生铁、铁合金、铸铁的区别

bjd999

生铁、铁合金属于炉料，即治炼用原料。铸铁是用生铁（主要是铸造生铁）治炼后的产品。
金属材料种类繁多，习惯分成两大类，即黑色金属材料和有色金属材料，黑色金属材料包括生铁、铁合金、铸铁和钢。
1.生铁
生铁是含碳量大于2%（2.1%）的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.5%--4%，并含Si、Mn、S、P 等元素,是用铁矿石经高炉冶炼的产品。

• 炼钢生铁：炼钢生铁含硅量不大于1.7%，碳以Fe3c状存在。故硬而脆，断口呈白色。
• 铸造用生铁：铸造生铁硅含量为1.25-3.6%。碳多以石墨状态存在。断口呈灰色。软、易切削加工。主要用来生产各种铸铁件原料如床身、箱体等。
• 球量铸造用生铁：球墨铸造用生铁也是一种铸造生铁，只是低硫低磷。低硫使碳充分在铁中石墨化。低磷提高生铁的机械性能；主要用于生产性能（机械性能）较好的球墨铸铁件。

铁合金
0 P8 c) M& d2 W1 ^* M铁合金是指除碳（C）以外的非金属或金属元素与铁组成的合金；金属锰、金属铬两种黑色金属；锰硅（Mn、Si）Si、Cr）合金。铁合金的种类很多，用途也较广。铁合金是一种炉料，用于钢铁及共它金属冶炼和铸造等用。用作脱氧剂、变质剂。以及作为合金元素加入。
铸铁名称，代号及牌号表示方法
& a( ^' Q& i6 k& i9 ?铸铁名称 代号 牌号表示方法实例
8 B$ }% F% h: {4 M2 W- A灰铸铁 HT HT100
3 O- n9 p" ]: ]' p: K蠕墨铸铁 RuT RuT400
球墨铸铁 QT QT400-17
, A$ }( p$ f# o/ J& c" ~: d, D黑心可锻铸铁
, F/ C9 a# \* N3 D0 a白心可锻铸铁
3 J0 s6 d  s4 M5 L0 b9 S2 C珠光体可锻铸铁 KHT
2 o& I, M. i" c7 ~KBT
KZT KHT300-06
% z& g9 _1 a) R5 `" W" RKBT350-04
2 Q( @4 S1 r  j* v# B0 n5 J- t; LKZT450-06
耐磨铸铁 MT MT Cu1PTi-150
! D/ D* }5 ?( M* W+ }抗磨白口铸铁
抗磨球墨铸铁 KmBT
KmQT KmBTMn5Mo2Cu
7 }& I( {  X9 ]% O$ d3 ?KmQTMn6
+ {# v- r/ C: J/ f1 L冷硬铸铁 LT LTCrMoR
耐蚀铸铁
9 m4 k  O0 E( @" g% k- j  T. ~+ {耐蚀球墨铸铁 ST
0 [, A' I, o+ m+ P& tSQT STSi15R
$ g* [; \& E5 |, x! I' uSQTAl15Si5
耐热铸铁
耐热球墨铸铁 RT
RQT RTCr2
5 f6 d5 F0 L* l3 Q; P- o" x$ IRQTA16
1 r1 `/ _0 C& V# s奥氏体铸铁 AT

0 D% C9 s7 `7 A$ B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。
: C* @, N! ~! l: [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。
• 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。
  8 g/ K  y7 I+ j9 i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。
  

