生铁、铁合金、铸铁的区别

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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。
' U% X1 {# z- X( H/ o9 [1.生铁
. t( Y, Q, z' O- N6 m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。

3 T$ b8 O% v* l  Q6 Z* r2 [铁合金
: O) U9 x, \: f$ v% ~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
) T" b& {* X7 i. q* u铸铁名称 代号 牌号表示方法实例
灰铸铁 HT HT100
8 N/ s. Z2 _  U9 s/ w, ~0 d蠕墨铸铁 RuT RuT400
球墨铸铁 QT QT400-17
/ e- l& D/ _; J黑心可锻铸铁
白心可锻铸铁
8 x& }* ?. p1 [$ }8 G( e+ u: n珠光体可锻铸铁 KHT
! E1 g5 p1 ^' p. b" T3 |KBT
KZT KHT300-06
KBT350-04
$ \5 m0 F" D1 |! T5 qKZT450-06
) s, T! f3 Y# T. m4 i, d! l* h; M7 M, [耐磨铸铁 MT MT Cu1PTi-150
抗磨白口铸铁
抗磨球墨铸铁 KmBT
. U+ Z" Z; H! H" nKmQT KmBTMn5Mo2Cu
KmQTMn6
冷硬铸铁 LT LTCrMoR
耐蚀铸铁
耐蚀球墨铸铁 ST
SQT STSi15R
3 a$ T" ?8 `5 w, S( f! KSQTAl15Si5
耐热铸铁
耐热球墨铸铁 RT
0 ^4 h+ g8 r8 @+ ~& c( [RQT RTCr2
RQTA16
& ~$ @, s8 l8 h3 m奥氏体铸铁 AT
$ ?5 M/ Q5 d/ N! q7 `
铸铁
- K- W0 D/ A. ]5 ^2 z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。
# q0 E9 c8 T5 Q  S* y- y& d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。
  : M' r$ K. s  C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。
  

  灰口铸铁的牌号、性能、组织及用途

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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
* F" G, u5 y% @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  
7 D9 S' S5 t% ?+ E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  
& f( R, y+ O& [7 l3 K" T6 t铁素体--珠光体灰口铸铁  HT150-330  4-8
>8-15
>15-30
>30-50
3 l# _7 @( T6 ^% ]) L) V>50  13
20
30
9 v5 {, N+ Z; O# @4 g45
60  280
# z; d4 g- F5 H, o3 e200
5 q3 C" G0 I7 S  Q5 Q) I150
$ V. j8 k& E8 j! z120
! T; P4 y3 }, ^& _3 a9 \' Z: H100  470
390
330
250
210  1.5
# a: k1 \3 T! l. U2
% B! ^& y( }2 a0 J9 e" {! P2.5
3
4  650  170-241
170-241
163-229
1 f! \, f0 f0 k* o1 B" Q4 s163-229
! s  h2 W$ i# x* ?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  
) D2 x- w9 [% g4 {- _/ `7 j0 D  t" W* _珠光体灰口铸铁  HT200-400  6-8
>8-15
>15-30
>30-50
>50  13
20
+ k: p% q+ n  W- O5 ?30
45
60  320
250
200
180
) ~! S* b- a- `) g160  530
450
! y4 G* p. x* v5 M) e/ R% L400
$ o! M( H# c  B% \340
310  1.8
2.5
( t2 ^% O5 q; K# a2.5
! C$ t' d3 `+ }; s" Q3
4.5  750  187-255
4 c, R6 {# L; O* X! l' D1 t; A% Y# Z170-241
$ j2 ?1 m# _, x4 r3 B, L170-241
170-241
; t0 j7 ^0 \7 c3 C6 w' h- h163-229  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  
HT250-470  >8-15
* Z# [0 }$ N/ K! Z>15-30
/ m' s5 M% S8 k* }>30-50
! P, m( g8 a( C0 G>50  20
" C7 T- y( D4 x5 _30
45
60  290
8 ^% u& C5 z9 H8 f) |# H250
220
200  500
1 T- l4 o8 A- d" b# y/ _470
% t) @% X: V$ H, K2 R* A; e- K( y420
390  2.8
1 V% |& s7 A9 x/ {3 D& U+ O3
4
# r( }, ?: x. H0 J) x( n( q4.5  1000  187-255
7 _" U- b% B9 e2 p- [. b170-241
170-241
' S" F% a1 b5 Q163-229  细P  较细片状  
孕育铸铁
9 a1 Q( e( O/ b3 k4 c HT300-540  15-30
>30-50
>50  30
45
60  300
270
260  540
' a1 o* \- S( f500
480  3
# q& a' {& A9 V9 |6 }7 D4
+ Y7 E! M6 X' {9 m- `, ~/ Z" _" ~4.5  1100  187-255
& }; x# G6 S2 ~7 x' I170-241
! C$ M, R/ N0 u170-241  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
" J7 u8 D+ I7 S% e
HT350-610  15-30
>30-50
>50  30
/ t6 t* x6 n4 t45
60  350
320
* J% J+ e+ N0 o310  610
, v* F: f. U# q! `7 A" z7 O560
* Y" e& [" c! P% M540  3.5
4
4.5  1200  197-269
1 o3 c3 D4 Z2 ]& z187-255
3 i' R1 \* j8 l170-241  
HT400-680  20-30
( a/ o) i) H5 V; C1 L) A+ s. W' p>30-50
9 z2 B9 t% H5 W# L; H5 I( G>50  30
8 h4 ~! H4 }" M/ |0 F45
( J8 I, p, F+ G9 x' `3 k  C4 x60  400
8 L$ X. x2 K7 B( k1 l& p  A380
370  680
650
7 e9 S6 [2 y# }" R3 P2 R630  3.5
4
7 o" Y; H" z0 E1 s( i4.5  207-269
187-269


3 ^* A% |, K$ j/ F
•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。
8 L( u* t1 h8 |) T) w1 A
0 y9 X3 U( ~! R# r$ o- O: p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。

3 o1 g$ O; ^2 m8 w2 @: {& w•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。
( |( R* Q1 M& ~1 q+ Q8 n" L
$ F/ A0 |; s) y) |; g/ t9 P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
N/mm²(kgf/mm&sup2  屈服硬度s0.2
- Z2 Q- M+ V8 j2 yN/mm²(kgf/mm²)  延伸率d%  供参考  
$ j5 q/ x- W8 s8 Y' b最小值  布氏硬度HB  主要金相组织  
/ o  p3 B: m% }2 R( p. bQT400--18  400(40.80)  250(25.50)  18  130--180  铁素体  
4 H8 A( |' i: g# A" l' l# `! D2 RQT400--15  400(40.80)  250(25.50)  12  130--180  铁素体  
) f6 k/ i3 y' t% P1 HQT450--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  
QT600--3  600(61.20)  370(37.75)  3  190--270  珠光体+铁素体  
& e" r4 I# s' q4 g' @. ]6 G* f9 N7 O# WQT700--2  700(71.40)  420(42.85)  2  225—305  珠光体  
2 j0 X  d* t, x+ {/ L2 ?8 HQT800--2  800(81.60)  480(48.98)  2  245--335  珠光体或回火组织  
# `9 u) w$ N/ u9 z/ q9 IQT900--2  900(91.80)  600(61.20)  2  280--360  贝氏体或回火马氏体
  |5 a3 j& X( i) k2 v$ K$ ~9 Q
6 v% L! t: ^9 E. N+ i
4 C6 f. X# y0 H  O3 p0 [8 Z# x& C•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。