铸铁材料 — 材料学

铸铁不是单一材料，而是一整个家族——区别就在于的存在形式。和钢不同，这里的碳含量超过2%，多余的在凝固时会以的形式析出。石墨是长成片状、球状还是蠕虫状，决定了后面的一切。

在灰铸铁（GJL）中，长成细小的脉络。这些片状石墨就像无数个小缺口——让材料变脆，几乎无法变形。但换来的是减振性好、铸造性好、抗压强度极高。灰铸铁你会在机床床身、壳体、刹车盘和老式发动机里见到。而在球墨铸铁（GJS）中，石墨则通过被逼成：浇注前给熔池加一点镁，阻止长成脆性的片状。球状不是缺口——材料变得强韧、、可变形，几乎接近钢。球墨铸铁用来造曲轴、转向节和管道。此外还有蠕墨铸铁（GJV），石墨呈蠕虫状，算是个折中方案；以及白口，其中的根本不以石墨形式存在，而是以硬质碳化铁的形式存在。

为什么在这里这么棘手？两个原因。第一：熔化铸铁后，熔体快速冷却，在里恰恰产生了铸造工想避免的东西——又硬又脆的和莱氏体。变得像玻璃一样硬，一受就裂。第二：铸铁多孔，而且常常吸满了油、油脂和锈——时这些杂质会变成气体跑出来，把焊缝毁掉。

所以修复策略就是：控制热量。要么用小的热输入和专门的焊条“冷焊”，这些焊条保持柔软和；要么把整个工件预热到300–600 °C，趁热焊，然后在炉子里极慢地冷却。两种情况都适用：和缓慢冷却是关键中的关键。谁要是拿普通结构钢焊条去“随便”补一条老灰铸铁的裂纹，通常只会让裂纹更长。

⚠️ 20度陷阱： 铸铁里，冷的地方和你正在焊的区域之间哪怕只差约20 °C，就足以引发。热的那部分冷却时收缩，拉扯冷的其余部分——而脆性的铸铁无法释放这个应力。所以：不管冷焊还是热焊，温度梯度都要保持小。

🧊 冷焊需要耐心： 冷态焊接铸铁时，别急。只焊短的直线焊道，每焊一道都让工件冷却到再焊下一道。谁要是赶工、一道接一道地焊，温度就上去了——这时候20度陷阱就会发作。