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球墨铸铁与铸铁、铸钢的区别介绍

文章出处:青岛球墨铸铁管厂家人气:发表时间:2017.08.09【

铸铁 (cast iron )含碳量在2%以上的铁碳合金.工业用铸铁一般含碳量为2%~4%.碳在铸铁中多以石墨形态存在,有时也以渗碳体形态存在.除碳外,铸铁中还含有1%~3%的硅,以及锰、磷、硫等元素.合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素.碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素.铸铁可分为:①灰口铸铁.含碳量较高(2.7%~4.0%),碳主要以片状石墨形态存在,断口呈灰色,简称灰铁.熔点低(1145~1250℃),凝固时收缩量小,抗压强度和硬度接近碳素钢,减震性好.②白口铸铁.碳、硅含量较低,碳主要以渗碳体形态存在,断口呈银白色.凝固时收缩大,易产生缩孔、裂纹.硬度高,脆性大,不能承受冲击载荷.③可锻铸铁.由白口铸铁退火处理后获得,石墨呈团絮状分布,简称韧铁.其组织性能均匀,耐磨损,有良好的塑性和韧性.④球墨铸铁.将灰口铸铁铁水经球化处理后获得,析出的石墨呈球状,简称球铁.比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性.⑤蠕墨铸铁.将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得,析出的石墨呈蠕虫状.力学性能与球墨铸铁相近,铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间.⑥合金铸铁.普通铸铁加入适量合金元素(如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等)获得.合金元素使铸铁的基体组织发生变化,从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性.

铸钢 (cast steel )用以浇注铸件的钢.铸造合金的一种.铸钢分为铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造特种钢3类.
①铸造碳钢.以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢.含碳小于0.2%的为铸造低碳钢,含碳0.2%~0.5%的为铸造中碳钢,含碳大于0.5%的为铸造高碳钢.随着含碳量的增加,铸造碳钢的强度增大,硬度提高.铸造碳钢具有较高的强度、塑性和韧性,成本较低,在重型机械中用于制造承受大负荷的零件.
②铸造低合金钢.含有锰、铬、铜等合金元素的铸钢.合金元素总量一般小于5%,具有较大的冲击韧性,并能通过热处理获得更好的机械性能.铸造低合金钢比碳钢具有较优的使用性能,能减小零件质量,提高使用寿命.
③铸造特种钢.为适应特殊需要而炼制的合金铸钢,品种繁多,通常含有一种或多种的高量合金元素,以获得某种特殊性能.

与铸铁相比,球墨铸铁在强度方面具有绝对的优势。球墨铸铁的抗拉强度是60k,而铸铁的抗拉强度只有31k。球墨铸铁的屈服强度是40k,而铸铁并没有显示出屈服强度,并且最终出现断裂。球墨铸铁的强度-成本比远远优于铸铁。    

球墨铸铁的强度和铸钢的强度是可比的。球墨铸铁具有更高的屈服强度,其屈服强度最低为40k,而铸钢的屈服强度只有36k。在大部分市政应用领域,如:水、盐水、蒸汽等,球墨铸铁的耐腐蚀性和抗氧化性都超过铸钢。由于球墨铸铁的球状石墨微观结构,在减弱振动能力方面,球墨铸铁优于铸钢,因此更加有利于降低应力。选择球墨铸铁的一个重要的原因在于球墨铸铁比铸钢成本低。球墨铸铁的低成本使得这种材料更加受欢迎,铸造效率更高,也较少了球墨铸铁的机加工成本。 作为钢的替代品,1949年人类开发了球墨铸铁。铸钢含碳量少于0.3%,而铸铁和球墨铸铁含炭量量则至少为3%。铸钢中的低含碳量使得作为游离石墨存在的碳不会形成结构薄片。铸铁内的碳天然形式是游离石墨薄片形式。在球墨铸铁内,这种石墨薄片通过特殊的处理方法变化成微小的球体。这种改进后的球体使得使得球墨铸铁比铸铁和钢相比具有更加优异的物理性能。正是这种碳的球状微观结构,使得球墨铸铁具有更加良好的展延性和抗冲击性,而铸铁内部的薄片形式导致铸铁没有展延性。通过铁素体基体可获得最佳的展延性。  

因此,球墨铸铁的压力负载部件都经过铁素体化退火周期的工艺处理后,球墨铸铁内部的球状结构也能够消除铸铁内部的薄片石墨容易产生的裂缝现象。在球墨铸铁的微观照片中,可以看见裂缝游行到石墨球后终止。在球墨铸铁行业内,这些石墨球称为“裂缝终结者”,因为它们具有阻止断裂的能力。