球墨鑄鐵件具有良好的力學性能和較好的鑄造性能，在整個鑄件生產(chǎn)選材中占有優(yōu)勢地位。雖然球墨鑄鐵凝固過程中石墨的析出將帶來體積膨脹，但由于其糊狀凝固方式，及石墨膨脹力導致的鑄型型壁變形和位移，所以收縮缺陷、尤其是縮松是球墨鑄鐵件的缺陷，也是導致鑄件報廢的主要原因之一。

縮松缺陷分為宏觀縮松和微觀縮松。宏觀縮松是鑄件內(nèi)部成片分散存在的細小孔洞群。肉眼不可見的晶間孔洞稱作微觀縮松。準確分析球墨鑄鐵件的縮松形成機理，依此進行工藝改進、鑄件質(zhì)量預測和降低廢品率，可以產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益。

目前，關于球墨鑄鐵縮松形成機理的研究主要集中在球鐵的凝固特點、凝固過程和生產(chǎn)工藝三個方面。旨在依此綜述球墨鑄鐵的縮松缺陷形成機理研究的狀況。

球墨鑄鐵呈“糊狀”凝固。與灰鑄鐵相比，共晶凝固時間長，共晶團數(shù)多，凝固膨脹壓力大。球墨鑄鐵這些特有的凝固特點是縮松形成的根本原因。球墨鑄鐵的成分在共晶點附近，凝固斷面上液-固兩相區(qū)寬，當包圍石墨的奧氏體臨近接觸時，尚未凝固的液態(tài)金屬被分割成一個個不連續(xù)的熔池，失去了補縮通道，呈現(xiàn)出糊狀狀態(tài)。糊狀凝固是球墨鑄鐵的固有屬性。

球墨鑄鐵共晶凝固時間長的原因是共晶凝固方式為非共生共長方式。當石墨長大進入共晶階段后，奧氏體殼已經(jīng)形成，碳原子由鐵液通過固態(tài)的奧氏體殼擴散到石墨球上，同時鐵原子從石墨-奧氏體界面處擴散出去，這一過程比碳原子在鐵液中的擴散速度要慢得多。因此球墨鑄鐵的共晶凝固時間較長。球墨鑄鐵的導熱系數(shù)比灰鑄鐵小20%~40%，散熱慢，所以球墨鑄鐵的凝固時間要比灰鑄鐵長。

由于石墨比容大于鐵的比容，石墨析出時會引起體積膨脹。石墨球在奧氏體殼包圍下生長，奧氏體殼相互接觸后，石墨長大引起的體積膨脹受到阻礙，產(chǎn)生膨脹壓力。由于鐵液的孕育處理，球墨鑄鐵的共晶團數(shù)量約為灰鑄鐵的100~200倍。所以球墨鑄鐵的凝固膨脹壓力要比灰鑄鐵大得多。

球墨鑄鐵共晶結晶時，由于加鎂處理的結果，石墨球核心在液相中長到尺寸時，即被奧氏體包圍，由于奧氏體外殼阻礙碳原子自熔液向石墨球擴散而使石墨球生長速度減慢，共晶反應除了靠已有共晶團長大完成外，還靠新的晶核析出和長大完成，因而共晶轉(zhuǎn)變在一個較寬的溫度范圍內(nèi)進行，導致鑄件在很寬斷面上固、液兩相共存，呈糊狀凝固。由于球墨鑄鐵呈糊狀凝固，使得球墨鑄鐵件在澆注后，外殼長時間內(nèi)剛度不夠，共晶團接觸后產(chǎn)生的凝固膨脹力在使奧氏體枝晶間隙增大同時也使不很結實的鑄件外殼向外脹大，從而使鑄件凝固部分得不到足夠液態(tài)金屬的補縮，形成縮松。

(二)、球墨鑄鐵件的能

球墨鑄鐵件淬火首先要進行奧氏體化。奧氏體化溫度一般為860~880℃，保溫時間和正火、退火處理一樣，都是每25毫米厚鑄件保溫1小時。保溫結束后，在流動空氣中冷卻。淬火后鑄件需要及時回火，消減淬火應力，提高工件塑韌性。

