鑄鐵是含碳大於2.1%的鐵碳合金，它是將鑄造生鐵（部分煉鋼生鐵）在爐中重新熔化，並加進鐵合金、廢鋼、回爐鐵調整成分而得到。與生鐵區別是鑄鐵是二次加工，大都加工成鑄鐵件。鑄鐵件具有優良的鑄造性可制成復雜零件，一般有良好的切削加工性。另外具有耐磨性和消震性良好，價格低等特點。

鑄鐵是碳含量大於2．o％的鐵碳合金。其成分除碳外還含有一定數量的矽、錳、硫、磷等化學元素和一些雜質。有時還加一些其他化學元素。鑄鐵又名生鐵，是冶金廠的重要初級產品，大部分用於煉鋼，另一部分供給機器制造廠生產鑄鐵件，作為二次重熔的主要爐料。鑄鐵成本低廉，鑄造性能和使用性能良好，故鑄鐵是現代機器制造業的重要和常用的結構材料。其重量一般占機器總重量的60％～70％。 

 鑄鐵是塊煉鐵和液態煉鐵發展過程中的產物。塊煉鐵最早出現在西南亞地區，公元前1200～前1000年，其使用已達到一定規模。公元前8O0年冶煉方法傳到歐洲；公元前500年傳到英國。塊煉鐵是一種最原始的煉鐵方法。其煉鐵爐用石頭或粘土砌成，爐身甚矮，側開小孔，插入陶土制的風管，用皮囊送風；使用富鐵礦石，以木炭或木柴為燃料。約在1000℃溫度下進行固體還原，煉成的鐵沉落於爐底，待爐冷後取塊。每煉一爐必須重新升火，爐溫上不去。此種鐵結構疏松、氧化夾雜多，幾乎不含碳、矽、錳等元素，所以鐵塊柔軟，可在一定溫度下鍛打，排除夾雜並成型，稱為鏢鐵、鍛鐵或海綿鐵。
中國在公元前6世紀就進行瞭液態煉鐵，比西方約早乾餘年。塊煉鐵爐溫較低，化學反應慢，故產量低，夾雜又多，在煉銅豎爐大風機的啟發下，創造出液態煉鐵。爐子加高，爐內煤氣流與礦石接觸時間長，礦石預熱效果提高，鼓風增強，燃燒旺盛，爐子可長時間保持較高溫度狀態(>1200℃)，木炭的增碳作用也相應增強，因而獲得液態鑄鐵。鑄zhu中國是世界上生產鑄鐵件最早的國傢之一，根據《左傳》記載，昭公29年(公元前513年)晉國鑄出鑄鐵刑鼎，重達270kg，鼎上鑄出刑律全文，這是中國鑄造大件的最早記載。隋唐以後，大型鑄件的生產愈來愈多，公元953年即中國五代周廣順三年，鑄造出滄州大鐵獅。

中國在春秋末戰國初期鐵業生產發展迅速，當時鑄鐵農具的生產尤為突出，如1955年河北石傢莊趙國遺址出土的鑄鐵農具幾乎占全部工具(包括骨、石材料)的65％，河北興隆出土的大批鐵范(金屬型)，用於鑄造農具的約占60％左右。這說明中國於戰國中期已邁入鐵器時代。根據解放後的考證，北起遼寧，南到兩廣，西到四川，東至山東，西北到甘肅，以黃河南北中原為中心，是中國古代鑄鐵冶煉和生產鐵器的重要地區(圖3)。中國古代冶金比歐洲先進，尤其是掌握鑄造技術比歐洲約早千餘年在漢代鐵的經營管理已經提到議事日程，《鹽鐵論》一書就是證明。公元1637年明末宋應星所著《天工開物》，此書詳細記載瞭中國當時的冶金、鑄造技術。鑄鐵雖然歷史悠久，但發展緩慢，從清代以來，鑄造技術長期停滯不前，直到1949年後才逐步得到發展，全國已形成教育、科研和生產系統。

