金屬材料基礎知識，鑄鐵的分類，鑄鐵的組織與性能的關系

金屬質料基本知識，鑄鐵的分類，鑄鐵的構造與功能的干系

一、鑄鐵的分類

二、鑄鐵的石墨化

石墨化：鑄鐵中碳以石墨情勢析出的歷程。

1．石墨化的途徑

鑄鐵中的石墨可以從液態中直接結晶出或從奧氏體中直接析出，也可以先結晶出滲碳體，再由滲碳體在一定條件下分析而取得（Fe3C→3Fe＋Ｃ）。

2．影響石墨化的要素——鑄鐵的成份、冷卻速率

（1）鑄鐵的成份

一類是促進石墨化的元素，有碳、硅、鋁、鎳、銅和鈷等，此中碳和硅對促進石墨化作用最為明顯。鑄鐵中碳、硅含量越高，屢屢其內里析出的石墨量就越多，石墨片也越大。

另一類是攔阻石墨化的元素，有鉻、鎢、鉬、釩、錳、硫等。

（2）冷卻速率

當鑄鐵結晶時，冷卻速率越緩慢，就越有利于分散，使石墨析出的越大、越富裕；在快速冷卻時碳原子無法分散，則攔阻石墨化，促進白口化。

鑄件的冷卻速率主要取決于壁厚和鑄型質料。鑄件越厚、鑄型質料散熱功能越差，鑄件的冷卻速率就越慢，越有利于石墨化。

三、鑄鐵的構造與功能的干系

鑄鐵的構造：鋼的基體+石墨，由于石墨的強度和塑性幾乎為零，如此我們就可以把分布在鋼的基體上的石墨看作不同外形和數目標弱小裂紋或孔洞，這些“孔洞”一方面分裂了鋼的基體，毀壞了基體的一連性，而另一方面又使鑄鐵取得了精良的鑄造功能、切削加工功能，以及消音、減震、耐壓、耐磨、缺口敏敏感低階諸多優秀功能

四、灰鑄鐵構造與功能

1．灰鑄鐵的成份與構造

化學成份尋常為：C 2.7％~3.6％，Si 1.0％~2.2％，S<0.15％，P<0.3％。構造由鋼的構造構成的基體和在基體中分布的片狀石墨構成。

鐵素體灰鑄鐵（鐵素體+片狀石墨）

鐵素體－珠光體灰鑄鐵（鐵素體+珠光體+片狀石墨）

珠光體灰鑄鐵（珠光體+片狀石墨）

2．灰鑄鐵的功能和孕育處理

（1）功能 ：力學功能中抗拉強度、塑性、韌性均遠不如鋼，而抗壓強度和硬度并沒有分明低落。切削功能精良，刀具使用壽命高。精良的鑄造功能、耐磨功能、消音減震功能以及較低的缺口敏敏感等精良功能。

（2）孕育處理或稱腐壞處理，在澆注前去鐵水中投加少數硅鐵、硅鈣合金等作孕育劑，使鐵水內產生多量勻稱分布的晶核，使石墨片及基體構造取得細化。

目標：細化金屬基體并增長珠光體數目，改動石墨片的外形和數目 。

3．灰鑄鐵的牌號及用處

由“灰鐵”兩字的大寫漢語拼音字母字頭“HT”及后方的一組表現最小抗拉強度數值的數字構成。

五、可鍛鑄鐵構造與功能

俗稱瑪鋼、馬鐵。它是白口鑄鐵經過石墨化退火，使滲碳體分析成團絮狀的石墨而取得的。

1．可鍛鑄鐵的構造與功能

因素尋常為：C 2％～2.8％，Si 1.2％～1.8％，Mn 0.4％～0.6％，P＜0.1％，S＜0.25％。

鐵素體基體的可鍛鑄鐵（黑心可鍛鑄鐵）

鐵素體+珠光體基體的可鍛鑄鐵

珠光體基體的可鍛鑄鐵

2．可鍛鑄鐵的牌號及用處

三個字母及兩組數字構成。前兩個字母“KT” ，第三個字母代表可鍛鑄鐵的種別。后方兩組數字分散代表最低抗拉強度和伸長率的數值。

比如： KTH300－06表現黑心可鍛鑄鐵，其最低抗拉強度為300MPa，最低伸長率為6％。KTZ450－06表現珠光體可鍛鑄鐵，其最低抗拉強度為450MPa，最低伸長率為6％。

六、球墨鑄鐵構造與功能

鐵水在澆注前經球化處理，使析出的石墨大局部或全部呈球狀的鑄鐵?；瘜W因素尋常為：C 3.6％~3.9％，Si 2.0％~2.8％，Mn 0.6％~0.8％，S<0.07％，P＜0.1％。 強度和塑性凌駕灰鑄鐵和可鍛鑄鐵，接近鑄鋼，而鑄造功能和切削功能均比鑄鋼要好

1．球墨鑄鐵的構造與功能

鐵素體球墨鑄鐵

鐵素體－珠光體球墨鑄鐵

珠光體球墨鑄鐵

2．球墨鑄鐵的牌號及用處

QT＋兩組數字”，兩組數字分散代表其最低抗拉強度和伸長率。比如：QT400－18表現球墨鑄鐵，其最低抗拉強度為400 MPa，最低伸長率為18％。

七、蠕墨鑄鐵構造與功能

在高碳、低硫、低磷的鐵水中到場蠕化劑（現在接納的蠕化劑有鎂欽合金、稀土鎂鈦合金或稀土鎂鈣合金），經蠕化處理后，使石墨變為短蠕蟲狀的高強度鑄鐵。

蠕蟲狀石墨介于片狀石墨和球狀石墨之間，金屬基體和球墨鑄鐵相近。功能介于優質灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間?？估瓘姸群推趶姸认喈斢阼F素體球墨鑄鐵，減震性、導熱性、耐磨性、切削加工性和鑄造功能近似于灰鑄鐵。

牌號表現辦法為：“RUT＋數字”，數字代表其最低抗拉強度

八、鑄鐵熱處理

1．熱處理作用：改動基體構造，但不克不及改動石墨的輕重、數目、外形和分布。

灰鑄鐵：提高力學功能的作用不大，主要是減小內應力，提高外表硬度和耐磨功能，消弭因冷卻過快而在鑄件外表產生的白口構造。

可鍛鑄鐵：尋常不再舉行熱處理。

球墨鑄鐵：改動基體構造來提高和改良其力學功能。

蠕墨鑄鐵：經過正火使其取得以珠光體為主的基體構造，在一定水平上提高其力學功能。

2．熱處理辦法 ：