鑄件淬火前須有合適的原始基體組織。最主要的是基體中不能存在過多碳化物、磷共晶。如果碳化物在淬火溫度下未能溶解，碳化物與奧氏體界面常是裂紋萌生處。存在這些碳化物使淬火裂紋發(fā)生的概率顯著提高。含有碳化物的鑄件在淬火前加熱到高溫石墨化退火或正火溫度，并進行保溫將碳化物。淬火鑄件的基體是共晶團比較細密均勻，以珠光體為主的組織。這樣的組織易于奧氏體化，獲得均勻的淬火組織。

球墨鑄鐵的淬硬度與奧氏體含碳量有關。提高奧氏體化溫度會增加奧氏體含碳量，淬火后出現(xiàn)較多殘余奧氏體，使馬氏體粗化，降低淬火硬度。如果鑄件選用較低的淬火溫度，可使奧氏體含碳量處于較低水平，淬火后雖能獲得細小的針狀馬氏體，但因奧氏體化不，達不到應有的淬火硬度。由于高碳馬氏體與殘余奧氏體的綜合影響，在不同加熱溫度下，淬火硬度會出現(xiàn)大值。

另外，為大部分可能存在鐵素體，并使奧氏體獲得合適含碳量。淬火溫度選在共析轉(zhuǎn)變上限溫度以上25—40℃較好。

硅顯著改變球墨鑄鐵共析溫度范圍。因此，球墨鑄鐵件淬火溫度受鑄件含硅量的影響。硅含量在常規(guī)含量上限時，共析轉(zhuǎn)變上限溫度為835—845℃。歷此，淬火溫度可選在860—880攝氏度、含硅量低于2%時，譽火溫度可降低到840—860℃。球墨鑄鐵淬火硬度可達到60—62（HRC）。

球墨鑄鐵比較好，它是通過球化和孕育處理球狀石墨，地提高了鑄鐵的機械性能，特別是提高了塑性和韌性，從而比碳鋼還高的強度。生鐵是含碳量2.31%-6.并含有非鐵雜質(zhì)較多的鐵碳合金。生鐵的雜質(zhì)元素主要是硅、硫、錳、磷等。生鐵質(zhì)硬而脆，缺乏韌性，幾乎沒有塑性變形能力，因此不能通過鍛造、軋制、拉拔等方法加工成形。

但含硅高的生鐵（灰口鐵）的鑄造及切削性能良好，按其用途可分為煉鋼生鐵和鑄造生鐵兩大類。習慣上把煉鋼生鐵叫做生鐵，把鑄造生鐵簡稱為鑄鐵。鑄造生鐵通過鍛化、變質(zhì)、球化等方法可以改變其內(nèi)部結構，并提高其性能，因此，鑄造生鐵又可分為白口鑄鐵、灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵和特種鑄鐵等品種。

球墨鑄鐵是指石墨以球狀形式存在的鑄造形態(tài)，由于石墨呈球狀分布在基體上對基體的割裂作用降到，可以充分發(fā)揮基體的性能，所以球墨鑄鐵的力學性能比灰鑄鐵和可鍛鑄鐵都高，其抗拉強度塑性韌性與相應基體組織的鑄鋼相近，一般用于柴油機曲軸減速箱齒輪以及軋鋼機軋輥等。

可鍛鑄鐵石墨呈團絮狀減輕了對基體的割裂作用，與灰鑄鐵相比其不較高的強度而且有較好的塑性和韌性，廣泛用于汽車拖拉機前后輪殼管道的彎頭三通等形狀，復雜尺寸不大的零件。

HT（灰鐵）、MT（麻口鐵）、另外還有白口鐵、都是從試片的斷口上看的，HT較軟，易加工，MT次之，白口鐵是不可加工的，且脆，如加工，要進行熱處理，KT(可鍛鑄鐵）是可以延伸些，但不像鋼的延伸率那樣好。