铸铁的分类及其性能特点
1—7铸铁的分类、牌号、性能和应用

铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金。工业上常 用的铸铁,含碳量一般在2.5%~4.0%的范围内,此 外还含有硅、锰、硫、磷等元素。
一、铸铁的分类
1.根据碳存在的形式不同分:
灰铸铁 白口铸铁 麻口铸铁
2.根据石墨形态的不同分:
普通灰铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁 蠕墨铸铁
二、铸铁的牌号、性能特点及应用
曲轴
连杆
4.蠕墨铸铁
RUT(蠕铁两字汉语拼音首字母) +一组数字 例如: RUT340表示抗拉强度为340MPa的蠕墨铸铁。
在生产和生活中有哪些零件或物品是用铸铁做 的,并分析其属于哪一类铸铁?
世界最早的铁器 我国的冶铁技术可以上溯到春秋战国时期。春 秋时期,铁器已经在农业、手工业生产中使用,战 国初或稍早就已发明铸铁技术。下图所示是战国时 期的铁制农具,它们分别是铁锸、犁、铲、铁犁铧 冠、锛、斧、钁 、镢头。
1.灰铸铁的牌号及用途
HT(“灰铁”两字汉语拼音字母)+一组数字 (表示最小抗拉强度数值)。பைடு நூலகம்
HT200表示抗拉强度为200MPa的灰铸铁。
2.可锻铸铁的牌号及用途
KT(可铁两字汉语拼音首字母)+H或Z+两组数 字
第三个字母代表可锻铸铁的类别: H(黑心可 锻铸铁),Z(珠光体可锻铸铁);
后面两组数字分别代表最低抗拉强度和伸长率的 数值。
例如:
KTH300-06表示抗拉强度为300MPa,断后伸长 率为6%的黑心可锻铸铁。
KTZ450-06表示低抗拉强度为450MPa,断后伸 长率为6%的珠光体可锻铸铁。
3.球墨铸铁的牌号及用途
QT(球铁两字汉语拼音首字母) +两组数字
例如: QT400-18表示抗拉强度为400 MPa,断后伸长 率为18%的球墨铸铁。
2-3铸铁分类及性能

2012年2月17日星期五
2-3 铸铁
可锻铸铁的牌号及应用
可锻铸铁的机械性能较好,质量稳定, 成本较球墨铸铁低,适于大批量生产形 状复杂、承受冲击载荷的薄壁件。 可锻铸铁牌号由两组数字表示,分别代 表其最低抗拉强度和最低相对延伸率。
KT370-12 最低抗拉强度370MPa、最低相 对延伸率12%的铁素体可锻铸铁 KTZ450-06 最低抗拉强度450MPa、最低相 对延伸率6%的珠光体可锻铸铁
2012年2月17日星期五 2-3 铸铁
灰口铸铁的石墨化及影响因素
石墨化即石墨的结晶过程,石墨化程度 越大灰口铸铁组织中的自由碳(石墨) 越多,化合碳越少,因此不同的石墨化 程度形成不同组织和性能的灰口铸铁。 灰口铸铁的组织取决于自由碳与化合碳 的多少及比例,取决于石墨化的程度。 影响石墨化程度的因素有
2012年2月17日星期五 2-3 铸铁
球墨铸铁的生产
球墨铸铁原则上只是比灰口铸铁的含碳 量较高,含硫、磷量较低。高碳是为了 改善铸造性能及球化效果,低磷是为了 防止急剧降低球墨铸铁的塑性、韧性及 强度从而造成冷裂的倾向,低硫是为了 防止其与球化剂形成硫化物从而加大球 化剂的耗损倾向。
球化处理
2012年2月17日星期五 2-3 铸铁
铸铁分类及性能
铸铁是含碳量大于2.06%的铁碳合金, 按碳在合金中的存在方式可以将铸 铁分为白口铸铁、灰口铸铁、球墨 铸铁、可锻铸铁、合金铸铁以及蠕 墨铸铁等。
白口铸铁 可锻铸铁