  灰口铸铁的牌号、性能、组织及用途

bjd999

灰口铸铁的牌号、性能、组织及用途 铸铁类别  牌号  铸体主要壁厚
mm  试体直径mm  抗拉强度  抗弯强度  挠度支距  抗压强度  硬度HB  显微组织  用途举例  
不小于  基体  石墨  
铁素体灰口铸铁  HT100-260  所有尺寸  30  100  260  2  500  143-229  F+P(少量)  粗片  低负荷和不重要的零件，如盖、外罩、手轮、支架、和重锤等  
铁素体--珠光体灰口铸铁  HT150-330  4-8
>8-15
>15-30
>30-50
+ X4 m+ j* {; ^) ^' l% r>50  13
20
30
$ ?5 V5 t" r' Q" ~7 Z2 h: r" L45
60  280
1 k3 M3 d* |6 @) g  ~+ d200
- j) r6 ^$ l% U- v150
2 R" D* L' x0 W. t, q8 H2 C2 l6 T120
100  470
390
& E5 e, {+ F. k" k330
. l) t% d& q9 |( g$ `3 v250
210  1.5
! D" ]) y- H+ T0 T9 i2
9 M  T7 H) d2 w9 {7 E8 s) X0 q2.5
) z9 c( r: q  ^/ A  R3
4  650  170-241
  V, u; J  ^: y/ M2 Y, m" H( S170-241
163-229
, V- h  R: ~6 c4 `163-229
, |& y' l7 L) e7 Q; L! Q' [143-229  F+P  较片粗  中等应力的零件，如支柱、底座、齿轮箱、工作台、刀架、端盖、阀体、管路、附件等  
& F" ]0 Z( H2 }4 m珠光体灰口铸铁  HT200-400  6-8
" P! x0 J" O  S3 p0 d4 C" a, D>8-15
7 {$ R) H8 P4 n. h; d  W>15-30
6 r' @, W/ N# [( |6 l7 ?/ R, l>30-50
>50  13
20
30
2 O. Y* G# H0 Z" u* Z45
60  320
' \4 ~! V; h2 S) T3 a! ?# D250
# @2 z% j: C* U& v2 `& n5 S7 m) d8 Z200
180
( d% \! R0 [8 w# {) h160  530
450
400
340
/ V7 j5 {# U2 z8 @- o310  1.8
2.5
5 ]5 a$ n9 ?: o2 B$ @% i2.5
3
/ W3 ^7 a5 k% c4.5  750  187-255
8 h8 n) L$ e( w! O/ F# K4 K0 E170-241
& |% ]! |7 t$ S0 M( [+ ~170-241
/ `: X- U$ {3 ~* _! \+ @) E170-241
163-229  P  中等片状  承受较大应力、用作重要的零件，如汽缸、齿轮、机座、飞轮、床身、刹车轮、联轴器、齿轮箱和轴承座等  
2 \+ s1 k3 G9 xHT250-470  >8-15
% w+ t3 b) u/ a>15-30
>30-50
>50  20
1 l3 _: |- c  k, w0 {; s. M# k: x% }. L30
1 G4 v3 b7 O- A$ _45
60  290
250
* r& e& L/ Y  i$ |2 m: b220
200  500
470
2 W. D. B& q1 h9 W420
! H. c8 j! p2 p& {; n! x  s390  2.8
3
4
4.5  1000  187-255
9 X% [# T7 S  n  o$ w/ y$ V7 w170-241
170-241
163-229  细P  较细片状  
. i" w1 A6 \5 q, Q6 h% G- o3 M孕育铸铁
HT300-540  15-30
; @/ N1 [6 G/ @5 b1 @; A2 c>30-50
1 x; x( U( o: d3 a>50  30
. n2 D& E. J2 J' z: y45
60  300
270
260  540
  E4 T- Z% l  |( b: W. m' p500
480  3
1 f' o4 p5 v/ Y1 ]5 D' o4
4.5  1100  187-255
/ s4 i8 r1 @+ u' [! U' d5 }" D9 f% D3 |170-241
170-241  S或T  细小片状  用作承受高弯曲应力及高抗压强度的重要零件，如齿轮、凸轮、车床卡盘、剪床及压力机机身和润滑阀壳体等

HT350-610  15-30
' K& t5 q3 o) A& Z, U, x>30-50
' c5 P* K+ V9 e  n2 s3 o& ]. W>50  30
45
60  350
: N. D# O/ D) h' b+ M2 A320
4 [. v/ w" P" {310  610
560
540  3.5
4
4.5  1200  197-269
187-255
8 u" k0 x+ H6 g8 N7 U/ R" g170-241  
9 r7 L3 u$ _% b  g8 ZHT400-680  20-30
>30-50
& B7 n, m# q' i* x8 b4 ]>50  30
9 G; }% A; z0 {- n7 u45
60  400
380
, I) }- Z2 I4 c2 z370  680
650
630  3.5
! ?# \4 n, \% b' l' p4
4.5  207-269
" k0 w, H8 ?& G$ N4 Z187-269


: H. f3 J0 B2 h8 F7 A  R" \  Q
* s8 {4 r& }) p) J•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。
5 ?, I" [' v- V
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。
6 [4 z: H, n7 ]
•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。

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  抗拉强度sb
: r) T7 |. C9 I* Y1 L4 GN/mm²(kgf/mm&sup2  屈服硬度s0.2
N/mm²(kgf/mm²)  延伸率d%  供参考  
最小值  布氏硬度HB  主要金相组织  
7 B6 e9 K: m1 c! xQT400--18  400(40.80)  250(25.50)  18  130--180  铁素体  
QT400--15  400(40.80)  250(25.50)  12  130--180  铁素体  
QT450--10  450(45.90)  310(31.60)  10  160—210  铁素体  
QT500--7  500(51.00)  320(32.65)  7  170—230  铁素体+珠光体  
% y, r, x: f( c9 S+ ?/ m. UQT600--3  600(61.20)  370(37.75)  3  190--270  珠光体+铁素体  
QT700--2  700(71.40)  420(42.85)  2  225—305  珠光体  
QT800--2  800(81.60)  480(48.98)  2  245--335  珠光体或回火组织  
  x+ u  h& n: d+ v( ?# xQT900--2  900(91.80)  600(61.20)  2  280--360  贝氏体或回火马氏体
# e' j  c: O6 }1 q$ k8 K
# B" E# T8 \6 @, @9 c) U
•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。