1　球磨铸铁铸态组织

1.1　铁碳硅合金相图

图1-1所示相图中[1]，实线显示铁碳硅三元相图的ω（Si）=2.4%截面图。虚线显示铁碳二元合金稳定系相图。该相图指出在平衡条件下各组成相存在的温度和成分范围以及合金液-固相变和固态相变的临界数据，是研究和了解铁碳系合金的基础资料。实线构成的相图是一个动态图形，此图中各临界点随硅的质量分数变化而变化。其中有些变化值得注意，主要有：二元合金加入硅后，共晶点、共析点、奥氏体中碳的溶解度极限值都随硅的质量分数提高而移向低碳方向，温度也有所提高。奥氏体相区随硅的加入而相应缩小。铁碳二元相图中的共晶转变点和共析转变点都由固定温度改变为一个温度范围，出现两个三相共存区：γ+L+G区和α+γ+G区。

图1-1　铁碳硅三元相图的ω（Si）=2.4%截面（实线）及铁碳二元合金相图（虚线）

球墨铸铁是多元合金。其中影响合金相变的主要常存元素是铁、碳、硅。球墨铸铁的铸态组织按照铁碳硅三元合金相变规律经过凝固和固态相变过程而形成。球墨铸铁由液态降温到室温，其组织通常遵循两条路径发生相变，产生两类铸态组织。一是按照稳定系统转变最终形成含有球状石墨+基体的铸态组织，这是正常的球墨铸铁组织。二是按照亚稳定系统转变最终形成球状石墨+渗碳体基体的铸态组织，后者常用于耐磨球墨铸铁件。

有许多因素影响球墨铸铁的相变和组织生成过程。如铸件的化学成分、铸件冷却速度、铁水熔化工艺、球化和孕育处理、铸造和热处理工艺等都是基本因素。制取球墨铸铁时需要了解、利用和协调这些因素，使铸件获得我们预期的组织和性能。

本章以及后面有关章节将就这些内容分别进行讨论。