2012年2月17日星期五
灰口铸铁 合金铸铁
2-3 铸铁
球墨铸铁 蠕墨铸铁
白口铸铁
碳全部以化合物的形式存在,断面呈银 灰色,由于大量硬而脆的存在,其性能 表现为硬度高,脆性大,耐磨性好,难 于切削加工。 主要用于制造耐磨性要求高的零件,也 可作为可锻铸铁的毛坯或炼钢原料使用。
铸铁属于什么材料

铸铁属于什么材料
铸铁是一种含碳量在2%以下的铁合金材料,通常包括灰铸铁和球墨铸铁两种类型。
它们在工业生产和日常生活中都有着广泛的应用,因此对于铸铁的材料特性和用途有着很高的关注度。
首先,我们来看一下铸铁的基本材料特性。
铸铁具有较高的流动性和流变性,这使得它适合于各种复杂形状的铸造。
同时,由于其含碳量较高,铸铁的硬度和耐磨性也比较高,因此在一些对强度要求不是特别高但需要耐磨的场合,铸铁就能够发挥其优势。
此外,铸铁还具有一定的耐腐蚀性能,这使得它在一些具有腐蚀性环境的使用场合中表现出色。
其次,我们来谈一谈铸铁在实际应用中的具体用途。
首先,灰铸铁通常用于制造机床床身、汽车发动机缸体、机械零件等。
由于其具有较高的耐磨性和较好的减震性能,因此在这些领域中得到了广泛的应用。
而球墨铸铁则常常用于制造汽车零部件、管道、阀门等。
由于球墨铸铁具有较高的韧性和较好的抗拉强度,因此在这些领域中也有着广泛的应用。
总的来说,铸铁作为一种重要的铁合金材料,在工业生产和日常生活中都有着广泛的应用。
它的材料特性和用途使得它在各个领域都能够发挥其独特的优势,为人们的生产和生活带来了便利。
因此,对于铸铁的材料特性和用途的研究和了解,对于我们来说是非常重要的。
铸铁管的分类特点及连接方式 简答题

铸铁管是一种常见的管道材料,具有较强的耐压和耐腐蚀能力,广泛应用于建筑、工程和市政设施中。
在选择铸铁管时,了解其分类特点及连接方式是非常重要的。
本文将从深度和广度两个方面对铸铁管的分类特点及连接方式进行全面评估,并据此撰写一篇有价值的文章。
一、铸铁管的分类特点1. 常见的铸铁管分类1.1 灰铸铁管1.2 球墨铸铁管1.3 白口铸铁管1.4 黑心铸铁管1.5 球墨铸铁管1.6 高硅铸铁管1.7 天然气专用铸铁管2. 各类铸铁管的特点及适用范围2.1 灰铸铁管的优点及应用2.2 球墨铸铁管的特点及适用场景2.3 其他铸铁管的特点和适用范围二、铸铁管的连接方式1. 铸铁管连接方式的分类1.1 法兰连接1.2 柔性接头连接1.3 搭接连接1.4 管卡连接1.5 焊接连接1.6 螺纹连接2. 各种连接方式的优缺点分析2.1 法兰连接的特点及适用场景2.2 柔性接头连接的优缺点2.3 其他连接方式的比较及应用范围三、个人观点和理解对于铸铁管的分类特点及连接方式,我个人认为在实际应用中,需要根据具体的工程需求和施工环境来选择合适的铸铁管材料和连接方式。
在选用铸铁管时,要充分了解各类铸铁管的特点和适用范围,确保所选材料符合工程需求。
在选择连接方式时,要综合考虑其安装方便性、密封性和承压能力,以确保管道连接的牢固和可靠。
总结回顾铸铁管作为一种常见的管道材料,在工程和市政建设中具有重要的应用价值。
通过本文对铸铁管的分类特点及连接方式进行全面评估,相信读者能够对铸铁管有一个更为全面、深刻的了解。
在实际工程中,正确选择合适的铸铁管材料和连接方式,对于工程的施工质量和使用安全具有重要意义。
通过以上方式,我们可以更好地了解铸铁管的分类特点及连接方式,为工程和市政建设提供更加全面的参考。
