摘要
　　灰鑄鐵是一種具有優良性能（包括；力學、熱學、和鑄造性能）的材料。所以，灰鑄鐵非常適合用于生產汽車鑄件。本文回顧了制動盤和發動機缸體材料的性能，討論的性能包括材料的法蘭長度、熱傳導性、減震性能和耐磨性；對不同材料的減震性能進行了比較；還討論了預處理和孕育處理以及添加不同合金元素對灰鑄鐵成形過程的影響；給出了實驗結果。
　　關鍵詞：灰鑄鐵、釩、鉻、性能
　　熱學性能
　　理想材料的制動盤材料應具有高的耐熱和散熱性能、較低的密度、穩定的力學性能以及比較優良的耐磨性【8】。灰鑄鐵就能滿足所有的這些要求。其中最重要的一點是良好的導熱性（材料適應環境溫度的快慢）

　　其中，k為熱傳導系數，c為比熱容，ρ為密度。從公式中可以看出，為了使導熱系數α比較大，則比熱c與材料密度乘積需要比較小。相對于鋼，灰鑄鐵的熱傳導系數比較高，密度比較小，這樣可以保證較高的散熱性能，即：剎車過程中產生的熱量被傳導出去并耗散掉。
　　Maluf[8]等發現，添加了鉬的灰鑄鐵相對于沒有添加該元素的灰鑄鐵具有較低的散熱系數，他們認同Holmgren[9]的觀點，未發現提高鑄鐵碳當量會引起熱傳導性提高。然而，Holmgren[9]等發現了碳當量與熱傳導率之間的線性關系。銅似乎可以增強材料的熱傳導性能，但是，所有這些發現都需要進一步的研究。
　　減震性能
　　減震的原理是將動能轉化為其他形式的能量。最近幾年關于減震的測試方法一直存在爭議。要測量材料的固有減震性能，必須采用線性應變獨立法，非線性方法可以測量平均值。Aberg等【10-12】測量了受力試樣和非受力試樣的溫度差異，試樣在密閉的真空容器中受到單向的循環應力作用，如圖9所示。

　　如表2所示，13種被測材料包含5種是不同級別灰鑄鐵。
　　合金8，灰鑄鐵的珠光體基體中的石墨是片狀的，合金9，是貝氏體基體中含有奧氏體的淬火灰鑄鐵。如圖10所示，所有的測試材料中，合金9貝氏體-奧氏體灰鑄鐵的減震性能最好。較好的減震性能可以降低噪音和振動，并且可以減輕鑄件重量。

　　表2.用于測試減震性能的試樣化學成分【12】

　　耐磨性
　　熱處理可以提高材料的耐磨性【1】。在低載荷環境干燥的條件下【7】，灰鑄鐵在滑動時具有優異的耐磨性，這是因為在接觸表面形成了一層石墨薄膜。可以通過添加一定量的A型石墨，形成珠光體或者生成較硬碳化物的方式加強灰鑄鐵的耐磨性能。釩是一種典型的合金元素【2. 7. 13】，該元素有助于形成在珠光體基體中均勻分散的高硬度碳化物。如圖11所示，相對于沒有添加釩元素的灰鑄鐵，添加了0.2%和0.3%釩元素的灰鑄鐵的耐磨性有了大幅的提高。
　　圖12中，添加了釩的灰鑄鐵合金的基體組織具有很高的強度。灰鑄鐵的珠光體基體很完善，這樣材料就比較耐磨。
　　結論
　　下列化學元素可以用于獲得機械性能優異的灰鑄鐵：
　　基體增強元素，如錳、銅和鎳；
　　碳化物形成元素，例如釩、鉻和鉬；
　　促進石墨化元素，（如Si）應低于2%；
　　鐵液的預處理可使灰鑄鐵獲得均勻的力學性能。
　　含有鋯和鋁的預處理劑提高了力學性能分布的穩定性，含有較低含量釩的灰鑄鐵，具有較高的抗拉強度和較高的耐磨性。
　　為提高鑄鐵的激冷性所采用的預處理得到的效果并不明顯，而且分布范圍比較小。
　　熱處理有助于提高灰鑄鐵的減震性能、耐磨性和尺寸穩定性。建議利用熱處理或者機加工的方式降低鑄件中的殘余應力。
　　灰鑄鐵具有優異的減震性能，可以降低噪音和震動，并且可以減輕零部件的重量。
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