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铸铁是含碳量大于2.11%(一般为2.5~4%)的铁碳合金。它是以铁、碳、硅为主要组成元素并比碳钢含有较多的锰、硫、磷等杂质的多元合金。有时为了提高铸铁的机械性能或物理、化学性能,还可加入一定量的合金元素,得到合金铸铁。1 u" c w" {! t5 n' C! y
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铸铁的分类( _- z i) T! F0 Q2 K
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一.根据碳在铸铁中存在形式的不同,铸铁可分为 ) A( K' |4 M" [
1. 白口铸铁
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$ A7 d& a# h) s% |7 \# s碳除少数溶于铁素体外,其余的碳都以渗碳体的形式存在于铸铁中,其断口呈银白色,故称白口铸铁。目前白口铸铁主要用作炼钢原料和生产可锻铸铁的毛坯。 4 L$ x* C: `# V$ c! v2 ]
2. 灰口铸铁9 ?" @1 M/ w7 O7 ^: l8 l, [% x, s; k
: H5 @0 a% x( g& ]/ R碳全部或大部分以片状石墨存在于铸铁中,其断口呈暗灰色,故称灰口铸铁。 0 ?: \" e$ R* d( K# ]0 \
3. 麻口铸铁
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8 a; g# n2 e! K) q3 f0 v( A碳一部分以石墨形式存在,类似灰口铸铁;另一部分以自由渗碳体形式存在,类似白口铸铁。断口中呈黑白相间的麻点,故称麻口铸铁。这类铸铁也具有较大硬脆性,故工业上也很少应用。
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二.根据铸铁中石墨形态不同,铸铁可分为
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. Q5 J6 b4 `: c6 y: H1. 灰口铸铁5 p- r A3 d, m) u! g/ ^) a
9 i8 B1 R' `( J7 M7 Q) m" w7 O8 O铸铁中石墨呈片状存在。 8 U. N" o+ |) I& c
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2. 可锻铸铁! p3 [- t- Y- O+ W3 r7 g( o- m2 r' o
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铸铁中石墨呈团絮状存在。它是由一定成分的白口铸铁经高温长时间退火后获得的。其机械性能(特别是韧性和塑性)较灰口铸铁高,故习惯上称为可锻铸铁。
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3. 球墨铸铁( c* I. F" h! I! z. y8 X7 p. s
+ Q* h! X$ [9 J铸铁中石墨呈球状存在。它是在铁水浇注前经球化处理后获得的。这类铸铁不仅机械性能比灰口铸铁和可锻铸铁高,生产工艺比可锻铸铁简单,而且还可以通过热处理进一步提高其机械性能,所以它在生产中的应用日益广泛。" R8 Z9 B" S% K' C% a
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铸铁分类及牌号表示方法$ m/ s! d3 w6 |' D9 y$ i
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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。, [% D9 W, O/ k" }: ~, {2 V
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铸铁牌号的表示方法:(根据GB5612-85)* x$ Z. P# c/ @% ?% X# }. Z' }, w
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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。
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F' ]( S1 C, J+ M y铸铁名称,代号及牌号表示方法
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2 W o% q/ m' b# r0 t7 T" y/ i8 B {( }注: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。
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6 j! I, k4 B$ j y3 `; B! V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。
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各种铸铁的用途
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白口铸铁7 a' s5 t& a5 }/ K% p( I
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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。0 M; u) R# w/ ?& z5 B( G
8 R2 V: J( s2 X& v1 Q4 [. e灰口铸铁
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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。
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) Z6 J$ ]# E6 h+ N% }) j) p; H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。
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7 u5 Y) r0 C5 v1 z$ v; D* O t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。
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可锻铸铁
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, [3 v, ?/ @' N" ?3 C$ C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。! e/ @8 L4 e. H
% e s9 ]: ~& }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。
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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。' }% n3 O3 B' ^. `
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球墨铸铁% P' e5 T! m6 ?' {+ l: L3 [
; E! w/ _# i; l6 r1 P# {8 J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。8 F7 j4 t9 m5 h. l" ]+ h, A
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