灰鑄鐵的強度和綜合性能主要取決于最終的組織結(jié)構(gòu)。為提高鑄件的綜合性能,一般要求:(1)有較多的初生奧氏體枝狀晶;(2)無游離的滲碳體和晶間滲碳體;(3)石墨細(xì)小且為A型;(4)基體組織95%以上為珠光體,組織細(xì)小。游離鐵素體不多于5%。從汽缸座的金相組織來分析,其基體組織為片狀珠光體和白色鐵素體。夾雜少量滲碳體,細(xì)小片狀石墨呈A型分布,長度約為5~6級,但珠光體的相對含量偏少,約為75%,在一定程度上降低了汽缸座的整體強度。這與材料中硅含量有關(guān),鑄件中硅元素具有兩面性,一方面促使共晶溫度間隔增大,避免產(chǎn)生游離滲碳體的出現(xiàn);另一方面也使鑄件中產(chǎn)生鐵素體,增加鐵素體長大的速率,故鑄件中含有25%左右的鐵素體與硅含量偏高有關(guān)系;此外,由于鑄件的薄壁處冷卻速度較快,易產(chǎn)生較大的過冷度,當(dāng)溫度低于Fe-Fe3C共晶溫度時,極易產(chǎn)生游離的滲碳體,影響鑄件的加工性能和剛度。
鑄件材料中鐵素體含量過高以及薄壁處少量滲碳體的出現(xiàn),弱化了汽缸座的整體綜合性能,使鑄件的強度和加工性能達(dá)不到產(chǎn)品使用和加工工藝要求,故發(fā)生斷裂。建議生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)高牌號灰鑄鐵件時,最好進(jìn)行有效的孕育處理,同時正確地選擇化學(xué)成分,必要時配加少量合金元素,避免鑄件結(jié)構(gòu)的厚薄不均,生產(chǎn)出綜合性能較好的鑄件。