①灰口鑄鐵。含碳量較高（2.7％～4.0％），碳主要以片狀石墨形態存在，斷口呈灰色，簡稱灰鐵。熔點低（1145～1250℃），凝固時收縮量小，抗壓強度和硬度接近碳素鋼，減震性好。用於制造機床床身、汽缸、箱體等結構件。
②白口鑄鐵。碳、矽含量較低，碳主要以滲碳體形態存在，斷口呈銀白色。凝固時收縮大，易產生縮孔、裂紋。硬度高，脆性大，不能承受沖擊載荷。多用作可鍛鑄鐵的坯件和制作耐磨損的零部件。
③可鍛鑄鐵。由白口鑄鐵退火處理後獲得，石墨呈團絮狀分佈，簡稱韌鐵。其組織性能均勻，耐磨損，有良好的塑性和韌性。用於制造形狀復雜、能承受強動載荷的零件。
④球墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經球化處理後獲得，析出的石墨呈球狀，簡稱球鐵。比普通灰口鑄鐵有較高強度、較好韌性和塑性。用於制造內燃機、汽車零部件及農機具等。
⑤蠕墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經蠕化處理後獲得，析出的石墨呈蠕蟲狀。力學性能與球墨鑄鐵相近，鑄造性能介於灰口鑄鐵與球墨鑄鐵之間。用於制造汽車的零部件。
⑥合金鑄鐵。普通鑄鐵加入適量合金元素（如矽、錳、磷、鎳、鉻、鉬、銅、鋁、硼、釩、錫等）獲得。合金元素使鑄鐵的基體組織發生變化，從而具有相應的耐熱、耐磨、耐蝕、耐低溫或無磁等特性。用於制造礦山、化工機械和機器、機表等的零部件。
鑄鐵屬於鐵基高碳多元合金，其常存元素，除鐵以外，一般含w(C)為2％～4％①、w(S1)為1％～3％以及錳、磷、硫。碳在鑄鐵中通常以三種狀態存在：形成石墨晶體單獨存在；與鐵形成二元或多元化合物以化合狀態存在；溶入a—Fc或Y—Fe中以固溶狀態存在。
由於化學成分和結晶條件不同，鑄鐵液—固相變有二重性，凝固後產生不同的高碳相，即滲碳體或石墨。滲碳體組織在高溫下不穩定，發生分解，分解出來的碳，大部分轉變為石墨晶體，因而滲碳體屬於可分解的亞穩定相，石墨晶體則稱為穩定相。不同的高碳相賦予鑄鐵以截然不同的性能。高碳相為滲碳體的鑄鐵斷麵呈銀白色，硬而脆，稱為白口鑄鐵。高碳相為石墨的鑄鐵斷麵呈灰黑色，硬度低，稱為灰口鑄鐵。鑄鐵組織中高碳相類型、形態、數量、分佈狀態都影響鑄鐵性能。
鑄鐵組織的形成經歷兩個階段。第一階段為凝固過程，形成凝固組織；第二階段為固態相變過程，由凝固組織轉變為室溫組織。
瞭解鑄鐵組織及其形成過程和轉變規律通常需要借助鐵碳合金相圖。相圖上的相區、相變臨界點數據來自實驗或熱力學計算，這些數據符合熱力學平衡條件。也就是說，合金溫度發生變化時，其組分原子有充分時間遷移而達到該溫度下的濃度平衡。平衡狀態雖然難以在鑄件實際相變過程中出現，但要認識合金組織形成過程和組織轉變規律，首先需依靠合金相圖。
碳和矽都是鑄鐵中主要常存元素。矽的存在使鐵碳相圖發生 明顯變化，有助於提高鐵碳合金按穩定系轉變傾向。因此，矽是影響鑄鐵組織的重要元素。為瞭進一步掌握鑄鐵組織的變化規律，人們構建瞭鐵碳矽三元相圖。三元相圖比鐵碳二元相圖更加接近工業鑄鐵實際情況。
鑄鐵中含有強度和硬度都很低的石墨。石墨破壞瞭材料的連續性和整體性，使其斷裂和變形的性質不同於鋼，並導致力學性能出現一些特有變化規律。
鑄鐵力學性能受到一系列因素的影響。最顯著的影響是石墨的形態、數量和分佈狀態，其他組成相的類型、化學成分、分佈狀態以及鑄件成形和處理過程也有一定影響。本章將從鑄鐵斷裂特征及機制開始討論各項力學性能及其影響因素，內容側重常溫及低溫力學性能。
ng>1灰鑄鐵的斷裂ng>
材料在外力作用下產生的應力超過自身斷裂強度後發生斷裂。斷裂是機械零件失效的重要因素之一。
材料斷裂過程比較復雜。但是總體上看，都要經歷內部裂口萌主(裂口形核)、裂口擴展、斷裂三個階段。斷裂前不發生明顯塑攔王形的斷裂屬於脆性斷裂。在正應力作用下，脆性斷裂是材料原子間結合力最弱的晶體學平麵(解埋麵)分離而形成的斷裂，也稱解瑚斷裂。出現明顯塑性變形後發生的斷裂稱為延性斷裂。廷生斷裂是在切應力作用下沿滑移麵發生滑移而導致的斷裂，也稱剪切斷裂。
虧關脆性斷裂的裂口形核機制，位錯塞積理論認為，材料受力後運動位錯受到晶界和雜質相阻擋產生位錯塞積。塞積群所構成回應中集中超過材料強度時，塞積群前端萌牛裂u，脆性斷裂前裂口以極決速度擴展。根據應力關系分析，材料屈服應力同時大於口形核應力和斷裂應力時，一旦有裂口萌生，將在無塑變情況下斷裂 。
下麵以拉伸斷裂為例說明鑄鐵斷裂過程。實驗觀察證實，灰鑄鐵拉伸斷裂開始於石墨片斷裂。石墨內部存在許多晶體缺陷，如旋轉晶界、刃型位錯與螺位錯、孿晶界、小角度傾斜晶界等。低應力下，石墨可能沿旋轉晶界撕裂成小段，也可能因孿晶或傾斜晶界上的位錯塞積而沿六方晶格的(0001)麵滑移導致劈裂。大多數微裂口發生於孿晶界，可認為孿晶界位錯塞積應力是裂口產生的主要根源。
鑄鐵的工藝性能主要有鑄造性能、焊接性能和切削性能。

