鑄鐵是含碳量大于2.11％（一般為2.5～4％）的鐵碳合金。它是以鐵、碳、硅為主要組成元素并比碳鋼含有較多的錳、硫、磷等雜質的多元合金。有時為了提高鑄鐵的機械性能或物理、化學性能，還可加入一定量的合金元素，得到合金鑄鐵。碳除少數溶于鐵素體外，其余的碳都以滲碳體的形式存在于鑄鐵中，其斷口呈銀白色，故稱白口鑄鐵。目前白口鑄鐵主要用作煉鋼原料和生產可鍛鑄鐵的毛坯。碳全部或大部分以片狀石墨存在于鑄鐵中，其斷口呈暗灰色，故稱灰口鑄鐵。碳一部分以石墨形式存在，類似灰口鑄鐵；另一部分以自由滲碳體形式存在，類似白口鑄鐵。斷口中呈黑白相間的麻點，故稱麻口鑄鐵。這類鑄鐵也具有較大硬脆性，故工業上也很少應用。鑄鐵中石墨呈團絮狀存在。它是由一定成分的白口鑄鐵經高溫長時間退火后獲得的。其機械性能（特別是韌性和塑性）較灰口鑄鐵高，故習慣上稱為可鍛鑄鐵。鑄鐵中石墨呈球狀存在。它是在鐵水澆注前經球化處理后獲得的。這類鑄鐵不僅機械性能比灰口鑄鐵和可鍛鑄鐵高，生產工藝比可鍛鑄鐵簡單，而且還可以通過熱處理進一步提高其機械性能，所以它在生產中的應用日益廣泛。
白口鑄鐵中的碳全部以滲透碳體（Fe3c）形式存在，因斷口呈亮白色。故稱白口鑄鐵，由于有大量硬而脆的Fe3c，白口鑄鐵硬度高、脆性大、很難加工。因此，在工業應用方面很少直接使用，只用于少數要求耐磨而不受沖擊的制件，如拔絲模、球磨機鐵球等。大多用作煉鋼和可鍛鑄鐵的坯料。鑄鐵中的碳大部或全部以自由狀態片狀石墨存在。斷口呈灰色。它具有良好鑄造性能、切削加工性好，減磨性，耐磨性好、加上它熔化配料簡單，成本低、廣泛用于制造結構復雜鑄件和耐磨件。灰口鑄鐵按基體組織不同，分為鐵素體基灰口鑄鐵、珠光體--鐵素體基灰口鑄鐵和珠光體基灰口鑄鐵三類。由于灰口鑄鐵內存在片狀石墨，而石墨是一種密度小，強度低、硬度低、塑性和韌性趨于零的組分。它的存在如同在鋼的基體上存在大量小缺口，即減少承載面積，又增加裂紋源，所以灰口鑄鐵強度低、韌性差，不能進行壓力加工。為改善其性能，在澆注前在鐵水中加入一下量的硅鐵，硅鈣等孕育劑，使珠光體基體細化。可鍛鑄鐵是用碳、硅含量較低的鐵碳合金鑄成白口鑄鐵坯件，再經過長時間高溫退火處理，使滲碳體分解出團絮狀石墨而成，即可鍛鐵是一種經過石墨化處理的白口鑄鐵。可鍛鑄鐵按熱處理后顯微組織不同分兩類；一類是黑心可鍛鑄鐵和珠光可鍛鑄鐵。黑心可鍛鑄鐵組織主要是鐵素體（F）基本+團絮狀石墨；珠光體可鍛鑄鐵組織主要是珠光體（P）基體+團絮狀石墨。另一類是白心可鍛鑄鐵，白心可鍛鑄鐵組織決定于斷面尺寸，小斷面的以鐵素體為基體，大斷面的表面區域為鐵素體、心部為珠光體和退火碳。石墨變細小而均勻分布，經過這種孕育處理的鑄鐵。稱為孕育鑄鐵。在鐵水（球墨生鐵）澆注前加一定量的球化劑（常用的有硅鐵、鎂等）使鑄鐵中石墨球化。由于碳（石墨）以球狀存在于鑄鐵基體中，改善其對基體的割裂作用，球墨鑄鐵的抗拉強度、屈服強度、塑性、沖擊韌性大大提高。并具有耐磨、減震、工藝性能好、成本低等優點，現已廣泛替代可鍛鑄鐵及部分鑄鋼、鍛鋼件、如曲軸、連桿、軋輥、汽車后橋等。
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2020.05.26
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