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灰口铁是生铁中的一种，又称铸造生铁。含碳量约3%，含硅约2%。断面呈深灰色。

灰口铁基本信息

铸铁作为一种工程材料始于十四世纪，在此以前铁制品是由熟铁制得的，熟铁则是通过铁矿石的初步还原获得的。熟铁实质上是含有一定百分比的炉渣的纯铁。我们知道的钢出现于十九世纪，它是随着铸铁生产技术的进步而产生的。

铸铁这一术语指的是以铸造形式使用的黑色金属家族。现有的铸铁系列如图1所示，灰口铁是一种高碳铁碳硅合金，其化学成分与可锻铸铁相似，后者已经通过热处理改变了它的组织，从而获得一定的延展性。白口铁具有一种坚硬的铸态组织，延性铸铁的延展性和可锻铸铁相似，但是这种延展性是通过在浇包内进行加料处理获得的。合金铁通常是灰口铁或白口铁加入一定的合金以提高硬度和抗腐蚀性能，由此可见铸铁这一术语的定义是指一族而不是指某一特种材料。

灰口铁始见于西汉，山东滕县(今滕州)皇殿岗战国西汉冶铸遗址出上的铁块、河北满城汉墓出土的轴承，都是它的制品。中国古代灰口铁的基本特点是含硅量较低，含碳量也较低，这种灰口铁的获得很可能与冷却速度有关。

碳在这种铁的合金里是以片状的石墨形态存在。质较软，可进行切削加工。热时容易流动，铸造性能好。较耐磨。强度及延展性差。由于石墨质软并有润滑作用，因而这种生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能等优点。但是，由于有片状石墨的存在，降低了它的抗拉强度，使它不能锻轧，只能用于制造各种铸件，如铸造机床床座、铁管等。见水易生锈。铸造易产生气孔。

灰口铁冶金学

所有的铸铁都有一个共同点，即它们的含碳量大致高于2%。含碳量较低的铁碳合金称为钢。钢中含有的碳，或者溶解在钢里，或者以碳化物的形式存在。铸铁不会发生这种情况。奥氏体中碳的溶解度极限为1.7%。如果铁碳合金含有3%或4%的碳量，那末直到1.7%的碳会进入固溶体中，其余的碳就以石墨形式的室温结构存在。这样，灰口铁和其他铸铁所含的碳可分为两部分：一部分溶解在铁内(化合碳)：另一部分以石墨的形式存在。实践中采用的方法是说明总含碳量和化合碳的含量。灰口铁可看作为含石墨的钢。

灰口铁的化学成分中，总碳量为2%到4%，并含有至少1%的硅。灰口铁的基体通常具有铁素体、珠光体或马氏体的显微组织。石墨实际上以三度的玫瑰状结构存在，但金相哳面显示出的石墨却是片状石墨。因为金相研究需要试样的横断面。形状尺寸和石墨片的分布都会对性能产生影响。因而铸造工人对此需密切注意。

用于描述钢的相关系的铁碳平衡图表明，在高碳(>2%)的铁碳合金中，渗碳体应当是最多的相。如果这种相图标到100铂碳、那末可以称它为铁—石墨图。实际上石墨在所有的铁碳合金中是碳的稳定形式，因此，从热力学来说，石墨应当形成。灰口铁中的硅有助于石墨的形成。为了防止富渗碳体相(莱氏体)的形成，在大多数商业铸铁中；要控制化学过程以及冷却速率。重要的灰口铁都有一种含有大小不等分布广泛的片状石墨的基体，这种基体的含碳量一般小于1%。铁素体基体会造成低强度的灰口铁，珠光体基体则导致高强度；高碳基体铁淬火硬化产生高强度的马氏体基体。