常用工程铸铁的分类及特点

1、灰口铸铁
灰口铸铁的组织由石墨和基体两部分组成。基体可以是铁素体、珠光体或铁素体加珠光体,相当于钢的组织。因此铸铁的组织可以看成是钢基体上分布着石墨。成本低,价格低廉,应用广泛。主要应用机床床身齿轮箱皮带轮等。

灰铸铁有一定的强度,但塑性和韧性很低,这种性能特点与石墨本身的性能及其在铸铁组织中的存在形态有关。有良好的减震性,用灰铸铁制作机器设备上的底座或机架等零件时,能有效地吸收机器震动的能量;有良好的润滑性能;还有良好的导热性能,这是因石墨是热的良好导体;此外其熔炼也比较方便,并且还有良好的铸造性能。其流动性能良好,线收缩率和体收缩率较小,铸件不易产生开裂,因此适宜于铸造结构复杂的铸件和薄壁铸件,如汽车的汽缸体、汽缸盖等。

2、球墨铸铁
球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨,有效地提高了铸铁的机械性能,特别是提高了塑性和韧性,从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料,其综合性能接近于钢,正是基于其优异的性能,已成功地用于铸造一些受力复杂,强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”,主要指球墨铸铁。

3、耐磨铸铁
耐磨铸铁分为减磨铸铁和抗磨铸铁两类。前者是在有润滑剂,受粘着磨损条件下工作的,如机床导轨和拖板,发动机的缸套和活塞,各种滑块等。后者是在无润滑剂、受磨料磨损条件下工作,如轧辊、犁铧球磨机磨球等。

4、蠕墨铸铁
蠕墨铸铁作为一种新型铸铁材料出现在20世纪60年代。我国是研究蠕墨铸铁最早的国家之一。1966年山东省机械设计研究院发表了稀土高强度灰铸铁论文,标志了我国蠕墨铸铁生产技术的研制成功。   
迄今为止,国内外研究结果一致认为,稀土是制取蠕墨铸铁的主导元素。我国稀土资源富有,为发展我国蠕墨铸铁提供了极其有利的条件和物质基础。

5、可锻铸铁
可锻铸铁是由白口铸铁通过退火处理得到的一种高强铸铁。它有较高的强度、塑性和冲击韧性,可以部分代替碳钢。按退火方法不同,这种铸铁有黑心和自心两种类型。黑心可锻铸铁依靠石墨化退火来获得;白心可锻铸铁利用氧化脱碳退火来制取。

 可锻铸铁常用来制造形状复杂、承受冲击和振动荷载的零件,如管接头和低压阀门等。这些零件用铸钢生产时,因铸造性能不好,工艺上困难较大,而用灰口铸铁时,又存在性能不能满足要求的问题。与球墨铸铁相比,可锻铸铁具有成本低、质量稳定、工艺处理简单等优点。尤其对于薄壁件,球墨铸铁还容易生成白口,需要进行高温退火,这时采用可锻铸铁更为适宜。

6、耐热铸铁
耐热铸铁是在高温下工作的铸件,如炉底板、换热器、坩埚、热处理炉内的运输链条等。在灰口铸铁中加入铝、硅和镉等元素,一方面在铸件表面形成致密的氧化膜,阻碍继续氧化;另一方面提高铸铁的临界温度,使基体变为单相铁素体,不发生石墨化过程,因此铸铁的耐热性得到改善。

7、耐蚀铸铁
耐蚀铸铁是主要用于化工部件,如阀门、管道、泵、容器等。在铸铁中加入硅、铬、铝、钼、铜和镍等合金元素,在铸件表面形成保护膜,或使基体电极电位升高,可以提高铸铁的耐蚀性能。常用耐蚀铸铁有高硅、高硅钼、高铝和高铬等耐蚀铸铁。