以上是我对铸铁管的分类特点及连接方式的个人观点和理解,希望能对你有所帮助。
铸铁管是一种非常常见的管道材料,具有很强的耐压和耐腐蚀能力,因此被广泛应用于建筑、工程和市政设施中。
常用球墨铸铁的性能和特点

常用球墨铸铁的性能和特点①灰口铸铁。
灰口铸铁的组织由石墨和基体两部分组成。
基体可以是铁素体、珠光体或铁素体加珠光体,相当于钢的组织。
因此铸铁的组织可以看成是钢基体上分布着石墨。
灰口铸铁包括普通灰FI铸铁和孕育铸铁两种。
灰口铸铁价格便宜、应用最广泛,在各类铸铁的总产量中,灰口铸铁占80.o%以上。
影响灰口铸铁组织和性能的因素主要是化学成分和冷却速度。
灰口铸铁中的碳、硅含量一般控制在碳2.5%~4.0%,硅1.0%~3.0%。
②球墨铸铁管。
球墨铸铁是20世纪50年代发展起来的一种高强度铸铁材料,其综合机械洼能接近于钢,因铸造性能很好、成本低廉、生产方便,在工业中得到了广泛的应用。
球墨铸铁的成分要求比较严格,与灰口铸铁相比,它的含碳量较高,通常在4.5%~4.7%范围内变动,以利于石墨球化。
球墨铸铁的抗拉强度远远超过灰口铸铁,而与钢相当。
因此对于承受静载的零件,使用球墨铸铁比铸钢还节省材料,而且重量更轻。
不同基体的球墨铸铁,性能差别很大,球墨铸铁具有较好的疲劳强度,实验表明,球墨铸铁的扭转疲劳强度甚至超过459钢。
在实际应用中,大多数承受动载的零件是带孔或带台肩的,囡此用邀墨铸铁来岱益钢制造某些重要零件,如曲轴、连杆和凸轮轴等。
③焉基铸铁。
蠕墨铸铁是近十几年来发展起来的一种新型高强铸铁材料。
它的强度接近于球墨铸铁,并具有一定的韧性和较高的耐磨性;同时又有灰口铸铁良好的铸造性能和导热性。
蠕墨铸铁是在一定成分的铁水中加入适量的蠕化剂经处理而炼成的。
蠕化剂目前主要采用镁钛合金、稀土镁钛合金或稀土镁钙合金等。
蠕墨铸铁在生产中主要用于生产汽缸盖、汽缸套、钢锭模和液压阀等铸件。
④可锻铸铁。
可锻铸铁是由白口铸铁通过退火处理得到的一种高强铸铁。
它有较高的强度、塑性和冲击韧性,可以部分代替碳钢。
按退火方法不同,这种铸铁有黑心和自心两种类型。
黑心可锻铸铁依靠石墨化退火来获得;白心可锻铸铁利用氧化脱碳退火来制取。
可锻铸铁常用来制造形状复杂、承受冲击和振动荷载的零件,如管接头和低压阀门等。
铸铁的分类及其特点

个人收集整理仅供参考学习铸铁的分类及其特点白口铸铁简称为白口铁,完全按照Fe-Fe3C 相图进行结晶而得到的铸铁。
其中碳全部以渗碳体(Fe3C)形式存在,断口呈银白色。
由于存在有大量硬而脆的Fe3C,硬度高,脆性大,很难切削加工。
很少用来直接制造机器,主要用于炼钢原料或制造可锻铸铁的毛坯。
灰口铸铁中的碳除微量溶入铁素体外,全部或大部以石墨形式存在,因断口呈灰色而得名。
依据石墨的形状不同,灰口铸铁可以分为灰铸铁(片状)、可锻铸铁(团状)、球墨铸铁(球状)、蠕墨铸铁(蠕虫状)。
1.灰铸铁的显微组织由金属基体(铁素体和珠光体)和片状石墨所组成,相当于在纯铁或钢的基体中嵌入了大量的石墨片。
石墨的强度、硬度、塑性极低,因此可以将灰铸铁视为布满细小裂纹的纯铁或钢。
由于石墨的存在,减少了承载的有效面积,石墨的尖角处还会引起应力集中,因此灰铸铁的抗拉强度低,塑性、韧性差。
显然,石墨愈多、愈粗大、分布愈不均,其力学性能愈差。
灰铸铁显微组织的不同,是由于碳在铸铁中存在形式的不同。
灰铸铁中碳由化合碳Fe3C和石墨碳所组成,化合碳为百分之零点八时,属于珠光体灰铸铁,化合碳小于百分之零点八时,属于珠光体-铁素体灰铸铁,全部都以石墨形式存在时,则为铁素体灰铸铁。
