可锻铸铁及其特性分析

可锻铸铁除了有较高的强度、塑性和韧性外，与球墨铸铁相比，还具有成本低、质量稳定、铁液处理简便等优点。

1.可锻铸铁的组织

可锻铸铁的组织按金属基体的不同，分为白心可锻铸铁和黑心可锻铸铁。

白心可锻铸铁是由白口铸铁件经深度氧化脱碳退火而制得的。其组织为珠光体+部分铁素体+少量渗碳体+极少量石墨组成。白心可锻铸铁由于韧度差，退火时间长，故应用较少。

黑心可锻铸铁是由白口铸铁件经长时间高温石墨化退火而制得的。其组织是在铁素体基体上分布着团絮状石墨，如图6-13所示。目前我国以生产黑心可锻铸铁为主。铁素体可锻铸铁韧度较高，强度适中，性能近于低碳钢。珠光体可锻铸铁韧度较低，但强度大、硬度高、耐磨性好，性能近于中碳钢。可锻铸铁还具有良好的耐蚀性。

图6-13 可锻铸铁组织(www.xing528.com)

a）铁素体可锻铸铁 b）珠光体可锻铸铁

2.可锻铸铁的生产过程

可锻铸铁的生产分两步进行，即先浇制白口铸铁件，然后对白口铸铁件进行石墨化退火。

为保证铸态断口为纯白口组织，要严格控制化学成分。碳和硅元素的含量应低，以保证在通常冷却条件下获得白口组织。一般化学成分（质量分数）应控制在如下范围：w（C）=2.2%～2.8%，w（Si）=0.8%～1.4%，w（Mn）=0.4%～0.6%，w（P）＜0.2%，w（S）＜0.1%。如果碳或硅含量过高，就会在凝固时析出片状石墨，退火后的力学性能达不到要求。锰具有稳定珠光体和阻碍石墨化的作用，适当提高锰含量可以得到珠光体可锻铸铁。因此，熔制珠光体可锻铸铁，锰的质量分数可增高至0.8%～1.2%。

可锻铸铁碳、硅含量低，熔点高，结晶温度范围大，因而流动性差，收缩量大，容易产生冷隔、浇不到、缩孔、缩松及裂纹等缺陷。因此在铸造工艺上，对形状复杂的薄壁铸件，应采用高温浇注、顺序凝固、设冒口补缩及提高铸型的溃散性等措施，防止产生铸件缺陷。