铸铁及其种类与性能简析

铸铁与生铁的区别是进行了二次加工，即铸铁是将铸造生铁在炉中重新熔化，并加入铁合金、废钢进行成分调整而得到的。铸铁中碳的质量分数大于2.11％。铸铁具有许多优良的性能且生产简便、成本低廉，是应用最广泛的材料之一。

1.按断口颜色分类

铸铁按断口颜色不同可分为灰铸铁（见图2-2a）、白口铸铁（见图2-2b）和麻口铸铁（见图2-2c）。

图2-2 铸铁断口

a）灰铸铁 b）白口铸铁 c）麻口铸铁

（1）灰铸铁 灰铸铁的大多数力学性能指标远低于钢，但抗压强度与钢相当，具有良好的铸造性能、减振性能、耐磨性能和切削加工性能，以及低的缺口敏感性，可用来生产一些强度要求不高、主要承受压力的箱体或底座等，如图2-3所示。

图2-3 底座

（2）白口铸铁 白口铸铁是不含石墨的铸铁，其几乎全部的碳都与铁形成碳化铁Fe₃C，渗碳体，具有很高的硬度和脆性，不能承受冷加工，也不能承受热加工，只能直接用于铸造状态，是一种良好的耐磨材料，可在磨损条件下工作。白口铸铁包括普通白口铸铁、低合金白口铸铁、中合金白口铸铁和高合金白口铸铁。我国早在春秋时代就能生产耐磨性良好的白口铸铁，用来制作一些耐磨零件。白口铸铁一般用在犁铧、磨片、导板和泵设备等方面。

（3）麻口铸铁 麻口铸铁又称斑铸铁，是介于白口铸铁和灰铸铁之间的一种铸铁，其断口呈灰白相间的麻点状。由于麻口铸铁性能不好，故应用较少。

2.按化学成分分类

铸铁按化学成分不同，可分为普通铸铁与合金铸铁两类。

（1）普通铸铁 普通铸铁是指不含合金元素的铸铁，一般常用的灰铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等都属于这一类铸铁。

（2）合金铸铁 合金铸铁是指在普通铸铁内有意识地加入一些合金元素，以提高铸铁某些特殊性能而配制成的一种高级铸铁，如具有各种耐蚀、耐热和耐磨性能的铸铁。

3.按生产方法和组织性能分类(www.xing528.com)

铸铁按生产方法和组织性能不同可分为灰铸铁、孕育铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和特殊性能铸铁。

（1）灰铸铁 灰铸铁具有一定的强度、硬度，良好的减振性和耐磨性，高导热性，好的抗热疲劳能力，同时还具有良好的铸造工艺性能和优异的切削加工性能，生产简便，成本低，在工业和民用生活中得到了广泛的应用。

（2）孕育铸铁 孕育铸铁是铁液经孕育处理后获得的亚共晶灰铸铁。这种铸铁的强度、塑性和韧性均比灰铸铁要好得多，主要用来制造力学性能要求较高，且截面尺寸变化较大的大型铸铁件。

（3）可锻铸铁 也叫韧性铸铁。它的名字很奇怪，虽然名曰“可锻”，但这种铸铁却不可锻造，一般是由白口铸铁经退火而成，只是比灰铸铁具有更高的韧性，用于制造形状复杂且承受振动载荷的薄壁小型件，如汽车和拖拉机的前后轮壳、低压阀门、管接头（见图2-4）等。

图2-4 可锻铸铁管接头

（4）球墨铸铁 球墨铸铁和钢相比，除塑性、韧性稍低外，其他性能均接近，是兼有钢和铸铁优点的优良材料。

（5）特殊性能铸铁 特殊性能铸铁是一些具有某些特性的铸铁，根据用途的不同，可分为耐磨铸铁、耐热铸铁和耐蚀铸铁等。

4.按碳在铸铁中存在的状态分类

按碳在铸铁中存在的状态的不同，可将铸铁分为白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。

1）白口铸铁中的碳不以石墨形式存在，断口呈亮白色，硬而脆。

2）碳以石墨形式存在的有灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。灰铸铁中石墨以片状形式存在，如图2-5a所示；可锻铸铁中石墨以团絮状形式存在，如图2-5b所示；球墨铸铁中石墨以圆球状形式存在，如图2-5c所示；蠕墨铸铁中石墨以蠕虫状形式存在，如图2-5d所示。

图2-5 铸铁中的石墨形式

a）片状 b）团絮状 c）圆球状 d）蠕虫状