铸铁金属基体组织包括：铁素体、珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体和奥氏体。

       1.铁素体  （Ferrite）（见图 1）

       纯铁在 912℃ 以下呈具有体心立方晶格的 α-Fe。碳溶于 α-Fe 中的间隙固溶体称为铁素体（F）。由于 α-Fe 体心立方晶格间隙很小，溶碳能力极差，在 727℃ 时溶碳量最大，可达 0.0218%。随着温度的下降溶碳量逐渐减小，在室温时溶碳量几乎等于零。因此其性能几乎和纯铁相同，其数值如下：

抗拉强度　　180～280MPa

屈服强度　　100～170MPa

伸长率　　　30%~50%

冲击吸收能　160～200J

硬度　　　　50～80HBW  

                                                                                                                                              图1  铁元素

  铁素体铁素体的强度、硬度不高，但具有良好的塑性与韧性。铁素体的显微组织与纯铁相同，呈明亮的多边形晶粒组织，有时由于各晶粒位向不同及腐蚀程度差异，而稍显明暗不同。纯铁碳合金铸态或经退火热处理均可得到纯铁素体。在普通铸铁中，大多数铁素体为含硅铁素体，其硬度比纯铁素体高。硅在铁素体中偏析分布，通常在石墨周围偏高，硅的质量分数可达 3%～5%。固溶于铁素体中的硅强化了铁素体，使其硬度增高。

       2.珠光体  （Pearlite）（见图 2）

       珠光体是奥氏体（奥氏体是碳溶解在 γ-Fe 中的间隙固溶体）发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体，是由渗碳体和铁素体两相组成的机械混合物，按其中的渗碳体的形态可分为片状珠光体和粒状珠光体。珠光体得名自其珍珠般的光泽。珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间，强韧性较好。力学性能介于铁素体与渗碳体之间，强度较高，硬度适中，塑性和韧性较好：

抗拉强度　　   750～900MPa

硬度　　　　   180～280HBW

伸长率　　　　20%～25%

冲击吸收能　    24～32J

                                                                                                                                                图2珠光体

       3.索氏体  （Sorbite）（见图3）

       索氏体属于珠光体型组织，因其片间距很小，在 500 倍光学显微镜的条件下难以分辨片层，需用透射电镜分析。其实质是一种珠光体，是片层的铁素体与渗碳体的双相混合组织，其层片间距较小（30～80nm），碳在铁素体中已无过饱和度，是一种平衡组织。

索氏体具有良好的综合力学性能，它既有较高的强度，又有良好的冲击韧度。其抗拉强度为 685～1370MPa，硬度为 245～314HBW，伸长率为 10%～20%。

        图3索氏体

        4.屈氏体  （Troostite）（见图 4）

       屈氏体实际上是铁素体基体内分布着极其细小的渗碳体团状颗粒，是一种不稳定组织，在铁碳合金状态图上找不到它，与索氏体一样可由奥氏体等温转变获得，是奥氏体在 550～600℃ 等温分解的产物。片层间距平均小于 0.1μm，即使在高倍光学显微镜下也无法分辨出片层，只有在电子显微镜下才能分辨，与珠光体、索氏体只有粗细之分，并无本质之分。由于屈氏体的组织比索氏体更细，因而它比索氏体具有更高的抗拉强度（1370～1670MPa）和硬度（400～500HBW），伸长率为 5%～10%。 

图 4 屈氏体

       5.贝氏体  （Bainite）（见图 5）

       贝氏体是铁素体及其内分布着弥散的碳化物所形成的亚稳态组织，性能与珠光体组织有明显的不同，该组织具有较高的强韧性配合，在硬度相同的情况下，贝氏体组织的耐磨性明显优于马氏体。依据贝氏体生成的温度和组织形态的特征，贝氏体分为上贝氏体和下贝氏体。上贝氏体组织为羽毛状铁素体，冲击韧度较差；下贝氏体组织为针状或杆状，其冲击韧度较好。

图5贝氏体

      6.马氏体  （Martensite）（见图 6）

      马氏体是碳和合金元素在 α 铁中的过饱和固溶体，是过冷奥氏体发生无扩散的相变所形成的产物。

图6马氏体

 7.奥氏体  （Austenite）（见图 7）

      奥氏体是碳溶解在 γ-Fe 中的间隙固溶体，铸铁中常见的奥氏体有两种类型：

    （1）奥氏体基体 当铸铁中含有稳定奥氏体的合金元素（Ni、Cr 等）含量足够高时，凝固之后可获得奥氏体基体。

    （2）残留奥氏体 铸铁经过淬火或等温淬火等热处理后，在组织中常保留部分未发生相变的奥氏体。奥氏体具有较高的塑性及较低的屈服强度，容易塑性变形加工成型。

图7奥氏体

      8铁基固溶体

      金属铁具有两种同素异形晶体结构，即 α（δ）铁和 γ 铁。α（δ）铁具有体心立方点阵，存在于 910℃ 以下（成为 α 铁）和 1400℃ 以上（成为 δ 铁）的温度范围。γ 铁存在于 910℃ 至 1400℃ 之间，具有面心立方点阵。各种合金元素在 α（δ）铁和 γ 铁中具有不同的溶解度，因而影响到 δ-γ 或 γ-α 转变的温度和 α（δ）铁和 γ 铁基固溶体的稳定温度和浓度范围。那些在 γ 铁中有较大溶解度，并稳定 γ 固溶体的合金元素称为奥氏体形成元素；在 α 铁中有较大的溶解度，并形成 α 固溶体，使 γ 铁不稳定的合金元素称为铁素体形成元素。

       9.铸铁金属基体检测 

       根据国家标准 GB/T 7216—2009《灰铸铁金相检测》规定，灰铸铁中的珠光体数量的确定应采用如下方式：抛光金相试样经 2%～5% 硝酸酒精溶液侵蚀后检验珠光体数量百分比（珠光体 + 铁素体 =100%），以大多数视场对照相应的 A（薄壁铸件）、B（厚壁铸件）评定图评定，用 100 倍光学显微镜观察。

       根据国家标准 GB/T 9411—2009《球墨铸铁金相检验》规定，球墨铸铁中的珠光数量的确定应采用如下方式：抛光金相试样经 2%～5% 硝酸酒精溶液侵蚀后检验珠光体数量百分比（珠光体 + 铁素体=100%），选择有代表性的视场对照相应的评定图评定，用 100 倍光学显微镜观察；球墨铸铁分散分布的铁素体数量的测定：抛光金相试样经 2%～5% 硝酸酒精溶液侵蚀后，检验分散分布的铁素体数量，放大倍数为 100 倍，选择有代表性视场对照相应的评定图评定。

摘自现代钢铁技术