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蠕墨铸铁作为二十世纪50年代发明的新型工程材料,由于石墨的特殊形态,一直被当作制取球墨铸铁的失败产物,没有引起人们的足够重视。但随着人类社会的发展和工业技术水平的提高,人们已逐渐意识到蠕墨铸铁的组织和性能特点以及在承载热冲击和机械载荷同时存在的工况条件中(如发动机缸体、汽车排气歧管、高速列车制动盘等)的巨大工程应用价值。然而,由于稳定控制蠕化率的难度较高,对蠕墨铸铁组织和性能的系统研究并没有广泛开展,关于其合金化的深入研究更是寥寥无几,严重阻碍了这种低成本、高性能工程材料的技术进步和推广应用。本课题通过添加0wt.%-0.12wt%的锡,运用OM、 SEM、 XRD等设备,研究了锡对蠕墨铸铁组织和性能的影响规律,为低成本、高性能蠕墨铸铁件的规模化生产提供了一定的理论依据和实践参考。研究结果表明,锡不影响石墨蠕化,且使石墨减少并细化,同时稳定并细化珠光体；锡富集于石墨周围的铁素体和游离渗碳体中,在其余的铁素体和珠光体中均匀分布,而在石墨中分布较少。含锡量增加到0.057wt.%时,珠光体含量达95%,层片间距由320nm减小为83nm,为屈氏体；含锡量进一步增加,珠光体数量维持在95%以上,但层片间距开始增大,至含锡0.121wt.%时为210nm,同时,组织中出现了游离渗碳体。蠕墨铸铁的抗拉强度随含锡量的增加先增大后减小,含锡0.057wt.%时为最大值410.7MPa,含锡0.121wt.%时为最小值334.0MPa；布氏硬度随含锡量的增加而持续增加,由含锡0.003wt.%试样的192HBW增长到0.121wt.%的227HBW；冲击韧度先升高后降低,在0.057wt.%时达到最大值9.11J,较不含锡试样提高了40.6%,但过量的锡使蠕墨铸铁的冲击韧度显著恶化。蠕墨铸铁的耐磨性随含锡量的增加变化不大,总体来讲,锡的加入提高蠕墨铸铁的耐磨性,其中含锡0.121wt.%和0.057wt.%试样的耐磨性较高,这主要是由于游离渗碳体的出现和珠光体层片间距减小,起到了钉扎位错的作用。石墨和游离渗碳体处易于萌生热龟裂裂纹,且萌生后优先沿铁素体和石墨扩展。锡的加入有助于蠕墨铸铁耐热疲劳性能的提高,含锡0.057wt.%试样的耐龟裂和耐开裂性能均最佳,这是由于石墨细化、数量减少,珠光体层片间距减小的综合作用结果。综上所述,适量锡的加入对蠕墨铸铁的组织及性能均有积极影响。含锡量为0.057wt.%时,石墨得到细化,珠光体层片间距明显减小,力学性能、耐磨性及耐热疲劳性能得到较大提高。微量的锡可显著细化蠕墨铸铁的显微组织,提高其综合性能,为蠕墨铸铁中低成本、高效率的合金元素,适合在蠕墨铸铁件,尤其是发动机缸体、高速列车制动盘等的实际生产中推广应用。