随着现代工业化的不断发展，对铸铁性能的要求越来越高，不但要求铸铁件服役过程中具有较高的机械性能，有时还要求它具有某些特殊的性能，如耐磨、耐蚀、耐热等。为此在普通铸铁中加入一定量的合金元素获得具有某些特殊性能的铸铁，即合金铸铁。合金铸铁与相似条件下使用的合金钢相比，熔铸简便、成本低廉，具有良好的使用性能，但其脆性较大，综合力学性能不如钢，常见的合金铸铁有以下几类。
5.6.1 耐磨铸铁
耐磨铸铁按其工作条件和磨损形式的不同可分为两大类：一是减磨铸铁，二是抗磨铸铁。
（1）减磨铸铁，在有润滑、受黏着磨损条件下工作，一般摩擦系数小、磨损少及抗咬合性能好，如机床导轨与滑板、滑块，发动机缸套与活塞，各种滑动轴承等。在摩擦磨损条件下，具有上述性能的铸铁即减磨铸铁。减摩铸铁的组织通常是在软基体上牢固地嵌有坚硬的强化相，通常情况下，基体组织越硬，理论上耐磨性越好，但高硬度的基体组织，又不利于石墨成膜，综合考虑一般珠光体基体是适合的基体组织。铁素体是软基体，磨损后形成沟槽，可储存润滑油，以降低磨损；渗碳体是硬质相，起支撑和骨架作用，对保持润滑剂、减少磨损有利；而片状石墨又可起储油润滑作用。在普通灰铸铁中加入适量的磷、钒、铬、钼、稀土等元素，可增加珠光体，细化珠光体和石墨，进一步提高硬度和耐磨性。
（2）抗磨铸铁。通常用于抵抗磨料磨损的铸铁称为抗磨铸铁，而由硬颗粒或突出物作用使材料迁移导致的磨损就是磨料磨损。据统计，因磨料磨损造成的损失，可占工业国家国民生产总值的1%～4%，可见开发和研究抗磨铸铁具有相当重要的实际意义。抗磨铸铁在干摩擦条件下经受各种磨粒的作用，如轧辊、杂质泵叶轮、破碎机锤头、球磨机的衬板、磨球等，如图5-12所示为合金铸铁制造的轧辊及破碎机锤头，要求有高而均匀的硬度。白口铸铁是一种很好的抗磨铸铁，我国很早就用它制作犁铧等耐磨铸件，但普通白口铸铁因其脆性大不能制作承受冲击载荷的零件。在普通白口铸铁中加入Cr、Mo、Cu、V、B等元素，可促进白口化，提高淬透性。目前，抗磨铸铁主要有普通白口铸铁、镍硬铸铁、铬系白口铸铁等。
图5-12 合金铸铁的应用
5.6.2 耐热铸铁(www.xing528.com)
金属零部件在高温环境气氛服役并与气体接触时，往往会发生反应，在金属表层形成氧化物；另外，置于高温环境中的零部件，其体积还将发生不可逆的膨胀，即发生在高温下的生长。铸件“生长”的原因是氧化性气体沿石墨片边界或裂纹渗入铸铁内部发生内氧化，铸件中的渗碳体在高温下分解成密度小的石墨及在加热冷却过程中铸铁基体组织发生相变引起体积的不可逆膨胀，结果将使铸件失去精度和产生微裂纹。氧化和生长的共同作用将减少铸件的有效承载面积，降低铸件的承载能力，故应尽可能减小铸铁件在高温环境工作中带来的氧化和生长危害，这就催生了耐热铸铁的产生。所谓耐热铸铁，是指在高温条件下具有良好的抗氧化和抗生长性能，并能承受一定载荷的铸铁。因此，制造高温铸铁件，如加热炉炉底板、换热器、坩埚、废气管道及压铸模等，必须使用耐热铸铁制造。
耐热铸铁按加入合金元素的不同分类，可分为含硅耐热铸铁、含铝耐热铸铁和含铬耐热铸铁。其中含铝耐热铸铁脆性较大，而含铬耐热铸铁的价格较贵，所以，我国多采用含硅和含硅铝耐热铸铁。
5.6.3 耐蚀铸铁
在石油、化工、造船等工业中，阀门、管道、泵体、容器等各种铸铁件经常在大气、海水及酸、碱、盐等介质中工作，要求具有较好的抵抗腐蚀破坏的能力。普通铸铁通常是由石墨、渗碳体和铁素体组成的多相合金，在电解质溶液中，石墨的电极电位最高，渗碳体次之，铁素体最低。因此，铸铁件在腐蚀气氛中服役时，铁素体将会不断被溶解，产生严重的电化学腐蚀。为了提高铸铁基体的电极电位，并使铸铁表面形成一层致密的钝化膜，需加入大量的硅、铝、铬、镍、铜等合金元素，同时应尽量降低耐蚀铸铁中的渗碳体和石墨含量，且组织最好为铁素体加上孤立分布的球状石墨组织，这就催生了耐蚀铸铁的产生。耐蚀铸铁具有较高的耐蚀性能，其耐蚀措施与不锈钢相似，一般加入Si、Al、Cu、Cr等合金元素，在铸件表面形成牢固、致密而又完整的保护膜，阻止腐蚀继续进行，并提高铸铁基体的电极电位，提高铸铁的耐蚀性。按合金元素划分，耐蚀铸铁可分为高硅、高铝、高铬耐蚀铸铁等，其中以高硅耐蚀铸铁应用最广。
案例释疑
四尊开元铁牛由于常年沉浸在泥沙之中，隔绝了氧气，因此保存的状态十分完好。也正因为如此，出土后保护铁牛就成了一个巨大的难题，因为铁质文物本来就少，再加上铁牛如此笨重，在文物界几乎没有什么保护的先例。
前车之鉴，沧州震天吼的遭遇令人心痛，开元铁牛的防护显然更理智。在清理完身上的泥沙与铁锈之后，铁牛表面经过初步处理，便一直被安排在露天放置，对游客进行开放，欢迎来自世界各地的人去感受盛唐的雄伟与壮阔。除此之外，游客还可以随意碰触铁牛的各个部位，人手的触摸，仿佛给铁牛包了一层浆，这种保护使得铁牛所受到的侵蚀寥寥无几，因而有很多年过去了，铁牛依旧保存得非常完好，英姿不减当年。
技能提升
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