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Chapter7 铸 铁
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主要内容
铸铁的特点和分类
铸铁的石墨化
灰铸铁
可锻铸铁
球墨铸铁及特殊性能铸铁
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铸铁是以铁-碳-硅为主要成分，并有共晶转变的铸造合金。
普通铸铁的化学成分一般为2～4％碳，1～3％硅，～％硫，～％磷。
根据碳的存在形式和石墨形状不同，铸铁被分为
白口铸铁：碳大部分以Fe3C形式存在，断口呈白色；
灰口铸铁：碳大部分以片状石墨形态存在，断口灰黑色；
蠕墨铸铁：碳大部分以蠕虫状石墨形态存在；
球墨铸铁：碳大部分以球状石墨形态存在；
可锻铸铁：碳大部分以团絮状石墨形态存在。
铸铁是人类使用最早的金属材料之一。目前铸铁的使用量仅次于钢材，被广泛地应用于机械制造、冶金、矿山、石油化工、交通运输、建筑和国防生产部门。
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铸铁的组织和性能特点
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1 成分特点
与碳钢相比较，有较高的碳和硅含量，还有较高的杂质元素硫和磷。
2 组织特点
铸铁中的碳主要有三种分布形式：
溶于铁晶格的间隙中，形成间隙固溶体，如铁素体、奥氏体；与Fe生成化合物，如Fe3C；以游离的石墨形式析出。
一、铸铁的组织和性能
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铸铁的组织：金属基体+石墨。
铸铁的金属基体：铁素体、铁素体＋珠光体、珠光体，经热处理后有马氏体、贝氏体等组织，它们相当于钢的组织。
铸铁中石墨的形态可分为四种：片状石墨、球状石墨、蠕虫状石墨、 团絮状石墨。
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3、性能特点
（1）机械性能低
铸铁的机械性能主要取决于铸铁基体组织以及石墨的数量、形状、大小及分布特点。
石墨的机械性能很低，硬度仅为HB3～5，抗拉强度为20MPa，延伸率接近零。
石墨减小铸铁件的有效承载截面积，同时石墨尖端易使铸件在承载时产生应力集中，形成脆性断裂。因此，铸铁的抗拉强度、塑性和韧性要比碳钢低。
（2）良好的耐磨性、高的消振性、低的缺口敏感性、优良的切削加工性和铸造性能。
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二、铸铁的分类
根据铸铁中的碳在结晶过程中的析出状态以及凝固后断口颜色的不同，可分为三大类：
白口铸铁：碳除少量溶于铁素体外，其余全部以化合物状态的渗碳体析出，凝固后断口呈白亮的颜色；
麻口铸铁：碳既以化合物状态的渗碳体析出，又以游离状态的石墨析出，凝固后断口夹杂着白亮的渗碳体和暗灰色的石墨 ；
灰口铸铁：碳全部或大部分以游离状态的石墨析出，凝固后断口呈灰色 。
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灰口铸铁按石墨的形状又可分为：
灰口铸铁 －石墨为片状； 球墨铸铁－石墨为球状；可锻铸铁－石墨为团絮状；蠕墨铸铁－石墨为蠕虫状。
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铸铁的石墨化
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