摘要
　　灰铸铁是一种具有优良性能（包括；力学、热学、和铸造性能）的材料。所以，灰铸铁非常适合用于生产汽车铸件。本文回顾了制动盘和发动机缸体材料的性能，讨论的性能包括材料的法兰长度、热传导性、减震性能和耐磨性；对不同材料的减震性能进行了比较；还讨论了预处理和孕育处理以及添加不同合金元素对灰铸铁成形过程的影响；给出了实验结果。
　　关键词：灰铸铁、钒、铬、性能
　　热学性能
　　理想材料的制动盘材料应具有高的耐热和散热性能、较低的密度、稳定的力学性能以及比较优良的耐磨性【8】。灰铸铁就能满足所有的这些要求。其中最重要的一点是良好的导热性（材料适应环境温度的快慢）

　　其中，k为热传导系数，c为比热容，ρ为密度。从公式中可以看出，为了使导热系数α比较大，则比热c与材料密度乘积需要比较小。相对于钢，灰铸铁的热传导系数比较高，密度比较小，这样可以保证较高的散热性能，即：刹车过程中产生的热量被传导出去并耗散掉。
　　Maluf[8]等发现，添加了钼的灰铸铁相对于没有添加该元素的灰铸铁具有较低的散热系数，他们认同Holmgren[9]的观点，未发现提高铸铁碳当量会引起热传导性提高。然而，Holmgren[9]等发现了碳当量与热传导率之间的线性关系。铜似乎可以增强材料的热传导性能，但是，所有这些发现都需要进一步的研究。
　　减震性能
　　减震的原理是将动能转化为其他形式的能量。最近几年关于减震的测试方法一直存在争议。要测量材料的固有减震性能，必须采用线性应变独立法，非线性方法可以测量平均值。Aberg等【10-12】测量了受力试样和非受力试样的温度差异，试样在密闭的真空容器中受到单向的循环应力作用，如图9所示。

　　如表2所示，13种被测材料包含5种是不同级别灰铸铁。
　　合金8，灰铸铁的珠光体基体中的石墨是片状的，合金9，是贝氏体基体中含有奥氏体的淬火灰铸铁。如图10所示，所有的测试材料中，合金9贝氏体-奥氏体灰铸铁的减震性能最好。较好的减震性能可以降低噪音和振动，并且可以减轻铸件重量。

　　表2.用于测试减震性能的试样化学成分【12】

　　耐磨性
　　热处理可以提高材料的耐磨性【1】。在低载荷环境干燥的条件下【7】，灰铸铁在滑动时具有优异的耐磨性，这是因为在接触表面形成了一层石墨薄膜?？梢酝ü砑右欢康腁型石墨，形成珠光体或者生成较硬碳化物的方式加强灰铸铁的耐磨性能。钒是一种典型的合金元素【2. 7. 13】，该元素有助于形成在珠光体基体中均匀分散的高硬度碳化物。如图11所示，相对于没有添加钒元素的灰铸铁，添加了0.2%和0.3%钒元素的灰铸铁的耐磨性有了大幅的提高。
　　图12中，添加了钒的灰铸铁合金的基体组织具有很高的强度?；抑闹楣馓寤搴芡晟?，这样材料就比较耐磨。
　　结论
　　下列化学元素可以用于获得机械性能优异的灰铸铁：
　　基体增强元素，如锰、铜和镍；
　　碳化物形成元素，例如钒、铬和钼；
　　促进石墨化元素，（如Si）应低于2%；
　　铁液的预处理可使灰铸铁获得均匀的力学性能。
　　含有锆和铝的预处理剂提高了力学性能分布的稳定性，含有较低含量钒的灰铸铁，具有较高的抗拉强度和较高的耐磨性。
　　为提高铸铁的激冷性所采用的预处理得到的效果并不明显，而且分布范围比较小。
　　热处理有助于提高灰铸铁的减震性能、耐磨性和尺寸稳定性。建议利用热处理或者机加工的方式降低铸件中的残余应力。
　　灰铸铁具有优异的减震性能，可以降低噪音和震动，并且可以减轻零部件的重量。
　　参考文献
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