ng>1.成分與組織特點ng>
鑄鐵與碳鋼相比較，其化學成分中除瞭有較高的C、Si含量外(C2.5%～4，0%、Si1.0%一3.0%)，還含有較高的雜質元素Mn、P，S，在特殊性能的合金鑄鐵中，還含有某些合金元素。所有這些元素的存在及其含量，都將直接影響鑄鐵的組織和性能。
由於鑄鐵中的碳主要是以石墨(G)形式存在的，所以鑄鐵的組織是由金屬基體和石墨所組成的。鑄鐵的金屬基體有珠光體、鐵素體和珠光 體加鐵素體三類，它們相當於鋼的組織。因此，鑄鐵的組織特點，可以看成是在鋼的基體上分佈著不同形狀的石墨。

ng>2.鑄鐵的性能特點ng>
鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌性要比碳鋼低。雖然鑄鐵的機械性能不如鋼，但由於石墨的存在，卻賦予鑄鐵許多為鋼所不及的性能。如良好的耐磨性、高消振性、低缺口敏感性以及優良的切削加工性能。此外 ，鑄鐵的碳含量高，其成分接近於共晶成分，因此鑄鐵的熔點低，約為1200℃左右，鐵水流動性好，由於石墨結晶時體積膨脹，所以傳送收縮率小，其鑄造性能優於鋼，因而通常采用鑄造方法制成鑄件使用，故稱之為鑄鐵。

ng>1.優良的鑄造性能ng>
由於友鑄鐵的化學成分接近共晶點，所以鐵水流動性好，可以鑄造非常復雜的零件。另外，由於石墨比容較大，使鑄件凝固時的收縮量減少，可簡化工藝，減輕鑄件的應力並可得到致密的組織。

ng>2.優良的耐磨性和消震性ng>
石墨本身具有潤滑作用，石墨掉落後的空洞能吸附和儲存潤滑油，使鑄件有良好的耐磨性。此外，由於鑄件中帶有硬度很高的磷共晶，又能使抗磨能力進一步提高，這對於制備活塞環、氣缸套等受摩擦零件具有重要意義。
石墨可以阻止後動的傳播，灰鑄鐵的消誇大能力是鋼的10倍，常用來制作承受振動的機床底座。

