金属材料基础知识，铸铁的分类，铸铁的组织与性能的关系

金属质料基本知识，铸铁的分类，铸铁的构造与功能的干系

一、铸铁的分类

二、铸铁的石墨化

石墨化：铸铁中碳以石墨情势析出的历程。

1．石墨化的途径

铸铁中的石墨可以从液态中直接结晶出或从奥氏体中直接析出，也可以先结晶出渗碳体，再由渗碳体在一定条件下分析而取得（Fe3C→3Fe＋Ｃ）。

2．影响石墨化的要素——铸铁的成份、冷却速率

（1）铸铁的成份

一类是促进石墨化的元素，有碳、硅、铝、镍、铜和钴等，此中碳和硅对促进石墨化作用最为明显。铸铁中碳、硅含量越高，屡屡其内里析出的石墨量就越多，石墨片也越大。

另一类是拦阻石墨化的元素，有铬、钨、钼、钒、锰、硫等。

（2）冷却速率

当铸铁结晶时，冷却速率越缓慢，就越有利于分散，使石墨析出的越大、越富裕；在快速冷却时碳原子无法分散，则拦阻石墨化，促进白口化。

铸件的冷却速率主要取决于壁厚和铸型质料。铸件越厚、铸型质料散热功能越差，铸件的冷却速率就越慢，越有利于石墨化。

三、铸铁的构造与功能的干系

铸铁的构造：钢的基体+石墨，由于石墨的强度和塑性几乎为零，如此我们就可以把分布在钢的基体上的石墨看作不同外形和数目标弱小裂纹或孔洞，这些“孔洞”一方面分裂了钢的基体，毁坏了基体的一连性，而另一方面又使铸铁取得了精良的铸造功能、切削加工功能，以及消音、减震、耐压、耐磨、缺口敏敏感低阶诸多优秀功能

四、灰铸铁构造与功能

1．灰铸铁的成份与构造

化学成份寻常为：C 2.7％~3.6％，Si 1.0％~2.2％，S<0.15％，P<0.3％。构造由钢的构造构成的基体和在基体中分布的片状石墨构成。

铁素体灰铸铁（铁素体+片状石墨）

铁素体－珠光体灰铸铁（铁素体+珠光体+片状石墨）

珠光体灰铸铁（珠光体+片状石墨）

2．灰铸铁的功能和孕育处理

（1）功能 ：力学功能中抗拉强度、塑性、韧性均远不如钢，而抗压强度和硬度并没有分明低落。切削功能精良，刀具使用寿命高。精良的铸造功能、耐磨功能、消音减震功能以及较低的缺口敏敏感等精良功能。

（2）孕育处理或称腐坏处理，在浇注前去铁水中投加少数硅铁、硅钙合金等作孕育剂，使铁水内产生多量匀称分布的晶核，使石墨片及基体构造取得细化。

目标：细化金属基体并增长珠光体数目，改动石墨片的外形和数目 。

3．灰铸铁的牌号及用处

由“灰铁”两字的大写汉语拼音字母字头“HT”及后方的一组表现最小抗拉强度数值的数字构成。

五、可锻铸铁构造与功能

俗称玛钢、马铁。它是白口铸铁经过石墨化退火，使渗碳体分析成团絮状的石墨而取得的。

1．可锻铸铁的构造与功能

因素寻常为：C 2％～2.8％，Si 1.2％～1.8％，Mn 0.4％～0.6％，P＜0.1％，S＜0.25％。

铁素体基体的可锻铸铁（黑心可锻铸铁）

铁素体+珠光体基体的可锻铸铁

珠光体基体的可锻铸铁

2．可锻铸铁的牌号及用处

三个字母及两组数字构成。前两个字母“KT” ，第三个字母代表可锻铸铁的种别。后方两组数字分散代表最低抗拉强度和伸长率的数值。

比如： KTH300－06表现黑心可锻铸铁，其最低抗拉强度为300MPa，最低伸长率为6％。KTZ450－06表现珠光体可锻铸铁，其最低抗拉强度为450MPa，最低伸长率为6％。

六、球墨铸铁构造与功能

铁水在浇注前经球化处理，使析出的石墨大局部或全部呈球状的铸铁。化学因素寻常为：C 3.6％~3.9％，Si 2.0％~2.8％，Mn 0.6％~0.8％，S<0.07％，P＜0.1％。 强度和塑性凌驾灰铸铁和可锻铸铁，接近铸钢，而铸造功能和切削功能均比铸钢要好

1．球墨铸铁的构造与功能

铁素体球墨铸铁

铁素体－珠光体球墨铸铁

珠光体球墨铸铁

2．球墨铸铁的牌号及用处

QT＋两组数字”，两组数字分散代表其最低抗拉强度和伸长率。比如：QT400－18表现球墨铸铁，其最低抗拉强度为400 MPa，最低伸长率为18％。

七、蠕墨铸铁构造与功能

在高碳、低硫、低磷的铁水中到场蠕化剂（现在接纳的蠕化剂有镁钦合金、稀土镁钛合金或稀土镁钙合金），经蠕化处理后，使石墨变为短蠕虫状的高强度铸铁。

蠕虫状石墨介于片状石墨和球状石墨之间，金属基体和球墨铸铁相近。功能介于优质灰铸铁和球墨铸铁之间。抗拉强度和疲劳强度相当于铁素体球墨铸铁，减震性、导热性、耐磨性、切削加工性和铸造功能近似于灰铸铁。

牌号表现办法为：“RUT＋数字”，数字代表其最低抗拉强度

八、铸铁热处理

1．热处理作用：改动基体构造，但不克不及改动石墨的轻重、数目、外形和分布。

灰铸铁：提高力学功能的作用不大，主要是减小内应力，提高外表硬度和耐磨功能，消弭因冷却过快而在铸件外表产生的白口构造。

可锻铸铁：寻常不再举行热处理。

球墨铸铁：改动基体构造来提高和改良其力学功能。

蠕墨铸铁：经过正火使其取得以珠光体为主的基体构造，在一定水平上提高其力学功能。

2．热处理办法 ：