铸铁: 鐵碳合金

铸铁產品的例子

铸铁中鐵以外的主要元素有碳（C）和矽（Si），碳的重量百分比在1.8-4%，矽的的重量百分比在1-3%。若鐵碳合金中碳的含量低於1.8%，一般會稱為鋼。

鑄鐵具有脆性，只有展性鑄鐵（英语：malleable iron）例外。由於鑄鐵的熔點較低、良好的流動性以及可鑄性（英语：castability）、優良的加工性（英语：Machinability），形變抵抗性以及耐磨性，鑄鐵是成為有許多應用的良好工程材料，用在鑄鐵管（英语：Cast iron pipe）、機械件以及汽車元件，像是汽缸蓋、汽缸本體以及变速器齒輪箱外殼。鑄鐵有抗氧化的特性，但非常難以焊接。

最早的鑄鐵製品源自西元前五世紀，是考古学家在現今中國的江蘇所發現。中國古代將鑄鐵用在武器、農具以及建築上。在西元15世紀時，英國和法國已將鑄鐵用在大砲上。大砲需要的鑄鐵量引發了大規格的鑄鐵製造。第一座鑄鐵橋是在1770年代是由亞伯拉罕·達比三世（英语：Abraham Darby III）所製，位在英格蘭施羅普郡，名為「鐵橋」（Iron Bridge）。鑄鐵也可以用在建築物（英语：Cast-iron architecture）上。

 

一般可分为白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁等。其中白口铸铁中的碳绝大部分以渗碳体（Fe₃C）的形式存在；灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中的碳基本以石墨形式存在，部分存在于波來体中。

白口铸铁

白口铸铁（White cast iron）中的碳绝大部分以渗碳体（Fe₃C）的形式存在，断口呈白亮色，性质脆硬，极少单独使用。白口铸铁是制造可锻铸铁的中间品，表层为白口铸铁的冷硬铸铁常用作轧辊。

灰口铸铁

灰口铸铁（简称灰铸铁，英语：Grey cast iron），石墨呈片状，其成本低廉，铸造性、加工性、减震性及金属间摩擦性均优良，时至今日仍然是工业中应用最广泛的铸铁类型。但是，由于片状石墨对基体的严重割裂作用，灰铸铁强度低、塑性差。

可锻铸铁

可锻铸铁（Malleable cast iron）是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火（2-9天）获得的，石墨呈团絮状，塑性比灰铸铁高。根据金相组织的不同分为黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁和白心可锻铸铁。

球墨铸铁

球墨铸铁（Ductile cast iron）是将白口铸铁经过球化和孕育处理后得到的高性能铸铁，析出的石墨呈球状故称为球墨铸铁。球墨铸铁的塑性和韧性相对于普通铸铁都得到了大幅度提高，故而可以在一些范围“以铁代钢”。

蠕墨铸铁

蠕墨铸铁中石墨呈蠕虫状，头部较圆、具有比灰铸铁强度高，比球墨铸铁铸造性能好、耐热疲劳性能好的优点。

合金铸铁

合金铸铁（Alloy cast iron）添加镍、铬、锰、钒、钛等元素，便于热处理时改善组织从而改进强度、耐磨性。

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