铸铁铸件简介

由于这种材料在社会和军事应用中的主导地位，铁的价值的发现导致了所谓的铁器时代。金属将迎来另一个里程碑——工业革命改变了金属的生产方式和转化为包括铁在内的产品的方式。

铸铁

铸铁是通过熔炼含碳量大于 2% 的铁和碳合金而生产的。熔化后，将金属倒入模具中。锻铁和铸铁在生产上的主要区别在于铸铁不是用锤子和工具加工的。成分也有差异——铸铁含有 2-4% 的碳和其他合金以及 1-3% 的硅，这改善了熔融金属的铸造性能。也可能有少量的锰和一些杂质，如硫和磷。锻铁与铸铁的区别还体现在化学结构和物理性能的细节上。

尽管钢和铸铁都含有微量的碳并且看起来相似，但两种金属之间存在显着差异。钢的碳含量低于 2%，这使得最终产品能够以单一的微晶结构固化。铸铁的碳含量较高意味着它作为一种异质合金凝固，因此在材料中存在不止一种微晶结构。

高碳含量和硅的存在使铸铁具有出色的可铸性。使用各种热处理和加工技术生产各种类型的铸铁，包括灰、白、可锻、延性和致密石墨。

铸铁桥

铸铁结构细节是通过将金属熔炼并倒入模具中制成的。

灰铁

灰口铸铁的特点是金属中石墨颗粒呈片状。当金属断裂时，断裂沿石墨薄片发生，使断裂金属表面呈灰色。灰铁这个名字就是来源于这个特性。

在生产过程中，可以通过调节冷却速度和成分来控制片状石墨基体的尺寸和结构。灰铸铁的延展性不如其他形式的铸铁，其抗拉强度也较低。然而，它是一种更好的热导体，并​​且具有更高的减振水平。它的阻尼能力是钢的20-25倍，优于所有其他铸铁。灰铸铁也比其他铸铁更容易加工，其耐磨性使其成为体积最大的铸铁产品之一。

我们的硬景观产品由灰铸铁制成。减振和耐磨性使其成为许多街道应用的合适材料。生灰铸铁还会产生一种铜绿，即使在外部也能保护它免受破坏性腐蚀。

白铁

在适当的碳含量和较高的冷却速度下，碳原子与铁结合形成碳化铁。这意味着在固化材料中几乎没有或没有游离石墨颗粒。白铁在剪切时，由于缺少石墨，裂纹表面呈白色。渗碳体的微晶结构硬而脆，抗压强度高，耐磨性好。在某些特殊应用中，希望产品表面有白铁。这可以通过使用良好的热导体来制造模具零件来实现。这将迅速从该特定区域的熔融金属中带走热量，而铸件的其余部分将冷却得更慢。

最受欢迎的白铁类型之一是镍硬铁。添加铬和镍合金使该产品在低冲击滑动磨损应用中具有出色的性能。

白铁和硬镍铁属于 ASTM A532 合金分类； 《耐磨铸铁标准规范》。

铸铁

白口铸铁可以通过热处理工艺进一步加工成可锻铸铁。广泛的加热和冷却程序分解碳化铁颗粒，将游离石墨颗粒释放到铁中。由于不同的冷却速度和合金的加入，得到了具有微晶结构的球墨铸铁。

球墨铸铁（球墨铸铁）

球墨铸铁或球墨铸铁通过在合金中添加镁来获得其特殊性能。与灰铸铁薄片相反，镁的存在导致石墨形成球形。成分控制在生产过程中非常重要。少量杂质如硫和氧与镁发生反应，影响石墨颗粒的形状。不同等级的球墨铸铁是通过操纵石墨球周围的微晶结构制成的。这可以通过铸造工艺或作为下一个加工步骤的热处理来实现。

因为球墨铸铁在撞击时会变形而不是碎成碎片，因此我们使用这种材料来制作铸铁柱。球墨铸铁的冲击特性使其成为靠近交通的护柱的良好铸铁。

致密石墨铸铁

致密石墨铁具有石墨结构和相关特性，是灰铁和白铁的混合物。微晶结构是围绕彼此连接的钝石墨薄片形成的。合金，例如钛，用于抑制球状石墨的形成。与灰口铸铁相比，致密石墨铸铁具有更高的抗拉强度和更好的延展性。可通过热处理或添加其他合金来调整结构和微晶性能。

铸铁的机械性能

材料的机械性能表明它在特定条件下的反应方式，这有助于确定其对不同应用的适用性。规范由美国材料与试验协会 (ASTM) 等组织制定，以便用户可以放心地购买符合其应用要求的材料。这是最常用的灰口铸铁规格是ASTM A48。

要根据其规格对铸件进行鉴定，标准方法是将测试棒与技术铸件一起铸造。然后对该测试棒进行 ASTM 测试，并将结果用于验证整批铸件。

将铸铁零件焊接在一起时，规格也很重要。焊缝必须达到或超过被焊材料的力学性能，否则容易产生裂纹和损坏。

铸铁焊接

焊接时，焊缝达到或超过材料的力学性能以防止裂纹和失效是极其重要的。

铸铁的几种常见力学性能包括：

● 硬度——材料的耐磨性和抗压痕性

● 韧性——材料吸收能量的能力

● 延展性——材料变形而不断裂的能力

● 弹性——材料变形后恢复其原始尺寸的能力

● 延展性——材料在压缩下变形而不破裂的能力

● 抗拉强度——材料在不撕裂的情况下所能承受的最大纵向应力

● 疲劳强度——材料在给定的循环次数内可以承受的最高应力而不断裂