石墨赋予灰铸铁的优良性能:优良的减震性、良好的耐磨性、缺口敏感小。
2.可锻铸铁又称玛铁。
它是将白口铁经石墨化退火而成的一种铸铁。
由于其石墨呈团絮状,大大减轻了对金属的割裂作用,故抗拉强度得到显著提高,尤为可贵的是这种铸铁有着相当高的塑性与韧性,可锻铸铁就因此而得名。
按照退火方法的不同,可锻铸铁又可以分为黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁和白心可锻铸铁三种,其中以黑心可锻铸铁最为常用。
黑心可锻铸铁为铁素体基体,其牌号为KTH,后面用两位数字分别表示其最低抗拉强度和伸长率。
黑心可锻铸铁的性能特征是塑性、韧性好,耐蚀性较高,但强度、硬度叫珠光体可锻铸铁低。
可锻铸铁通常用于制造形状复杂、承受冲击载荷的薄壁零件。
铸铁的特点和分类
铸铁的特点和分类铸铁不是纯铁,它是一种以Fe、C、Si为主要成分且在结晶过程中具有共晶转变的多元铁基合金。
化学成分一般为:C2.5%—4.0%、Si1.0%一3,0%、P0.4%~1.5%、S0.02%—02%。
为了提高铸铁的机械性能,通常在铸铁成分中添加少量Cr、Ni、Co、Mi、等合金元素制成合金铸铁。
一、铸铁的特点1.成分与组织特点铸铁与碳钢相比较,其化学成分中除了有较高的C、Si含量外(C2.5%~4,0%、Si1.0%一3.0%),还含有较高的杂质元素Mn、P,S,在特殊性能的合金铸铁中,还含有某些合金元素。
所有这些元素的存在及其含量,都将直接影响铸铁的组织和性能。
由于铸铁中的碳主要是以石墨(G)形式存在的,所以铸铁的组织是由金属基体和石墨所组成的。
铸铁的金属基体有珠光体、铁素体和珠光体加铁素体三类,它们相当于钢的组织。
因此,铸铁的组织特点,可以看成是在钢的基体上分布着不同形状的石墨。
2.铸铁的性能特点铸铁的抗拉强度、塑性和韧性要比碳钢低。
虽然铸铁的机械性能不如钢,但由于石墨的存在,却赋予铸铁许多为钢所不及的性能。
如良好的耐磨性、高消振性、低缺口敏感性以及优良的切削加工性能。
此外,铸铁的碳含量高,其成分接近于共晶成分,因此铸铁的熔点低,约为1200℃左右,铁水流动性好,由于石墨结晶时体积膨胀,所以传送收缩率小,其铸造性能优于钢,因而通常采用铸造方法制成铸件使用,故称之为铸铁。
二、铸铁的分类铸铁的分类方法很多。
根据碳存在的形式可分为三种:1.白口铸铁(简称白口铁)白口铸铁中的碳主要以渗碳体(Cm)形式存在,断口呈白亮色。
其性能硬而脆,切削加工困难。
除少数用来制造硬度高、耐磨、不需要加工的零件或表面要求硬度高、耐磨的冷硬铸件外(如破碎机的压板、轧辊、火车轮等),还可作为炼钢原料和可锻铸铁的毛坯。
2.灰口铸铁(简称灰口铁)灰口铸铁中的碳主要以片状石墨的形式存在,断口呈灰色。
灰口铸铁具有良好的铸造性能和切削加工性能,且价格低廉,制造方便,因而应用比较广泛。
铸铁的分类及特性
铸铁的分类及特性从铁碳相图中知道,含碳量大于2.06%的铁碳合金称为铸铁。
尽管铸铁强度、塑性、韧性较差,不能进行锻造,但它具有优良的铸造性、减摩性、切削加工等一系列性能特点;另外其生产设备和工艺简单、价格低廉,因此得到了广泛的应用。
1.铸铁的分类铸铁的常用分类方法有两种:一是按石墨化程度;二是按石墨结晶形态。
按石墨化程度可分为:①灰口铸铁:即在第一和第二阶段石墨化过程中都得到了充分石墨化的铸铁,其断口呈暗灰色。