ng>3.較低的缺口敏感性和良好的切削加工性能ng>
灰鑄鐵中由於石墨的存在，相當於存在很多小的缺口時表麵的缺陷、缺口等幾乎沒有敏感性，因此，表麵的缺陷對鑄鐵的疲勞強度影響較小 ，但其疲勞強度比鋼要低。由於發鑄鐵中的石墨可以起斷屑作用和對刀具的潤滑起減障作用，所以其可切削加工性是優良的。

ng>4.灰鑄鐵的機械性能ng>
鑄鐵的抗拉強度、塑性、韌性及彈性模量都低於碳素銹鋼，如表所示。灰鑄鐵的抗壓強度和硬度主要取決於基體組織。灰鑄鐵的抗壓強度一般比抗拉強度高出三四倍 ，這是灰鑄鐵的一種特性。因此，與其把灰鑄鐵用作抗拉零件還不如做耐壓零件更適合。這就是廣泛用作機床床身和支柱受耐壓零件的原因。

ng>1.消除應力退火ng>
由於鑄件壁厚不均勻，在加熱，冷卻及相變過程中，會產生效應力和組織應力。另外大型零件在機加工之後其內部也易殘存應力，所有這些內應力都必須消除。去應力退火通常的加熱溫度為500～550℃保溫時間為2～8h，然後爐冷(灰口鐵)或空冷(球鐵)。采用這種工藝可消除 鑄件內應力的90～95%，但鑄鐵組織不發生變化。若溫度超過550℃或保溫時間過長，反而會引起石墨化，使鑄件強度和硬度降低。

ng>2.消除鑄件白口的高溫石墨化退火ng>
鑄件冷卻時，表層及薄截麵處，往往產生白口。白口組織硬而脆、加工性能差、易剝落。因此必須采用退火(或正火)的方法消除白口組織。退火工藝為：加熱到550－950℃保溫2～5 h，隨後爐冷到500-550℃再出爐空冷。在高溫保溫期間 ，遊高滲碳體和共晶滲碳體分解為石墨和A，在隨後護冷過程中二次滲碳體和共析滲碳體也分解，發生石墨化過程。由於滲碳體的分解，導致硬度下降，從而提高瞭切削加工性。

ng>3.球鐵的正火ng>
球鐵正火的目的是為瞭獲得珠光體基體組織，並細化晶粒，均勻組織，以提高鑄件的機械性能。有時正火也是球鐵表麵淬火在組織上的準備、正 火分高溫正火和低溫正火。高溫正火溫度一般不超過950～980℃，低溫正火一般加熱到共折溫度區間820～860℃。正火之後一般還需進行四人處理，以消除正火時產生的內應力。

ng>4.球鐵的淬火及回火ng>
為瞭提高球鐵的機械性能，一般鑄件加熱到Afc1以上30～50℃(Afc1代表加熱時A形成終瞭溫度)，保溫後淬入油中，得到馬氏體組織。為瞭適當降低淬火後的殘餘應力，一般淬火後應進行回火，低溫回火組織為回火馬氏作加殘留貝氏體再加球狀石墨。這種組織耐磨性好 ，用於要求高耐磨性，高強度的零件。中溫回火溫度為350-500℃回火後組織為回火屈氏體加球狀石墨，適用於要求耐磨性好、具有一定效穩定性和彈性的厚件。高溫 回火溫度為500-60D℃，回火後組織為回火索氏作加球狀石墨，具有韌性和強度結合良好的綜合性能，因此在生產中廣泛應用。

ng>5.球鐵的多溫淬火ng>
球鐵經等溫淬火後可以獲得高強度，同時兼有較好的塑性和韌性。多溫淬火加熱溫度的選擇主要考慮使原始組織全部A化、不殘留F，同時也避免A晶粒長大。加熱溫度一般采用Afc1以上30～50℃，等溫處理溫度為0～350℃以保證獲得具有綜合機械性能的下貝氏體組織。稀土鎂鋁球鐵等 溫淬火後σb=1200～1400MPa，αk=3～3.6J／cm2，HRC＝47～51。但應註意等溫淬火後再加一道回火工序。

