鋼,是對含碳量介于0.02%至2.06%之間的鐵碳合金的統稱(chēng)。
鑄鐵,是含碳量在2%以上的鐵碳合金。碳在鑄鐵中多以石墨形態(tài)存在,有時(shí)也以滲碳體形態(tài)存在。除碳外,鑄鐵中還含有1%~3%的硅,以及錳、磷、硫等元素。
鑄鐵可分為:
①灰口鑄鐵。含碳量較高(2.7%~4.0%),碳主要以片狀石墨形態(tài)存在,斷口呈灰色,簡(jiǎn)稱(chēng)灰鐵。熔點(diǎn)低(1145~1250℃),凝固時(shí)收縮量小,抗壓強度和硬度接近碳素鋼,減震性好。由于片狀石墨存在,故耐磨性好。鑄造性能和切削加工較好。其牌號以“HT”后面附兩組數字。
②白口鑄鐵。碳、硅含量較低,碳主要以滲碳體形態(tài)存在,斷口呈銀白色。凝固時(shí)收縮大,易產(chǎn)生縮孔、裂紋。硬度高,脆性大,不能承受沖擊載荷。多用作可鍛鑄鐵的坯件和制作耐磨損的零部件。
③可鍛鑄鐵。由白口鑄鐵退火處理后獲得,石墨呈團絮狀分布,簡(jiǎn)稱(chēng)韌鐵。其組織性能均勻,耐磨損,有良好的塑性和韌性。用于制造形狀復雜、能承受強動(dòng)載荷的零件。
④球墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)球化處理后獲得,析出的石墨呈球狀,簡(jiǎn)稱(chēng)球鐵。碳全部或大部分以自由狀態(tài)的球狀石墨存在,斷口成銀灰色。比普通灰口鑄鐵有較高強度、較好韌性和塑性。其牌號以“QT”后面附兩組數字表示。
⑤蠕墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)蠕化處理后獲得,析出的石墨呈蠕蟲(chóng)狀。力學(xué)性能與球墨鑄鐵相近,鑄造性能介于灰口鑄鐵與球墨鑄鐵之間。用于制造汽車(chē)的零部件。
⑥合金鑄鐵件。普通鑄鐵加入適量合金元素(如硅、錳、磷、鎳、鉻、鉬、銅、鋁、硼、釩、錫等)獲得。合金元素使鑄鐵的基體組織發(fā)生變化,從而具有相應的耐熱、耐磨、耐蝕、耐低溫或無(wú)磁等特性。用于制造礦山、化工機械和儀器、儀表等的零部件。
球墨鑄鐵除鐵外的化學(xué)成分通常為:含碳量3.0~4.0%,含硅量1.8~3.2%,含錳、磷、硫總量不超過(guò)3.0%和適量的稀土、鎂等球化元素。
球墨鑄鐵中石墨呈球狀,對削弱基體和造成應力集中的影響很小,因此具有良好的韌性。而灰鑄鐵中的石墨呈片狀,對基體有割裂作用,因此韌性很差。
球墨鑄鐵的力學(xué)性能明顯優(yōu)于灰鑄鐵而接近于鋼。具有鐵的本質(zhì),鋼的性能。