灰鑄鐵一般指C、Si、Mn含量較高而含S量較低的鑄鐵，由液態鐵水緩慢冷卻時通過石墨化過程形成。灰鑄鐵中的石墨呈片狀分布，因其斷口呈暗灰色而得名，包括普通灰鑄鐵和孕育鑄鐵。灰鑄鐵生產工藝簡單、價格便宜，成為應用最廣泛的鑄鐵材料，其總產量占各類鑄鐵的80%以上。
灰鑄鐵中的片狀石墨在空間的分布實際上并非是孤立的片狀，而是以一個個石墨核心出發，形成一族族不同位向的石墨分枝，以構成一個個空間立體結構。同族石墨與其間的共晶奧氏體構成一個共晶團。鑄鐵凝固之后，便由這種相互毗鄰的共晶團所組成。
在生產中，為澆注出合格的灰鑄鐵件，一般應根據所生產的鑄鐵牌號、鑄件壁厚、造型材料等因素來調節鑄鐵的化學成分，這是控制鑄鐵組織的基本方法。灰鑄鐵的大致成分范圍是：含碳量為2.6%~3.6%，含硅量為1.2%~3.0%，含錳量為0.5%~1.2%，含磷量小于0.2%，含硫量為0.02%~0.15%。灰鑄鐵的組織是由液態鐵水緩慢冷卻時通過石墨化過程形成的。其基體組織根據第三階段石墨化進行的程度不同，分別為鐵素體、鐵素體加珠光體、珠光體3種。
結構功能
可獲得比鑄鋼更薄而復雜的鑄件，鑄件中殘余內應力及翹曲變形較鑄鋼小。
對冷卻速度敏感性大，因此薄截面容易形成白口和裂紋，而厚截面又易形成琉松，故灰鑄鐵件當壁厚超過其臨界值時，隨著壁厚的增加其力學性能反而顯著降低。表面光潔，因而加工余量比鑄鋼小，表面加工質量不高對疲勞極限不利影響小。
消振性高，常用來做承受振動的機座，不允許用于長時間在250度溫度下工作的零件。
不同截面上性能較均勻。適于做要求高、而截面不一的較厚〔大型)鑄件。
密度熔點
灰鑄鐵分≥HT250與≤HT220，其密度分別為7.35g/cm³與7.2g/cm³；
灰鑄鐵的熔點是1100~1300攝氏度。
組成成分
灰鑄鐵顯微結構灰鑄鐵碳量較高(為2.7%~4.0%)，可看成是碳鋼的基體加片狀石墨。按基體組織的不同灰鑄鐵分為三類：鐵素體基體灰鑄鐵；珠光體一鐵素體基體灰鑄鐵；珠光體基體灰鑄鐵。
鐵素體灰鑄鐵是在鐵素體的基體上分布著多而粗大的石墨片，其強度、硬度差，很少應用；
珠光體灰鑄鐵是在珠光體的基體上分布著均勻、細小的石墨片，其強度、硬度相對較高，常用于制造床身、機體等重要件；
珠光體-鐵素體灰鑄鐵是在珠光體和鐵素體混合的基體上，分布著較為粗大的石墨片，此種鑄鐵的強度、硬度盡管比前者低，但仍可滿足一般機體要求，其鑄造性、減震性均佳，且便于熔煉，是應用最廣的灰鑄鐵。
灰鑄鐵顯微組織的不同，實質上是碳在鑄鐵中存在形式的不同。灰鑄鐵中的碳有化合碳(滲碳體)和石墨碳所組成。化合碳為0.8%時，屬珠光體灰鑄鐵；化合碳小于0.8%時，屬珠光體—鐵素體灰鑄鐵；全部碳都以石墨狀態存在時，則為鐵素體灰鑄鐵。
用途
20世紀60年代，在灰鑄鐵中加入稀土，即采用稀土孕育劑，已在生產上日益推廣應用。由于稀土孕育劑具有較強的抗衰退、降低白口、改善斷面均勻性、提高鑄件力學性能、耐磨性、致密性和耐壓性等多種功能，因此，有人把含稀土的硅鐵孕育劑叫作高效-長效孕育劑。
對稀土在灰鑄鐵中的行為研究表明，稀土對亞共晶、共晶和過共晶鑄鐵的組織和性能均有良好的影響，可使共晶團數明顯增多；稀土加入量與抗拉強度之間存在著雙峰值效應，微量稀土有很強的消除白口的能力，但加入量過大反而促進白口的生成。此外，稀土還能改善斷面敏感性和夾雜物的形態。