ng>6.表麵淬火ng>
為瞭提高某些鑄件的表麵硬度、耐磨性及疲勞強度，可采用表麵淬火。灰鑄鐵及球鐵鑄件均可進行表麵淬火。一般采用高(中) 頻感應加熱表麵淬火和電接觸表麵淬火。

ng>7.化學熱處理ng>
對於要求表麵耐磨或抗氧化、耐腐蝕的鑄件，可以采用類似於鋼的化學熱處理工藝，如氣體軟氯化、氯化、滲硼、滲硫等處理。

灰鑄鐵抗拉強度及硬度的變化是由於機體組織及石墨大小、數量不同的結果。
純鐵素體為基體的灰鑄鐵：強度、硬度最低，純珠光體為基體的灰鑄鐵：強度、硬度較高，改變基體中鐵素體及珠光體相對含量，可得不同的抗拉強度及硬度的HT，石墨呈粗片狀的灰鑄鐵，抗拉強度較低，石墨呈細片狀的灰鑄鐵其抗拉強度較高。
灰鑄鐵中碳的存在狀態及其基體組織決定於鑄件冷卻速度 ：
①鐵水以很快速度冷卻時，第一階段石墨化過程（共析溫度以上）及第二階段石墨化過程（共析溫度下）完全被抑止將得到共晶滲碳體+二次滲碳體+珠光體組織，即白口鑄鐵組織。[鐵碳相圖：鐵水當溫度冷卻到液相時，開始從液相析出（γ）。1147共析溫度。L→γ+Fe3C（共晶滲碳體） 溫度下降，A的飽和固溶碳量隨溫度下降而降低，因而析出二次滲碳體，此反應持續到共析溫度。在共析反應中，A轉變為珠光體。冷卻到室溫後，組織由共晶滲碳體+二次滲碳體+珠光體組成]。
②鐵水以很慢的速度冷卻時由於滲C體是不穩定相，而石墨是穩定相。第一階段和第二階段石墨化過程都進行得很充分，最後得純鐵素體的灰鑄鐵組織。
③若石墨化的第一階段進行很完全，第二階段石墨化過程進行得不完全，則得珠光體+鐵素體、灰鑄鐵。
不同元素對鑄鐵石墨化及白口化的影響。

鑄鐵在制造和使用中容易出現各種缺陷和損壞。鑄鐵補焊是對有缺陷鑄鐵件進行修復的重要手段，在實際生產中具有很大的經濟意義。

ng>（一）鑄鐵的焊接性ng>
鑄鐵的含碳量高，脆性大，焊接性很差，在焊

接過程中易產生白口組織和裂紋。
白口組織是由於在鑄鐵補焊時，碳、矽等促進石墨化元素大量燒損，且補焊區冷速快，在焊縫區石墨化過程來不及進行而產生的。白口鑄鐵硬而脆，切削加工性能很差。采用含碳、矽量高的鑄鐵焊接材料或鎳基合金、銅鎳合金、高釩鋼等非鑄鐵焊接材料，或補焊時進行預熱緩冷使石墨充分析出，或采用釬焊，可避免出現白口組織，。
裂紋通常發生在焊縫和熱影響區，產生的原因是鑄鐵的抗拉強度低，塑性很差（400℃以下基本無塑性），而焊接應力較大，且接頭存在白口組織時，由於白口組織的收縮率更大，裂紋傾向更加嚴重，甚至可使整條焊縫沿熔合線從母材上剝離下來。防止裂紋的主要措施有：采用純鎳或銅鎳焊條、焊絲，以增加焊縫金屬的塑性；加熱減應區以減小焊縫上的拉應力；采取預熱、緩冷、小電流、分散焊等措施減小焊件的溫度差。

ng>（二）手工電弧焊補焊的方法ng>：

（1）熱焊及半熱焊 焊前將焊件預熱到一定溫度（400℃以上），采用同質焊條，選擇大電流連續補焊，焊後緩冷。其特點是焊接質量好，生產率低，成本高，勞動條件差。
（2）冷焊 采用非鑄鐵型焊條，焊前不預熱，焊接時采用小電流、分散焊，減小焊件應力。焊縫的強度、顏色與母材不同，加工性能較差，但焊後變形小，勞動條件好，成本低。

