一.灰铸铁型材的力学性能特点
1.常用灰铸铁中由于有石墨存在，而石墨的抗拉强度几乎为零，可以把铸铁看成是布满裂纹或空洞的钢。石墨不仅破坏了基体的连续性，减少了金属基体承受载荷的有效截面积，使实际应力大大增加;同时，在石墨尖角处易造成应力集中，使尖角处的应力远大于平均应力。前者称为石墨的缩减作用，后者称为石墨的切割作用。所以，灰铸铁的抗拉强度和弹性模量均比钢低得多，通常σb约为120～250MPa，抗压强度与钢接近，一般可达600～800MPa，塑性和韧度近于零，属于脆性材料。灰铸铁中的石墨片的数量越多、尺寸越大、分布越不均匀，对力学性能的影响就越大。
但石墨的存在对灰铸铁的抗压强度影响不大，因为抗压强度主要取决于灰铸铁的基体组织，因此灰铸铁的抗压强度与钢相近。当试样中存在着类似灰铸铁中石墨片那样尖锐的缺口时，在缺口附近的应力值可达到平均值的5倍以上。这种应力集中现象的存在，使灰铸铁即使在承受比较小的负荷时(远远没有达到基体的屈服强度)，在石墨边缘处基体的实际应力也会超过它的屈服强度，因此在这里就会出现金属的残留变形，甚至出现裂纹(当实际应力超过基体的强度*限时)。
这种石墨边缘裂纹的出现，更进一步地减少了灰铸铁承受负荷的有效截面积，并且更加剧了应力集中的现象，应力集中作用的顶端也随着裂纹而迅速移动，使裂纹很快扩展，而发生整个铸件的脆性破坏。因此，由于石墨存在所造成的缩减及切割作用，使铸铁金属基体的强度不能充分发挥，据统计普通灰铸铁基体强度的利用率一般不超过30%～50%，这表现为灰铸铁的抗拉强度很低。此外，由于石墨存在而造成的严重应力集中现象，造成裂纹的早期发生，抵抗裂纹发展的能力又较差，因此导致脆性断裂，故灰铸铁的塑性和韧性几乎表现不出来。
很明显，由于片状石墨的存在而引起的性能降低，其总的影响并不是两者的代数和，切割作用对基体的危害往往比缩减作用要强烈得多。顺便指出，普通灰铸铁在受应力作用时，在石墨边缘由于有应力集中现象常会引起少量的残留变形。
因此，灰铸铁型材的应力应变曲线即使在较低的应力作用下也不呈直线，而有一定的曲率。因此灰铸铁的弹性模量只有相对的意义。