②白口铸铁:即第一、二和三阶段的石墨化全部被抑制,完全按Fe—Fe3C相图进行结晶而得到的铸铁。
③麻口铸铁:即在第一阶段的石墨化过程中便未得到充分石墨化的铸铁。
按石墨结晶形态分:①灰口铸铁:铸铁组织中的石墨形态呈片状结晶。
②可锻铸铁:铸铁组织中的石墨形态呈固絮状。
③球墨铸铁:铸铁组织中的石墨形态呈球状。
2.铸铁的编号基本性能及用途(1)灰口铸铁:根据GB976—67所规定的编号、牌号用“HT”表示灰口铸铁,后面两项数字分别表示其抗拉和抗弯强度的最低值。
如HT20—40表示抗拉强度和抗弯强度最低值为200MN/m2和400MN/m2。
灰口铸铁具有优良的铸造性、切削加工性,优良的减摩性。
良好的消震性和缺口敏感性,故而灰口铸铁主要用于制造各种承受压力和要求消震性的床身、机架、复杂的箱体、壳体和经受磨擦的导轨、罐体等。
(2)可锻铸铁:按GB978—67规定牌号以“KT”和“KTZ”表示可锻铸铁,其中“KT”表示铁素体可铸铸铁,“KTZ”表示珠光体可锻铸铁,牌号中的两项数字表示其最低抗拉强度和延伸率。
可锻铸铁的机械性能,特别是冲击韧性普遍较灰口铸铁高,但由于其成本高,故而应用不是很广泛,主要用于制造一些小型铸铁。
(3)球墨铸铁:按GB1348—78规定,球墨铸铁以“QT”表示,后面数字同可锻铸铁一样。
球墨铸铁不仅具有远远超过灰铁的机械性能,而且同样也具有灰铁的优点,如良好的减摩性、切削加工性及低的缺口敏感性,甚至可与锻钢媲美,如疲劳强度大致与中碳钢相近,耐磨性优于表面淬火钢等。
耐磨铸铁分类
耐磨铸铁分类耐磨铸铁是一种具有良好耐磨性能的铸铁材料,在工业领域中有着广泛的应用。
本文将从耐磨铸铁的分类、特点以及应用领域等方面进行介绍。
一、耐磨铸铁的分类根据不同的成分和组织结构,耐磨铸铁可以分为白口铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁三种类型。
1. 白口铸铁白口铸铁是由铁、碳和硅等元素组成的,碳含量较高。
白口铸铁的硬度较高,耐磨性能良好,常用于制造耐磨性要求高的机械零件,如磨损严重的轴承、滑动轴承等。
2. 灰口铸铁灰口铸铁的碳含量较低,硬度较白口铸铁略低。
灰口铸铁具有良好的耐磨性能和抗冲击性能,常用于制造受到冲击和磨损的零部件,如车轮、机床床身等。
3. 球墨铸铁球墨铸铁是在灰口铸铁中加入一定量的镁和稀土等合金元素,通过球化处理得到球状石墨结构。
球墨铸铁具有很高的韧性和良好的耐磨性能,常用于制造需要同时具备强度和耐磨性的零部件,如汽车曲轴、机械零件等。
二、耐磨铸铁的特点1. 良好的耐磨性能耐磨铸铁具有高硬度和耐磨性能,能够抵抗摩擦和磨损,延长零部件的使用寿命。
2. 较高的抗冲击性能耐磨铸铁的组织结构具有一定的韧性,能够在受到冲击载荷时吸收能量,从而减轻冲击对零部件的损伤。
3. 良好的耐蚀性耐磨铸铁经过特殊处理或添加合金元素后,可以具备较好的耐腐蚀性能,适用于一些腐蚀性较强的工作环境。
4. 加工性能好耐磨铸铁的加工性能较好,可以通过铸造、铣削、车削等多种工艺进行加工,满足不同零部件的制造要求。
三、耐磨铸铁的应用领域由于耐磨铸铁具有良好的耐磨性能和抗冲击性能,因此在工业领域中有着广泛的应用。
1. 机械制造领域耐磨铸铁常用于制造各种机械零部件,如轴承、齿轮、滑动轴承等,能够提供稳定的摩擦和磨损性能,延长零部件的使用寿命。
