生铁、铁合金、铸铁

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铸铁
5 i) S6 e. f$ J3 u铸铁是含碳大于2.1%的铁碳合金，它是将铸造生铁（部分炼钢生铁）在炉中重新熔化，并加进铁合金、废钢、回炉铁调整成分而得到。与生铁区别是铸铁是二次加工，大都加工成铸铁件。铸铁件具有优良的铸造性可制成复杂零件，一般有良好的切削加工性。另外具有耐磨性和消震性良好，价格低等特点。
根据GB5612-85，各种铸铁代号，由表示该铸铁特征的汉语拼音字母的第一个大写正体字母组成。当两种铸铁名称的代号字母相同时，可在该大写正体字母后加小写正体字母来区别。同一名称铸铁，需要细分时，取其细分特点的汉语拼音第一个大写正体字母，排列在后面。
牌号中代号后面的一组数字，表示抗拉强度值；有两组数字时，第一组表示抗拉强度值，第二组表示延伸率值。两组数字中间用“一”隔开。
合金元素用国际元素符号表示，含量大于或等于1%时，用整数表示：小于1 %时一般不标注。常规元素（C、Si、Mn、S、p）一般不标注，有特殊作用时，才标注其元素符号及含量。
白口铸铁：白口铸铁中的碳全部以渗透碳体（Fe3c）形式存在，因断口呈亮白色。故称白口铸铁，由于有大量硬而脆的Fe3c，白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工。因此，在工业应用方面很少直接使用，只用于少数要求耐磨而不受冲击的制件，如拔丝模、球磨机铁球等。大多用作炼钢和可锻铸铁的坯料。
  u, X/ b+ g. q灰口铸铁：铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，耐磨性好、加上它熔化配料简单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件。
灰口铸铁按基体组织不同，分为铁素体基灰口铸铁、珠光体--铁素体基灰口铸铁和珠光体基灰口铸铁三类。
由于灰口铸铁内存在片状石墨，而石墨是一种密度小，强度低、硬度低、塑性和韧性趋于零的组分。它的存在如同在钢的基体上存在大量小缺口，即减少承载面积，又增加裂纹源，所以灰口铸铁强度低、韧性差，不能进行压力加工。为改善其性能，在浇注前在铁水中加入一下量的硅铁，硅钙等孕育剂，使珠光体基体细化，石墨变细小而均匀分布，经过这种孕育处理的铸铁。称为孕育铸铁。
可锻铸铁：可锻铸铁是用碳、硅含量较低的铁碳合金铸成白口铸铁坯件，再经过长时间高温退火处理，使渗碳体分解出团絮状石墨而成，即可锻铁是一种经过石墨化处理的白口铸铁。
- [. F' F, F; Y4 Y+ F可锻铸铁按热处理后显微组织不同分两类；一类是黑心可锻铸铁和珠光可锻铸铁。黑心可锻铸铁组织主要是铁素体（F）基本+团絮状石墨；珠光体可锻铸铁组织主要是珠光体（P）基体+团絮状石墨。另一类是白心可锻铸铁，白心可锻铸铁组织决定于断面尺寸，小断面的以铁素体为基体，大断面的表面区域为铁素体、心部为珠光体和退火碳。
1 U1 u& j6 U  U" w9 z/ E球墨铸铁：在铁水（球墨生铁）浇注前加一定量的球化剂（常用的有硅铁、镁等）使铸铁中石墨球化。由于碳（石墨）以球状存在于铸铁基体中，改善其对基体的割裂作用，球墨铸铁的抗拉强度、屈服强度、塑性、冲击韧性大大提高。并具有耐磨、减震、工艺性能好、成本低等优点，现已广泛替代可锻铸铁及部分铸钢、锻钢件、如曲轴、连杆、轧辊、汽车后桥等。
9 O# {; c" W0 N2 q2 t- K& X根据GB1348-88球墨铸铁牌号分为单铸和附铸试块两类；单铸试块的机构性能分八个牌号见表。
5 q6 E2 I* q: t; @6 r球墨铸铁单铸试块的机械性能
牌号
  Z! r0 l( ]" w! G( p& a' y% g抗拉强度sb
N/mm2(kgf/mm2)
8 r# a. Q& Y' r% e( g$ q; u) t3 \" k屈服硬度s0.2
3 }2 O8 p3 m0 T8 \: PN/mm2(kgf/mm2)
' l5 f) w2 K, @+ S# V9 o延伸率d%
5 H' t  [7 r6 N8 R, ~供参考
/ L$ F: A/ n) Y/ K( b" e8 e! Y最小值
: M: O; |# h8 ]' _8 I布氏硬度HB
0 M: M, v* ], d9 z* x主要金相组织
4 x, q, j& Z6 t! f; FQT400--18
400(40.80)
250(25.50)
18
130--180
( Y# N3 L$ h1 s铁素体
QT400--15
400(40.80)
250(25.50)
12
130--180
- U5 S8 [2 J0 d$ m铁素体
: e; b' P: a( P7 n7 _6 K7 G" G; |QT450--10
450(45.90)
! }" l$ q! K% @# D* {0 ~! x310(31.60)
5 a- b% V8 Z/ y10
160—210
铁素体
0 n( D- s8 e" X4 R- g) a2 XQT500--7
* ]2 B, h# s, ?! @) g4 T8 ^, Q500(51.00)
$ u5 f' G' l" Q320(32.65)
( o+ `$ P6 U$ o; j7 n7
. n% l% L# A' v& d170—230
* j/ |$ ?3 R9 G) e铁素体+珠光体
+ E6 n3 V0 l" x8 G1 w8 {/ T6 [0 IQT600--3
& v9 X* Q- G9 V( v+ `600(61.20)
' @: j+ m- q9 I6 u5 D7 A370(37.75)
3
190--270
珠光体+铁素体
( z+ _' f& k* S! N4 [QT700--2
700(71.40)
420(42.85)
6 L) i2 H3 @3 m4 |" {4 m- V7 D2
225—305
% m1 F* n1 R8 J# ]7 |/ m% m/ i9 K珠光体
QT800--2
800(81.60)
- g- e  B" q; b1 l7 P4 z3 L480(48.98)
. R* e' a' ~" _2 P8 i$ n2
5 c7 N% W) R2 A2 p5 y- ~" c0 A245--335
珠光体或回火组织
! U$ _9 Y+ W0 ~QT900--2
& w; o& H: [  o% ]900(91.80)
600(61.20)
" x' t6 Y' A; s3 Q2
280--360
: e" i8 _) h, {  `7 x/ j4 v贝氏体或回火马氏体
+ ]  x- ?9 W3 d8 i* o9 k! s除上述介绍几种常用铸铁外，还有抗磨白口铸铁、冷硬铸铁，耐热铸铁等。
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