ng>灰鑄鐵焊接性分析ng>
灰鑄鐵在化學成分上的特點是碳高及S、P雜質高，這就增大瞭焊接接頭對冷卻速度變化的敏感性及冷熱裂紋的敏感性。在力學性能上的特點是強度低，基本無塑性。焊接過程具有冷速快及焊件受熱不均勻而形成焊接應力較大的特殊性。這些因素導致焊接性不良。主要問題兩方麵：一方麵是焊接接頭易出現白口及淬硬組織。 另一方麵焊接接頭易出現裂紋。

ng>一、焊接接頭易出現白口及淬硬組織
ng>以含碳為3%，含矽2.5%的常用灰鑄鐵，分析電弧焊焊後在焊接接頭上組織變化的規律。
1、焊縫區
當焊縫成分與灰鑄鐵鑄件成分相同時，則在一般電弧焊情況下，由於焊縫冷卻速度遠遠大於鑄件在砂型中的冷卻速度，焊縫主要為共晶滲碳體+二次滲碳鐵+珠光體，即焊縫基本為白口鑄鐵組織。
防止措施：焊縫為鑄鐵 ①采用適當的工藝措施來減慢焊逢的冷卻速度。如：增大線能量。②調整焊縫化學成分來增強焊縫的石墨化能力。
異質焊縫：若采用低碳鋼焊條進行焊接，常用鑄鐵含碳為3%左右，就是采用較小焊接電流，母材在第一層焊縫中所占百分比也將為1／3～1／4，其焊縫平均含碳量將為0.7%～1.0%,屬於高碳鋼（C＞0.6%）。這種高碳鋼焊縫在快冷卻後將出現很多脆硬的馬氏體。
采用異質金屬材料焊接時，必須要設法防止或減弱母材過渡到焊縫中的碳產生高硬度組織的有害作用。改變C的存在狀態，使焊縫不出現淬硬組織並具有一定的塑性，例如使焊縫分別成為奧氏體，鐵素體及有色金屬是一些有效的途徑。

2、半熔化區
特點：該區被加熱到液相線與共晶轉變下限溫度之間，溫度范圍1150～1250℃。該區處於液固狀態，一部分鑄鐵已熔化成為液體，其它未熔部分在高溫作用下已轉變為奧氏體。
1）、冷卻速度對半熔化區白口鑄鐵的影響
V冷很快，液態鑄鐵在共晶轉變溫度區間轉變成萊氏體，即共晶滲碳體加奧氏體。繼續冷卻則為C所飽和的奧氏體析出二次滲碳體。在共析轉變溫度區間，奧氏體轉變為珠光體。由於該區冷速很快，在共析轉變溫度區間，可出現奧氏體→馬氏體的過程，並產生少量殘餘奧氏體。
其左側為亞共晶白口鑄鐵，其中白色條狀物為滲碳體，黑色點、條狀物及較大的黑色物為奧氏體轉變後形成的珠光體。右側為奧氏體快冷轉變成的竹葉狀高碳馬氏體，白色為殘餘奧氏體。還可看到一些未熔化的片狀石墨。
當半熔化區的液態金屬以很慢的冷卻速度冷卻時，其共晶轉變按穩定相圖轉變。最後其室溫組織由石墨+鐵素體組織組成。
當該區液態鑄鐵的冷卻速度介於以上兩種冷卻速度之間時，隨著冷卻速度由快到慢，或為麻口鑄鐵，或為珠光體鑄鐵，或為珠光體加鐵素體鑄鐵。影響半熔化區冷卻速度的因素有：焊接方法、預熱溫度、焊接熱輸入、鑄件厚度等因素。研究灰鑄鐵試板焊件、熱輸入相同時，隨板厚的增加，半熔化區冷卻速度加快。白口淬硬傾向增大。