2. 矿山领域耐磨铸铁在矿山设备中起到了至关重要的作用,如破碎机内衬板、球磨机内衬板等,能够抵御石料的冲击和磨损,提高设备的工作效率。
3. 水泥领域耐磨铸铁适用于水泥生产设备中的耐磨部件,如水泥磨滚筒衬板、分离器衬板等,具有良好的耐磨性能和抗冲击性能,提高设备的使用寿命。
铸铁组织和性能
3Hale Waihona Puke 铸铁的分类与牌号表示方法铸铁 名称 石墨 形态 基体 组织
编号方法
牌号实例
灰
铸 片 状 铁
可
HT + 一组数字 HT100 数字表示最低抗拉强度值,单 F+P HT150 位MPa。 P HT200 “HT”表示灰铸铁代号。 F F KTH + 两组数字 KTB + 两组数字 KTZ + 两组数字
编号方法
牌号实例
状
QT + 两组数字 QT400-15 第一组数字表示最低抗拉 强度值,MPa; F+P QT600-3 第二组数字表示最低伸长率 值,%。 “QT”表示 球墨铸铁代号 QT700-2 P F
RuT + 一组数字 RuT260 数字表示最低抗拉强度值 , F+P RuT300 MPa。 “RuT”表示蠕墨铸铁代号 RuT420 P F
经孕育处理的灰铸铁称为孕育铸铁。
孕育处理前
孕育处理后
2、热处理
热处理只改变基体组织,不改变石墨形态。 灰铸铁强度只有碳钢的30-50%,热处理强化效果不大。 灰铸铁常用的热处理有: ① 消除内应力退火(又称人工时效)
形状复杂和尺寸稳定性要求较高的铸件
② 消除白口组织退火:灰铸铁件表层和薄壁处产生白口组 织难以切削加工,需要退火(850 ℃~900 ℃保温2~5 h), 使渗碳体分解成石墨,降低硬度。 ③ 表面淬火:机床导轨、缸体内壁等,需要提高硬度和耐
P’
和组织也不同。
铸铁的石墨化程度与其组织之间的关系 (以共晶铸铁为例)
石墨化进行程度 第一阶段 石墨化 第二阶段 石墨化 铸铁的显微组织 铸铁类型
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铸铁的分类及其性能特点
一、铸铁的分类
铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金。
工业用铸铁是以铁、碳、硅为主要组成元素并含有锰、磷、硫等杂质的多元合金。
普通铸铁的成分大致为2.0~4.0%C、0.6~3.0%Si、0.2~1.2%Mn\0.1~1.2%P、0.08~0.15%S。
有时为了进一步提高铸铁的性能或得到某种特殊性能,还加入Cr、Mo、V、Al等合金元素或提高Si、Mn、P等元素含量,这种铸铁称作合金铸铁。
碳在铸铁中,除少量溶于基体外,绝大部分是以石墨或碳化物的形式存在于铸铁中。
根据碳的存在形式不同,可将铸铁区分为白口铸铁和灰口铸铁两大类。
1.白口铸铁碳全部以渗碳体形式存在的铸铁称白口铸铁,断口呈银白色。
这种铸铁组织中含有大量渗碳体和莱氏体共晶,因而其性能既硬又脆,所以不宜用作结构材料,一般都用作炼钢原料。
2.灰口铸铁碳全部或大部分以石墨形式存在的铸铁,称作灰口铸铁,其断口呈灰暗色。
生产中多用来铸造各种机械零件。
按石墨的形态不同,灰口铸铁又可分为普通灰口铸铁,可锻铸铁及球墨铸铁。
(1)普通灰口铸铁其中碳大部分或全部以片状形式的石墨存在于铸铁中它也常简称为灰铸铁。
一般情况下,其石墨片都比较粗大。
但若在铁水浇注前,向铁水中加入一些能起形核作用的所谓孕育剂(通常是加入硅铁),将增加并加快石墨的形核,从而使石墨细化并且分布均匀。
