生铁、铁合金、铸铁

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铸铁
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。
9 q# C! m, K; T1 Y. n, A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。
" a4 ]6 O. I8 {4 Z, B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。
8 f" O! s9 B4 r( _: W. I6 y$ {8 R9 w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。
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。
/ c- O  @) B  r, f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。
; C% T3 K6 L8 v  q: r& z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。
/ }. P" t6 X; V$ ~/ S& H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。
! P* Q8 V3 d0 J" `0 N% C9 C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。
: J% K) |( j2 c% }/ u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。
$ ^% M9 }6 y5 u5 [! H) u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。
球墨铸铁单铸试块的机械性能
牌号
( c3 e( I  h; c( t. i. t" D抗拉强度sb
N/mm2(kgf/mm2)
! r9 X. a9 n# N9 P% R屈服硬度s0.2
5 i. }3 o4 a; g" N) h8 wN/mm2(kgf/mm2)
延伸率d%
供参考
最小值
6 x7 {2 m- ~! ~8 }布氏硬度HB
主要金相组织
QT400--18
400(40.80)
250(25.50)
18
130--180
铁素体
7 N& v# S5 v6 |7 UQT400--15
+ B% N3 x" H- |4 |! k400(40.80)
; q1 x& [( q# ]0 F" w250(25.50)
12
( G) N; f; v  C" S& V2 f130--180
- o) r, t7 e3 w! t6 }铁素体
QT450--10
450(45.90)
  w3 Z  a! O' l9 A# T310(31.60)
0 G8 d# `/ r% |' j- P) H10
7 d. A" M) B+ ^* {2 c5 }7 v* t160—210
铁素体
QT500--7
500(51.00)
+ ~! L: U; R2 G! i& f4 ]; f320(32.65)
& u+ |+ w* h% w/ N3 I) w7
170—230
% w  c) k+ a- k, e铁素体+珠光体
+ h  {1 b/ K) M7 I8 G: PQT600--3
1 {2 f% U5 ~7 R* U. ^3 M$ r$ H600(61.20)
9 }8 _4 i( q( F! n) C9 n370(37.75)
3
190--270
珠光体+铁素体
QT700--2
/ v! C) v' M1 W1 z; ]) h/ R( g700(71.40)
# d0 P  B/ \* W9 Z420(42.85)
2
. C: d% w3 }& L# T& Z225—305
珠光体
QT800--2
800(81.60)
# M/ y# }  b8 d% I7 s' S480(48.98)
2
0 W( W( |' f* j245--335
4 r* f3 b" g& [2 n- K3 y8 e珠光体或回火组织
QT900--2
900(91.80)
1 S. s$ A6 a) Y5 w4 }$ C- m9 m600(61.20)
% A9 w) Q" d' Q+ Y6 v2
: x6 n4 S. z; g280--360
贝氏体或回火马氏体
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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