反映金属材料对外来冲击负荷的抵抗能力，一般由冲击韧度和冲击吸收能量表示，其单位分别为 J/cm  2  和 J。冲击韧度测试，因试验温度不同而分为常温、低温和高温冲击三种；若按试样缺口形状又可分为 V 形缺口和 U 形缺口冲击试验两种。夏比冲击试验在 GB/T 229—2007 中的描述是测定金属抗脆性断裂的最常用的方法。这里所述吸收的冲击吸收能量（或缺口）是最广泛地应用于确定冲击韧度的方法。

      通常金属材料的冲击韧度随温度的降低而下降，其规律是：开始冲击韧度随温度的降低而缓慢下降，但当温度降至一定温度区间时，材料的冲击韧度骤然下降很多而呈脆性，即冷脆性，这时的温度称为脆性转变温度。脆性转度越低，表明材料的低温冲击韧度越好。因此在负温下使用的结构，设计时必须考虑金属材料的冷脆性，应选用脆性转变温度低于最低使用温度的材料，并满足规范规定的-20℃/-40℃ 或更低温度条件下冲击韧度指标的要求。铁素体球墨铸铁冲击吸收能量较高（>25J）；珠光体球墨铸铁冲击吸收能量较低（10～15J），并且没有像铁素体类型那样清晰的转变温度（见图 1）。



      影响球墨铸铁冲击吸收能量和脆性转变温度的因素：

     1.碳含量                                                                                             
     冲击吸收能量随着碳含量的增加而减少，转变温度随着碳水平的增加而降低（见表 1）。

表 1 冲击吸收能量与碳含量关系               

     2.硅含量                                                                                             

     硅含量越高，冲击吸收能量越低；硅的质量分数增加，转变温度急剧增加。见图 2 。而硅的质量分数越低，铁素体球铁的抗拉强度和屈服强度越低。为了补偿这种情况，可加入适量镍（最好考虑到硅和磷的总量）。w  （Si）＜2.75% 且  w  （P）＜0.02%，  w  （Si）+  w  （P）＜2.77%w  （Si）＜2.55% 且  w  （P）＜0.05%，  w  （Si）+  w  （P）＜2.60%


      3.其他合金元素含量  （见表 2 ）                                                        

      镍是最好的合金元素。镍含量的变化只引起最小的转变温度增加，并且增加材料的冲击韧度，特别是在较低的温度下。同样，镍元素也能补偿硅的减少而引起的强度损失。
       锰元素形成珠光体和碳化物，所以必须受到限制。
       铜元素增加铁素体的强度，但对转变温度不利。
       磷元素是最不利的元素。它减低冲击韧度，并且非常强地增加转变温度。
       含硅 2.60% 与含磷 0.02% 组合，材料冲击韧度将减少 25%。
       当磷含量从 0.02% 增加到 0.05%，转变温度将从-50℃ 增加到 25℃。

表 2 不同元素含量对转变温度的影响 

 4.球化率和每平方毫米石墨球的数量  （见表 3、表 4 ）

      球化率对转变温度的影响较小，对冲击韧度的影响非常大。


      单位面积内石墨球越多，材料冲击韧度越低，转变温度也越低。应在两者之间找到折中的方案。


      5.热处理                                                                                          
      性能最好的材料是在铁素体化和碳化物自由退火之后获得的。性能最坏的材料是在正火和回火组合之后获得的。
      6.金相组织                                                                                          
      铁素体基体（铸态下）的冲击值比珠光体和其他的组织铸铁的要高。室温下，冲击吸收能量在 16～24J 之间变化。对于铁素体组织铸铁，转变温度是最低的，转变温度在-60～0℃ 之间变化。珠光体越多，转变温度越高。