第三章 特殊性能的鑄鐵
含碳量大于2.11%的鐵碳合金稱為鑄鐵,鑄鐵作為重要的工程材料,早在我國春秋時期就開始生產和應用,直到現在,鑄鐵也是最常用的工程材料之一,據統計鑄件在農用機械中占40%~60%,汽車拖拉機中占50%~70%,機床制備中占60%~90%,之所以應用廣泛,主要是由于鑄鐵具有減磨性及耐磨性很高,優異的消振性以及低的缺口敏感性,鑄造性能好,具有優良的切削加工性等優點,當然其最大的優勢在于生藝簡單、成本低廉。當然鑄鐵的缺點也很明顯,與鋼相比其力學性能如拉伸強度、塑性、韌性等均較低。
碳含量高是鑄鐵與鋼材最主要的區別,此外碳的存在形式也不同,如灰口鑄鐵中的碳全部或大部分以游離狀態的石墨形式存在于鑄鐵中,斷口呈暗灰色;白口鑄鐵中的碳以Fe3C的形式存在于鑄鐵中,斷口呈銀白色,組織硬而脆,難以切削加工,可利用它硬而耐磨的特性,制成耐磨零件。而麻口鑄鐵中的碳一部分以石墨形式存在,另一部分以Fe3C形式存在,斷口夾雜著白亮的滲碳體和暗灰色的石墨。如果石墨以團絮狀存在于鑄鐵中,則為可鍛鑄鐵,如果石墨為細小球狀,則為球墨鑄鐵;若石墨為蠕蟲狀,則為蠕墨鑄鐵。特別是球墨鑄鐵與蠕墨鑄鐵,由于其性能與鋼相近,具有鑄造性能好、生產方便、價格低廉的特點而在工業中得到廣泛應用,本章部分選取了幾種筆者參與研究開發的鑄鐵進行介紹。