第1章 铸铁的种类和性能
1.1 铸铁的种类与用途
铸铁是含碳量大于2.11％的铁碳合金。按照碳在组织中存在的不同形式，可分为白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、合金铸铁和蠕墨铸铁等。
（1）白口铸铁
白口铸铁中的碳几乎全部以化合物——渗碳体（Fe3C）状态存在，其断面呈银白色，故称白口铸铁。白口铸铁性质硬而脆，其冷加工、热加工和切削加工都很困难，为此工业上应用很少，主要用来制造各种耐磨件，如铸造轧钢轧辊及磨辊粉碎机的锤头、农具上的犁铧等。通常是将白口铸铁经高温退火形成可锻铸铁后使用，是焊补铸铁件中最难焊的种类。
（2）灰口铸铁
当铸铁中的碳以片状石墨的形式分布于金属基体中时，因断口呈暗灰色，故称为灰口铸铁。
灰口铸铁的金属基体有铁素体、铁素体加珠光体及珠光体三种，为此，可以将灰口铸铁看作是钢的基体再加上片状石墨所组成。石墨片是碳元素自由存在的一种形态，非常疏松润滑。石墨片的存在，使灰口铁具有一系列优良的性能，如耐磨、吸震，良好的切削加工性，良好的铸造性能以及较小的缺口敏感性等。所以，在生产中得到了大量的推广使用，常用灰口铸铁的特点及用途见表1-1。但石墨片的存在也带来不利的方面，石墨的原子呈层状排列，是简单的六方晶格，见图1-1，在同一层内原子间距离很小，而层与层之间距离较大，结合力弱，易发生滑移。石墨的形状、大小和分布的情况对铸铁性能的影响很大。石墨含量越多，越粗大，越成片状，基体割裂得越厉害，性能也就越差，使灰铸铁强度较低，塑性几乎为零。以纯铁素体为基体的灰铸铁，其强度最低，硬度也最低；以纯珠光体为基体的灰铸铁其强度较高，硬度也较高。改变基体中铁素体及珠光体相对含量，可得到不同抗拉强度及硬度的灰铸铁。石墨片数量越多，越粗大，其力学性能越差；石墨呈细片状的灰铸铁，其力学性能较高。石墨成球状或团絮状，不仅强度可以大大提高，而且具有一定的塑性。因此，具有球状石墨的球墨铸铁和团絮状石墨的可锻铸铁，其力学性能较灰口铸铁要好得多。
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