灰鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌性遠鋼，但抗壓強度與鋼相當，也是常用鑄鐵件中力學性能**差的鑄鐵。同時，基體組織對灰鑄鐵的力學性能也有一定的影響，鐵素體基體灰鑄鐵的石墨片粗大，強度和硬度**，故應用較少;珠光體基體灰鑄鐵的石墨片細小，有較高的強度和硬度，主要用來制造較重要鑄件;鐵素體一珠光體基體灰鑄鐵的石墨片較珠光體灰鑄鐵稍粗大，性能不如珠光體灰鑄鐵。故工業上較多使用的是珠光體基體的灰鑄鐵。
其他性能
灰鑄鐵具有良好的鑄造性能、良好的減振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性。
熱處理
灰鑄鐵的熱處理后只能改變基體組織，不能改變石墨的形態，因而不可能明顯提高灰鑄鐵件的力學性能。灰鑄鐵的熱處理主要用于消除鑄件內應力和白口組織，穩定尺寸，改善切削加工性能，提高表面硬度和耐磨性等。
消除內應力退火
用以消除鑄件在凝固過程中因冷卻不均勻而產生的鑄造應力，防止鑄件產生變形和裂紋。其工藝是將鑄件加熱到 500~600℃，保溫一段時間后隨爐緩冷至150~200℃以下出爐空冷，有時把鑄件在自然環境下放置很長一段時間，使鑄件內應力得到松弛，這種方法叫"自然時效"，大型灰鑄鐵件可以采用此法來消除鑄造應力。
石墨化退火
以消除白口組織，降低硬度，改善切削加工性能。方法是將鑄件加熱到850~900℃，保溫 2~5小時，然后隨爐緩冷至400~500℃，再出爐空冷，使滲碳體在保溫和緩冷過程中分解而形成石墨。
表面淬火
提高表面硬度和延長使用壽命。如對于機床導軌表面和內燃機汽缸套內壁等灰鑄鐵件的工作表面，需要有較高的硬度和耐磨損性能，可以采用表面淬火的方法。常用的方法有高(中)頻感應加熱表面淬火和接觸電阻加熱表面淬火。
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