这种处理称作孕育处理,经过这种处理的灰口铸铁即称孕育铸铁。
(2)可锻铸铁它是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火后形成。
其中的碳全部或大部以团絮状石墨形式存在于铸铁中。
它又称韧性铸铁或马铁。
可锻铸铁实际上并不可锻,只不过具有一定塑而已。
(3)球墨铸铁简称球铁,其中的碳全部或大部分以球状石墨形式存在于铸铁中。
它是灰口铸铁中机械性能最好的一种。
二、灰口铸铁的组织及性能特点
1.铸铁的石墨化过程在铸铁的冷凝过程中,原则上碳既可以渗碳体的形式析出,形成白口铸铁;也可以石墨的形式析出,形成灰口铸铁。
析出石墨碳的过程,即称为石墨化。
至于碳究竟以哪种形式析出,主要取决于铸铁的化学成分及冷却速度。
铝、碳及硅是最强烈促进石墨化的元素,而铬、硫及锰等是阻碍石墨化的元素。
铸铁冷凝时,冷却速度愈慢,则愈易石墨化,反之愈易形成渗碳体。
一般的铁碳合金结晶时,照例是不易析出石墨的,但当含有足量的碳及硅时,在合金结晶时,就可能从液相中直接析出石墨碳(称为初生石墨)。
合金在共晶线与共析线之间冷却时,既可以从奥氏体中直接析出石墨附着在初生石墨上,使之长大;也可能先析出渗碳体,而这渗碳体在缓慢的冷却过程中或恒温保温下,分解成铁素体和石墨。
在这温度范围内的石墨化,常称作第一阶段石墨化。
同理,在共析线以下冷却时,既可以由奥氏体直接共析分解为石墨和铁素体,也可以先形成珠光体,然后珠光体中的渗碳体再在保温过程中分解为石墨和铁素体,这称之为第二阶段石墨化。
石墨化过程有赖于碳原子的扩散,所以第一阶段石墨化由于温度较高,扩散条件较好,容易进行得比较完全。
而第二阶段石墨化则由于温度角度,扩散条件较差,往往不能充分进行。
在冷速较大时,只能部分石墨化或根本不能进行。
2.灰口铸铁的组织特点灰口铸铁的组织,简言之,可以看做由钢的基体和石墨夹杂物所共同组成。
由于石墨的强度和塑性与钢相比,几近于零。
因此可将铸铁看作是布满裂缝及孔洞的钢。
石墨的存在起着割裂基体的作用,减少了基体承受载荷的有效面积,特别当石墨呈片状时,将石墨片的尖端引起应力集中。
因而使得铸铁的强度和塑性大大低于具有同样基体的钢,其降低的程度取决于石墨的数量、形态、大小及分布。
显然,石墨的数量愈多,尺寸愈大,愈接近片状,分布愈不均匀,则对基体的破坏作用必然愈大,因而强度及塑性即愈低,这就是普通灰口铸铁机械性能较差的根本原因。
孕育铸铁由于其石墨片比较细小,分布比较均匀,故强度有所提高。
在可锻铸铁及球铁中,石墨分别呈团絮状及球状,对基体的破坏作用较小,因而不仅强度得以进一步提高,而且还具有一定的塑性。
3.灰口铸铁的性能特点灰口铸铁的机械性能取决于铸铁中石墨的形状、大小、数量和分布以及其基体组织。
一般说来,由于石墨的存在使得铸铁强度低并且脆性大。
但是随着石墨形态、大小及分布的改善,其机械性能也可相应改善。
下表列举了各种灰口铸铁及铸钢的某些机械性能指示,可资比较。
各种灰口铸铁与铸钢的机械性能比较
的关系不大,所以铸铁的抗压强度与钢基体相近。
尽管同钢相比,铸铁的机械性能较差,但是铸铁具有优良的铸造性能,良好的切削加工性能及优良的耐磨性和消震性。
再加上生产简单,成本低廉,所以目前铸铁仍然是最主要的机械制造材料之一。
特别是随着铸铁成分及铸造工艺的改进,球墨铸铁的应用以及各种热处理工艺在铸铁零件上的运用,近年来铸铁在品种与性能上都有了可观的增加和提高,在机械制造中的应用更趋广泛。