灰铸铁共晶凝固时，共晶团中的石墨片既与奥氏体接触，也与碳含量高的铁液直接

接触，铁液中的碳，除通过奥氏体向石墨扩散外，也直接向石墨片扩散，因而铁液－奥
氏体界面处奥氏体中的碳含量较低，约为 1.55%左右。

球墨铸铁共晶凝固时，共晶团中的石墨球只与奥氏体壳接触，不与铁液接触，石墨

球长大时，铁液中的碳都通过奥氏体壳向石墨球扩散，因而，铁液－奥氏体界面处奥氏

 

体中的碳含量较高，可达到 2.15%左右。

球墨铸铁共晶凝固时，奥氏体中的碳含量可能较高，在碳含量、硅含量相同的条件下，

如保持同样的冷却速率，则析出的石墨量较少，因而，共晶凝固时的体积收缩会略大于
灰铸铁。这也是球墨铸铁件较易产生缩孔、缩松缺陷的原因之一。凝固过程中保持较低的冷
却速率，是有利于石墨充分析出的因素。

在能使石墨化充分的条件下，共晶奥氏体中的碳含量（即碳在奥氏体中的最大固溶

度）与铸铁中的硅含量有关，一般可按下式计算。

碳在奥氏体中的最大固溶度 C

E

 =2.045－0.178 Si

二、球墨铸铁件凝固过程中的体积变化
从铁液浇注到铸型中起，到共晶凝固终了、铸件完全凝固，型腔内的铸铁会发生液态

收缩、析出初生石墨所致的体积膨胀、析出共晶奥氏体所致的凝固收缩、析出共晶石墨所致
的体积膨胀等几种体积变化。为便于说明球墨铸铁凝固过程中的体积变化，需要参照图 2
所示的简略相图。

图 2  铁－碳合金的

简略相图

1、铁液的液态收缩
铁液进入铸型后，随着温度的降低，即发生体积收缩。铁液的液态收缩量，会因其化

学成分和处理条件而有所不同，但通常对此都予以忽略，一般都按温度每降低 100℃体
积收缩 1.5%考虑。发生液态收缩的温度范围，按自浇注温度降到平衡共晶转变温度
（1150℃）计算。球墨铸铁件以几种不同浇注温度浇注时，液态收缩量见表 1。

表 1   以不同温度浇注时球墨铸铁件的液态收缩量

浇 注 温 度 

（℃）

1400

1350

1300

液 态 收 缩 量 

（%）

3.75

3.00

2.25

3