稀土在暖氣片上的應用取得了很大成功。因加入稀土可使暖氣片材質的抗拉強度提高20～50MPa，耐壓性能可提高1～2kg/cm2，并提高了鑄件成品率，由此取得了顯著的經濟效益和社會效益。
在中國1000萬噸鑄件中，就有大約80%是灰鑄鐵，因此，在灰鑄鐵中，特別是在低牌號的灰鑄鐵中加入稀土提高性能還具有很大的潛力。
性能
力學性能
灰鑄鐵的力學性能與基體的組織和石墨的形態有關。灰鑄鐵中的片狀石墨對基體的割裂嚴重，在石墨尖角處易造成應力集中，使灰鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌性遠低于鋼，但抗壓強度與鋼相當，也是常用鑄鐵件中力學性能最差的鑄鐵。同時，基體組織對灰鑄鐵的力學性能也有一定的影響，鐵素體基體灰鑄鐵的石墨片粗大，強度和硬度最低，故應用較少；珠光體基體灰鑄鐵的石墨片細小，有較高的強度和硬度，主要用來制造較重要鑄件；鐵素體-珠光體基體灰鑄鐵的石墨片較珠光體灰鑄鐵稍粗大，性能不如珠光體灰鑄鐵。故工業上較多使用的是珠光體基體的灰鑄鐵。
其他性能
灰鑄鐵具有良好的鑄造性能、良好的減振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性。
熱處理
消除內應力退火；
改善切削加工性退火；
表面火灰鑄鐵的密度。
灰鑄鐵的熱處理后只能改變基體組織，不能改變石墨的形態，因而不可能明顯提高灰鑄鐵件的力學性能。灰鑄鐵的熱處理主要用于消除鑄件內應力和白口組織，穩定尺寸，改善切削加工性能，提高表面硬度和耐磨性等。
灰鑄鐵鑄件
消除內應力退火
用以消除鑄件在凝固過程中因冷卻不均勻而產生的鑄造應力，防止鑄件產生變形和裂紋。其工藝是將鑄件加熱到 500～600℃，保溫一段時間后隨爐緩冷至150～200℃以下出爐空冷，有時把鑄件在自然環境下放置很長一段時間，使鑄件內應力得到松弛，這種方法叫“自然時效”，大型灰鑄鐵件可以采用此法來消除鑄造應力。
石墨化退火
以消除白口組織，降低硬度，改善切削加工性能。方法是將鑄件加熱到850～900℃，保溫 2～5小時，然后隨爐緩冷至400～500℃，再出爐空冷，使滲碳體在保溫和緩冷過程中分解而形成石墨。
表面淬火
提高表面硬度和延長使用壽命。如對于機床導軌表面和內燃機汽缸套內壁等灰鑄鐵件的工作表面，需要有較高的硬度和耐磨損性能，可以采用表面淬火的方法。常用的方法有高（中）頻感應加熱表面淬火和接觸電阻加熱表面淬火。
牌號應用
按GB/T?9439－1988規定，根據直徑30mm單鑄試棒的抗拉強度，將灰鑄鐵分為六個牌號。灰鑄鐵的牌號是由“HT”（“灰鐵”兩字漢語拼音字首）和最小抗拉強度σb值（用φ30mm試棒的搞拉強度）表示。例如牌號HT250表示φ30mm試棒的最小抗拉強度值為250MPa的灰鑄鐵。設計鑄件時，應根據鑄件受力處的主要壁厚或平均壁厚選擇鑄鐵牌號。
簡介
灰鑄鐵是鑄鐵的一種。碳以片狀天然石墨形式存在于鑄鐵中。斷口呈灰色。有良好的鑄造、切削性能，耐磨性好。用于制造機架、箱體等。灰鑄鐵石墨呈片狀，有效承載面積比較小，石墨尖端易產生應力集中，所以灰鑄鐵的強度、塑性、韌度都低于其他鑄鐵。但具有優良的減振性、低的缺口敏感性和高的耐磨性。
參考資料 >