1　球磨鑄鐵鑄態組織

1.1　鐵碳硅合金相圖

圖1-1所示相圖中[1]，實線顯示鐵碳硅三元相圖的ω（Si）=2.4%截面圖。虛線顯示鐵碳二元合金穩定系相圖。該相圖指出在平衡條件下各組成相存在的溫度和成分范圍以及合金液-固相變和固態相變的臨界數據，是研究和了解鐵碳系合金的基礎資料。實線構成的相圖是一個動態圖形，此圖中各臨界點隨硅的質量分數變化而變化。其中有些變化值得注意，主要有：二元合金加入硅后，共晶點、共析點、奧氏體中碳的溶解度極限值都隨硅的質量分數提高而移向低碳方向，溫度也有所提高。奧氏體相區隨硅的加入而相應縮小。鐵碳二元相圖中的共晶轉變點和共析轉變點都由固定溫度改變為一個溫度范圍，出現兩個三相共存區：γ+L+G區和α+γ+G區。

圖1-1　鐵碳硅三元相圖的ω（Si）=2.4%截面（實線）及鐵碳二元合金相圖（虛線）

球墨鑄鐵是多元合金。其中影響合金相變的主要常存元素是鐵、碳、硅。球墨鑄鐵的鑄態組織按照鐵碳硅三元合金相變規律經過凝固和固態相變過程而形成。球墨鑄鐵由液態降溫到室溫，其組織通常遵循兩條路徑發生相變，產生兩類鑄態組織。一是按照穩定系統轉變最終形成含有球狀石墨+基體的鑄態組織，這是正常的球墨鑄鐵組織。二是按照亞穩定系統轉變最終形成球狀石墨+滲碳體基體的鑄態組織，后者常用于耐磨球墨鑄鐵件。

有許多因素影響球墨鑄鐵的相變和組織生成過程。如鑄件的化學成分、鑄件冷卻速度、鐵水熔化工藝、球化和孕育處理、鑄造和熱處理工藝等都是基本因素。制取球墨鑄鐵時需要了解、利用和協調這些因素，使鑄件獲得我們預期的組織和性能。

本章以及后面有關章節將就這些內容分別進行討論。