铸铁是由铁、碳和硅为主要成分的合金,其含碳量通常超过2%,高达4%。在铸铁中,碳主要以石墨的形式存在,有时也以渗碳体的状态出现。除了碳,铸铁还包含硅、锰、磷和硫等元素,这些元素对铸铁的微观结构和性能具有重要影响。
铸铁可根据不同的特性和成分进行多种分类,主要包括:
1. 灰口铸铁:含碳量在2.7%至4.0%之间,碳主要以片状石墨存在,断口呈灰色。其熔点较低(约1145至1250℃),在凝固时收缩量小,抗压强度和硬度接近碳素钢,适用于制造机床床身、汽缸等结构件。
2. 白口铸铁:碳和硅含量较低,断口呈银白色,主要以渗碳体的形态存在。白口铸铁凝固时容易产生缩孔和裂纹,其硬度高但脆性较大,主要用于制作可锻铸铁的坯件。
3. 可锻铸铁:经过退火处理的白口铸铁,其石墨呈团絮状分布,具有均匀的组织性能与良好的塑性和韧性,适用于承受较大动态载荷的复杂部件制造。
4. 球墨铸铁:通过球化处理的灰口铸铁,析出的石墨呈球状。球墨铸铁强度高,韧性和塑性良好,是内燃机及汽车零件的理想材料。
5. 蠕墨铸铁:经过蠕化处理的灰口铸铁,其石墨呈蜿蜒扭曲状,与球墨铸铁在力学性能上相近,适合用于汽车零部件的生产。
6. 合金铸铁:在普通铸铁中添加合金元素(如镍、铬、钼等),从而改变铸铁的基体结构,赋予其耐热、耐腐蚀及耐低温等特殊性能。广泛应用于矿山、化工机械等领域。
根据铸铁的断口颜色、化学成分和生产方法等特征,其分类可以进一步细化。对铸铁的了解有助于其在各个行业中的合理应用,提高机械结构的性能和耐用性。