灰铸铁和球墨铸铁的凝固方式

生产上常用的灰铸铁和球墨铸铁是接近共晶成分的合金，但是，它们的凝固方式和铸造性能却与一般窄结晶温度范围合金有很大差别。

以亚共晶成分的铸铁为例，其凝固过程可分为两个阶段：从液相线到共晶转变开始温度，析出奥氏体枝晶，这个阶段很像碳钢；从共晶转变开始温度到共晶转变终了温度（因为铸铁至少应视为Fe—C—Si三元合金，多在一定温度范围内进行共晶转变），发生奥氏体+石墨的共晶转变。

实验表明，亚共晶铸铁在奥氏体枝晶析出时有很大的连成结晶骨架的能力，属外生海绵状凝固方式。

图7-20　灰铸铁和球墨铸铁共晶凝固阶段的凝固方式(https://www.daowen.com)

（a）灰铸铁；（b）球墨铸铁

灰铸铁和球墨铸铁的共晶凝固阶段，情况可以从图7-20中看出。试样是直径50mm，长203mm的圆柱体，立浇，湿型。灰铸铁共晶度为0.9，球墨铸铁共晶度为1.09。

由此可见，灰铸铁的共晶凝固为层状—糊状的中间凝固方式，即近似“内生壳状凝固方式”。球墨铸铁的共晶凝固是典型的糊状凝固方式。

因为石墨析出过程伴随体积增大，它将引起一系列特殊现象，关于灰铸铁和球墨铸铁凝固方式对铸件质量的影响，在后面有关章节中介绍。