2）化學成分對半熔化區白口鑄鐵的影響
鑄鐵焊接半熔化區的化學成分對其白口組織的形成同樣有重大影響。該區的化學成分不僅取決於鑄鐵本身的化學成分，而且焊逢的化學成分對該區也有重大影響。這是因為焊逢區與半熔化區緊密相連，且同時處於熔融的高溫狀態，為該兩區之間進行元素擴散提供瞭非常有利的條件。某元素在兩區之間向哪個方向擴散首先決定於該元素在兩區之間的含量梯度（含量變化）。元素總是從高含量區域向低含量區域擴散，其含量梯度越大，越有利於擴散的進行。
提高熔池金屬中促進石墨化元素（C、Si、Ni等）的含量對消除或減弱半熔化區白口的形成是有利的。
用低碳鋼焊條焊鑄鐵時，半熔化區的白口帶往往較寬。這是因為半熔化區含C、Si量高於熔池，故半熔化區的C、Si反而向熔池擴散，使半熔化區C、Si有所下降，增大瞭該區形成較寬白口的傾向。

3、奧氏體區
該區被加熱到共晶轉變下限溫度與共析轉變上限溫度之間。該區溫度范圍約為820～1150℃，此區無液相出現該區在共析溫度區間以上，其基體已奧氏體化，加熱溫度較高的部分（靠近半熔化區），由於石墨片中的碳較多地向周圍奧氏體擴散，奧氏體中含碳量較高；加熱較低的部分，由於石墨片中的碳較少向周圍奧氏體擴散，奧氏體中含碳量較低，隨後冷卻時，如果冷速較快，會從奧氏體中析出一些二次滲碳體，其析出量的多少與奧氏體中含碳量成直線關系。在共析轉變快時，奧氏體轉變為珠光體類型組織。冷卻更快時，會產生馬氏體，與殘餘奧氏體。該區硬度比母材有一定提高。熔焊時，采用適當工藝使該區緩冷，可使A直接析出石墨而避免二次滲碳體析出，同時防止馬氏體形成。

4、重結晶區
很窄，加熱溫度范圍780～820℃。由於電弧焊時該區加熱速度很快，隻有母材中的部分原始組織可轉變為奧氏體。在隨後冷卻過程中，奧氏體轉變為珠光體類組織。冷卻很快時也可能出現一些馬氏體。

ng>二、裂紋是易出現的缺陷ng>
1.冷裂紋可發生在燭焊縫或熱影響區上，
1）焊縫處冷裂紋
產生部位：鑄鐵型焊縫，當采用異質焊接材料焊接，使焊逢成為奧氏體、鐵素體，銅基焊縫時，由於焊縫金屬具有較好的塑性，焊接金屬不易出現冷裂紋。

啟裂溫度：一般在400℃以下。原因：一方麵是鑄鐵在400℃以上時有一定塑性；另一方麵焊縫所承受的拉應力是隨其溫度下降而增大。在400℃以上時焊縫所承受的拉應力較小。
產生原因：焊接過程中由於工件局部不均勻受熱，焊縫在冷卻過程中會產生很大的拉應力，這種拉應力隨焊縫溫度的下降而增大。當焊縫全為灰鑄鐵時，石墨呈片狀存在。當片狀石墨方向與外加應力方向基本垂直，且兩個片狀石墨的尖端又靠得很近，在外加應力增加時，石墨尖端形成較大的應力集中。鑄鐵強度低，400℃以下基本無塑性。當應力超過此時鑄鐵的強度極限時，即發生焊縫裂紋。

當焊縫中存在白口鑄鐵時，由於白口鑄鐵的收縮率比灰鑄鐵收縮率大，加以其中滲碳體性能更脆，故焊縫更易出現裂紋。影響因素：
①、與焊縫基體組織有關，焊縫中滲碳體越多，焊縫中出現裂紋數量越多。當焊縫基體全為珠光體與鐵素體組成，而石墨化過程又進行得較充分時，由於石墨化過程伴隨有體積膨脹過程，可以松弛部分焊接應力，有利於改善焊縫的抗裂性。
②、與焊縫石墨形狀有關，粗而長的片狀石墨容易引起應力集中，會減小抗裂性。石墨以細片狀存在時，可改善抗裂性。石墨以團絮狀存在時，焊縫具有較好的抗裂性能。
③、與焊補處剛度與焊補體積的大小及焊縫長短有關，焊補處剛度大，焊補體積大，焊縫越長都將增大應力狀態，促使裂紋產生。