铸铁分类及石墨化特性分析

1.分类

铸铁按其碳的存在形式和石墨的形状分为白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。此外还有含合金元素的合金铸铁。

（1）白口铸铁 碳全部以渗碳体的形式存在，其断口呈白亮色。由于白口铸铁中的渗碳体硬而脆，切削加工极为困难，工业上很少直接应用它来制造零件的毛坯。

（2）灰铸铁 碳大部分以片状石墨形式存在，其断口呈暗灰色，在工业中得到广泛的应用。

（3）可锻铸铁 碳大部分以团絮状石墨存在，有较高的塑性、韧性。

（4）球墨铸铁 碳大部分以自由状态的球状存在，其抗拉强度、塑性和韧性都大大超过灰铸铁，在一定程度上可以代替钢用于制造重要零件。

（5）蠕墨铸铁 将高碳、低硫、低磷及含有一定硅、锰的铁液，经过炉前处理后，得到的一种蠕虫状石墨的铸铁，具有良好的铸造性能和较高的力学性能。

为了进一步提高铸铁的性能，或为了得到某种特殊的物理、化学性能，在铸铁中加入铬、钼、钒、铜、铝等元素，即成为合金铸铁。(www.xing528.com)

2.影响石墨化的因素

铸铁中的碳可以呈自由的石墨（G）状态存在，也可以与铁结合成渗碳体（Fe₃C）的状态存在。铸铁中的碳以石墨状态析出的过程称为石墨化，铸铁的石墨化主要受到化学成分和冷却速度两种因素的影响。

（1）化学成分的影响 碳和硅是促进石墨化的元素。铸铁中碳和硅的含量越高，则越易得到灰口组织。锰和硫是阻碍石墨化的元素，容易使碳以渗碳体的状态存在。磷对石墨化的影响不大。

（2）冷却速度的影响 铸铁的冷却速度对铸铁的石墨化影响很大。冷却速度越慢，石墨析出越多；若冷却速度越快，石墨不易析出，却容易形成白口组织。生产上为了促使石墨化的充分进行，防止产生白口和提高铸铁质量，常合理调整碳、硅、硫、锰的含量，并控制冷却速度，以影响石墨化的过程。图4-10表示化学成分（C+Si）和冷却速度（铸件壁厚）对铸铁组织的综合影响。

图4-10 铸铁成分和冷却速度对铸铁组织的影响