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鑄鐵分多少種?都有什么用途?
鑄鐵分多少種?都有什么用途?
鑄鐵是含碳量大于2.11%(一般為2.5~4%)的鐵碳合金。它是以鐵、碳、硅為主要組成元素并比碳鋼含有較多的錳、硫、磷等雜質(zhì)的多元合金。有時為了提高鑄鐵的機(jī)械性能或物理、化學(xué)性能,還可加入一定量的合金元素,得到合金鑄鐵。
鑄鐵的分類
一.根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式的不同,鑄鐵可分為
1. 白口鑄鐵
碳除少數(shù)溶于鐵素體外,其余的碳都以滲碳體的形式存在于鑄鐵中,其斷口呈銀白色,故稱白口鑄鐵。目前白口鑄鐵主要用作煉鋼原料和生產(chǎn)可鍛鑄鐵的毛坯。
2. 灰口鑄鐵
碳全部或大部分以片狀石墨存在于鑄鐵中,其斷口呈暗灰色,故稱灰口鑄鐵。
3. 麻口鑄鐵
碳一部分以石墨形式存在,類似灰口鑄鐵;另一部分以自由滲碳體形式存在,類似白口鑄鐵。斷口中呈黑白相間的麻點,故稱麻口鑄鐵。這類鑄鐵也具有較大硬脆性,故工業(yè)上也很少應(yīng)用。
二.根據(jù)鑄鐵中石墨形態(tài)不同,鑄鐵可分為
1. 灰口鑄鐵
鑄鐵中石墨呈片狀存在。
2. 可鍛鑄鐵
鑄鐵中石墨呈團(tuán)絮狀存在。它是由一定成分的白口鑄鐵經(jīng)高溫長時間退火后獲得的。其機(jī)械性能(特別是韌性和塑性)較灰口鑄鐵高,故習(xí)慣上稱為可鍛鑄鐵。
3. 球墨鑄鐵
鑄鐵中石墨呈球狀存在。它是在鐵水澆注前經(jīng)球化處理后獲得的。這類鑄鐵不僅機(jī)械性能比灰口鑄鐵和可鍛鑄鐵高,生產(chǎn)工藝比可鍛鑄鐵簡單,而且還可以通過熱處理進(jìn)一步提高其機(jī)械性能,所以它在生產(chǎn)中的應(yīng)用日益廣泛。
各種鑄鐵的用途
白口鑄鐵
白口鑄鐵中的碳全部以滲透碳體(Fe3c)形式存在,因斷口呈亮白色。故稱白口鑄鐵,由于有大量硬而脆的Fe3c,白口鑄鐵硬度高、脆性大、很難加工。因此,在工業(yè)應(yīng)用方面很少直接使用,只用于少數(shù)要求耐磨而不受沖擊的制件,如拔絲模、球磨機(jī)鐵球等。大多用作煉鋼和可鍛鑄鐵的坯料。
灰口鑄鐵
鑄鐵中的碳大部或全部以自由狀態(tài)片狀石墨存在。斷口呈灰色。它具有良好鑄造性能、切削加工性好,減磨性,耐磨性好、加上它熔化配料簡單,成本低、廣泛用于制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜鑄件和耐磨件。
灰口鑄鐵按基體組織不同,分為鐵素體基灰口鑄鐵、珠光體--鐵素體基灰口鑄鐵和珠光體基灰口鑄鐵三類。
由于灰口鑄鐵內(nèi)存在片狀石墨,而石墨是一種密度小,強(qiáng)度低、硬度低、塑性和韌性趨于零的組分。它的存在如同在鋼的基體上存在大量小缺口,即減少承載面積,又增加裂紋源,所以灰口鑄鐵強(qiáng)度低、韌性差,不能進(jìn)行壓力加工。為改善其性能,在澆注前在鐵水中加入一下量的硅鐵,硅鈣等孕育劑,使珠光體基體細(xì)化。
可鍛鑄鐵
可鍛鑄鐵是用碳、硅含量較低的鐵碳合金鑄成白口鑄鐵坯件,再經(jīng)過長時間高溫退火處理,使?jié)B碳體分解出團(tuán)絮狀石墨而成,即可鍛鐵是一種經(jīng)過石墨化處理的白口鑄鐵。
可鍛鑄鐵按熱處理后顯微組織不同分兩類;一類是黑心可鍛鑄鐵和珠光可鍛鑄鐵。黑心可鍛鑄鐵組織主要是鐵素體(F)基本+團(tuán)絮狀石墨;珠光體可鍛鑄鐵組織主要是珠光體(P)基體+團(tuán)絮狀石墨。另一類是白心可鍛鑄鐵,白心可鍛鑄鐵組織決定于斷面尺寸,小斷面的以鐵素體為基體,大斷面的表面區(qū)域為鐵素體、心部為珠光體和退火碳。
石墨變細(xì)小而均勻分布,經(jīng)過這種孕育處理的鑄鐵。稱為孕育鑄鐵。
球墨鑄鐵
在鐵水(球墨生鐵)澆注前加一定量的球化劑(常用的有硅鐵、鎂等)使鑄鐵中石墨球化。由于碳(石墨)以球狀存在于鑄鐵基體中,改善其對基體的割裂作用,球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、塑性、沖擊韌性大大提高。并具有耐磨、減震、工藝性能好、成本低等優(yōu)點,現(xiàn)已廣泛替代可鍛鑄鐵及部分鑄鋼、鍛鋼件、如曲軸、連桿、軋輥、汽車后橋等。