铸铁是含碳量大于211%的铁碳合金,由工业生铁、废钢等钢铁及其合金材料经过高温熔融和铸造成型而得到。
除Fe外,还含及其它铸铁中的碳以石墨形态析出,若析出的石墨呈条片状时的铸铁叫灰口铸铁或灰铸铁、呈蠕虫状时的铸铁叫蠕墨铸铁、呈团絮状时的铸铁叫可锻铸铁或码铁、而呈球状时的铸铁就叫球墨铸铁。
球墨铸铁除铁外的化学成分通常为:含碳量30~40%,含硅量18~32%,含锰、磷、硫总量不超过30%和适量的稀土、镁等球化元素。
扩展资料:
主要性能
球铁铸件差不多已在所有主要工业部门中得到应用,这些部门要求高的强度、塑性、韧性、耐磨性、耐严重的热和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等。为了满足使用条件的这些变化、球墨铸铁有许多牌号,提供了机械性能和物理性能的一个很宽的范围。
如国际标准化组织ISO1083所规定的大多数球墨铸铁铸件,主要是以非合金态生产的。显然,这个范围包括抗拉强度大于800牛顿/平方毫米,延伸率为2%的高强度牌号。
另一个极端是高塑性牌号,其延伸率大于17%,而相应的强度较低(最低为370牛顿/平方毫米)。强度和延伸率并不是设计者选择材料的根据,而其它决定性的重要性能还包括屈服强度、弹性模数、耐磨性和疲劳强度、硬度和冲击性能等。
另外,耐蚀性和抗氧化以及电磁性能对于设计者也许是关键的。为了满足这些特殊使用,研制了一组奥氏体球铁,通常叫Ni一Resis球铁。这些奥氏体球铁,主要用镍、铬和锰合金化,并且列入国际标准。
-球墨铸铁
铸铁的分类分类方法 分类名称 说明
1按断口颜色分 (1)灰铸铁 这种铸铁中的碳大部分或全部以自由状态的片状石墨形式存在,其断口呈暗灰色,有一定的力学性能和良好的被切削性能,普遍应用于工业中
(2)白口铸铁 白口铸铁是组织中完全没有或几乎完全没有石墨的一种铁碳合金,其断口呈白亮色,硬而脆,不能进行切削加工,很少在工业上直接用来制作机械零件。由于其具有很高的表面硬度和耐磨性,又称激冷铸铁或冷硬铸铁
(3)麻口铸铁 麻口铸铁是介于白口铸铁和灰铸铁之间的一种铸铁,其断口呈灰白相间的麻点状,性能不好,极少应用
2按化学成分分 (1)普通铸铁 是指不含任何合金元素的铸铁,如灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁等
(2)合金铸铁 是在普通铸铁内加入一些合金元素,用以提高某些特殊性能而配制的一种高级铸铁。如各种耐蚀、耐热、耐磨的特殊性能铸铁
3按生产方法和组织性能分 (1)普通灰铸铁 参见“灰铸铁”
(2)孕育铸铁 这是在灰铸铁基础上,采用“变质处理”而成,又称变质铸铁。其强度、塑性和韧性均比一般灰铸铁好得多,组织也较均匀。主要用于制造力学性能要求较高,而截面尺寸变化较大的大型铸件
(3)可锻铸铁 可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火而成,比灰铸铁具有较高的韧性,又称韧性铸铁。它并不可以锻造,常用来制造承受冲击载荷的铸件
(4)球墨铸铁 简称球铁。它是通过在浇铸前往铁液中加入一定量的球化剂和墨化剂,以促进呈球状石墨结晶而获得的。它和钢相比,除塑性、韧性稍低外,其他性能均接近,是兼有钢和铸铁优点的优良材料,在机械工程上应用广泛
(5)特殊性能铸铁 这是一种有某些特性的铸铁,根据用途的不同,可分为耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等。大都属于合金铸铁,在机械制造上应用较广泛
铸铁是含碳大于21%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
铸铁牌号的表示方法:(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
铸铁名称,代号及牌号表示方法
铸铁名称代号牌号表示方法实例
灰铸铁HTHT100
蠕墨铸铁RuTRuT400
球墨铸铁QTQT400-17
黑心可锻铸铁KHTKHT300-06
白心可锻铸铁KBTKBT350-04
珠光体可锻铸铁KZTKZT450-06
耐磨铸铁MTMT Cu1PTi-150
抗磨白口铸铁KmBTKmBTMn5Mo2Cu
抗磨球墨铸铁KmQTKmQTMn6
冷硬铸铁LTLTCrMoR
耐蚀铸铁STSTSi15R
耐蚀球墨铸铁SQTSQTAl15Si5
耐热铸铁RTRTCr2
耐热球墨铸铁RQTRQTA16
奥氏体铸铁AT----
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
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,
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
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
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
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
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