铸铁是一种碳含量大于2.11%的铁碳合金,由工业生铁、废钢等钢铁及合金材料经高温熔炼铸造而成。
除了铁以外,其他铸铁中的碳也以石墨的形式析出。如果析出的石墨是片状的,这种铸铁叫灰铸铁或灰铸铁,蠕虫状的铸铁叫蠕墨铸铁,絮状的铸铁叫可锻铸铁或铸铁,球状的铸铁叫球墨铸铁。
扩展数据
球墨铸铁铸件已被用于几乎所有主要的工业部门,这些工业部门要求高强度、高塑性、高韧性、高耐磨性、耐热和耐机械冲击性、耐高低温性、耐腐蚀性和尺寸稳定性。为了满足这些使用条件的变化,球墨铸铁有许多等级,提供了广泛的机械和物理性能。
按照ISO1083的规定,大多数球墨铸铁件主要以非合金状态生产。显然,该范围包括抗拉强度大于800N/mm2且伸长率为2%的高强度等级。
另一个极端是高塑性等级,其延伸率大于17%,而相应的强度较低(最低为370N/mm2)。强度和伸长率不是设计师选择材料的依据,其他决定性的重要性能包括屈服强度、弹性模量、耐磨性和疲劳强度、硬度和冲击性能。
此外,耐腐蚀性、抗氧化性和电磁性能对于设计者来说可能是至关重要的。为了满足这些特殊应用,开发了一组奥氏体球墨铸铁,通常称为耐镍球墨铸铁。这些奥氏体球墨铸铁主要与镍、铬和锰形成合金,并在国际标准中列出。
珠光球墨铸铁具有中高强度、中等韧性和塑性、综合性能高、耐磨性和减振性好、铸造工艺性能好的特点。它的性质可以通过各种热处理来改变。主要用于各种动力机械的曲轴、凸轮轴、连接轴、连杆、齿轮、离合器片、液压缸等零件。
一般含碳量小于0.2%的叫熟铁或纯铁,含量在0.2-1.7%的叫钢,含量在1.7%以上的叫生铁。熟铁软,塑性好,容易变形,强度和硬度均较低,用途不广;生铁含碳很多,硬而脆,几乎没有塑性
球墨铸铁是在熔炼过程中经过球化处理 , 使石墨形成球状的一种铸铁。它具有较高的机械性能和良好的铸造性能。由于球铁生产成本比铸钢低 , 机械性能比一般铸铁好 , 因此目前已得到广泛应用。
(1) 球墨铸铁的组织球墨铸铁是由球状石墨和金属基体组成。在生产实践中 , 铸件常见的金属基体为珠光体和铁素体两类。
牌号中的 "QT" 是 " 球铁 " 两字汉语拼音的第一个字母。字母后的第一项数字代表最低抗拉强度 , 第二项数字代表最低延伸率。
从表中可以看到 , 球铁的屈服强度较高 , 约为抗拉强度的 0.7―0.8 。一般铸钢的屈服强度与抗拉强度之比低于此值。这是球铁的一个极其可贵的性能。
实践还证明 , 球铁是一种良好的耐磨材料 , 其耐磨性能优于灰铸铁和碳素结构钢。因此 , 国内外都用它来制造气缸体、活塞、曲轴、齿轮及机床床身等易磨损零件。
近年来 , 我国在球铁的研究、生产和应用方面进展较快 , 特别是用稀土镁作球化剂 , 制成的高韧性稀土续球铁和高强度稀土 镁 球铁 , 经热处理后 , 其性能指标已大大超过表 2 所列的数据。
(3) 铸造性能球墨铸铁的流动性一般比灰铸铁好 , 原因是它的破当量较高 , 更接近于共晶点。但常因球化处理使铁水温度降低 , 流动性变差。球铁的凝固过程不象灰铸铁那样的逐 层凝固 , 而是在整个体积内同时进行的 , 它的外壳也不坚实 , 因此 , 石墨化膨胀使外壳胀大 , 这就增加了产生缩孔和缩松的可能性。