可锻铸铁的分类与组织特点分析

4.6.3.1 白心可锻铸铁

白心可锻铸铁是白口铸铁在氧化性介质中加热至950~1000℃，经长时间脱碳退火制成。铸件心部金相组织为珠光体+团絮状石墨，表层脱碳组织为铁素体，过渡层组织为铁素体+珠光体；其断口为银白色。由于白心可锻铸铁生产工艺陈旧，力学性能不高，因此我国已很少生产。

4.6.3.2 黑心可锻铸铁

黑心可锻铸铁是将白口铸铁经高低温两阶段石墨化退火而制成。其工艺为：加热至920~980℃保温（第一阶段为退火）炉冷至750~700℃，再进行保温（第二阶段退火），再冷却650~600℃，出炉空冷。由此得到铁素体+团絮状石墨，脱碳层组织为铁素体或珠光体+铁素体，或珠光体。黑心可锻铸铁的端口为黑色纤维状；若脱碳层为珠光体，断口表面有一圈亮白色，这就是黑心可锻铸铁名称的由来。黑心可锻铸铁又称为铁素体可锻铸铁。黑心可锻铸铁正常的金相组织为团絮状石墨+铁素体，其力学性能取决于石墨的状态和基体组织。机械行业标准JB/T 2122—1977《铁素体可锻铸铁金相标准》规定了检验项目，主要包括：石墨、基体、表皮层。

黑心可锻铸铁的基体大部分或全部为铁素体，如图4-156~图4-158所示，当存在残留珠光体时，也可以看到牛眼状、连续状和破碎状铁素体，如图4-159~图4-162所示。JB/T 2122—1977未对铁素体的晶粒度作出规定，可参照钢的8级晶粒度标准评定，一般以5~8级（约60~250个/mm²）较好。珠光体是黑心可锻铸铁退火不足的残留产物，第一阶段退火后快冷得到的是细片状珠光体，第二阶段退火残留的多为片状和粒状珠光体。各种牌号的黑心可锻铸铁允许的珠光体残留量见表4-9。可锻铸铁退火后的残留渗碳体不能超标，第一阶段退火温度较低或保温不足，会出现残留的共晶渗碳体，在中间冷却阶段冷速快，会析出二次渗碳体，在低温冷却过程中停留时间过长，会析出分布于铁素体晶界的三次渗碳体。

表4-9 黑心可锻铸铁中珠光体允许残留量（体积分数，%）

4.6.3.3 珠光体可锻铸铁

珠光体可锻铸铁是将白口坯件在920~980℃加热保温后，即以较快的冷却速度通过共析相变温度，从而得到珠光体+团絮状石墨的组织。

图4-155a　100×

图4-155b　100×

图号：4-155 材料：可锻铸铁

处理工艺：铸造 浸蚀方法：未腐蚀

组织说明：黄色为基体，石墨呈团絮状和团球状，黑色颗粒和灰色不规则块状物为夹杂物。

图4-156a　100×

图4-156b　100×

图号：4-156 材料：可锻铸铁

处理工艺：铸造 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀

组织说明：黄色为铁素体基体组织，长时间退火铁素体晶界明显呈等轴状，石墨呈团絮状和团球状。

图4-157a　100×

图4-157b　100×

图号：4-157 材料：可锻铸铁

处理工艺：铸造 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀

组织说明：黄色为铁素体基体组织，长时间退火铁素体晶界明显呈等轴状，石墨呈团絮状，图4-157a中不规则的黑色块为显微缩松，图4-157b中深蓝色长条为夹杂物。(www.xing528.com)

图4-158 400×

图号：4-158 材料：可锻铸铁

处理工艺：铸造 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀

组织说明：黄色等轴状铁素体和团絮状石墨。

图4-159 200×

图号：4-159 材料：可锻铸铁

处理工艺：铸造 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀

组织说明：黄色为铁素体基体，包围着絮状石墨，红绿色组织为珠光体。

图4-160a　400×

图4-160b　400×

图号：4-160 材料：可锻铸铁

处理工艺：铸造 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀

组织说明：黄色为铁素体基体，包围着聚虫状和絮状石墨，红绿色组织为珠光体。

图4-161a　400×

图4-161b　400×

图号：4-161 材料：可锻铸铁

处理工艺：铸造 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀

组织说明：黄色为铁素体基体，石墨较分散，呈聚虫状和絮状，红绿色组织为珠光体。

图4-162 400×

图号：4-162 材料：可锻铸铁

处理工艺：铸造 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀

组织说明：黄色为铁素体基体，包围着聚虫状和絮状石墨，石墨分布有枝晶特征，绿色组织为珠光体。