生鐵、鐵合金、鑄鐵的區(qū)別
金屬材料種類繁多，習(xí)慣分成兩大類，即黑色金屬材料和有色金屬材料，黑色金屬材料包括生鐵、鐵合金、鑄鐵和鋼。
1.生鐵
生鐵是含碳量大于2%（2.1%）的鐵碳合金，工業(yè)生鐵含碳量一般在2.5%--4%，并含Si、Mn、S、P 等元素,是用鐵礦石經(jīng)高爐冶煉的產(chǎn)品。
煉鋼生鐵：煉鋼生鐵含硅量不大于1.7%，碳以Fe3c狀存在。故硬而脆，斷口呈白色。
鑄造用生鐵：鑄造生鐵硅含量為1.25-3.6%。碳多以石墨狀態(tài)存在。斷口呈灰色。軟、易切削加工。主要用來生產(chǎn)各種鑄鐵件原料如床身、箱體等。
球量鑄造用生鐵：球墨鑄造用生鐵也是一種鑄造生鐵，只是低硫低磷。低硫使碳充分在鐵中石墨化。低磷提高生鐵的機(jī)械性能；主要用于生產(chǎn)性能（機(jī)械性能）較好的球墨鑄鐵件。
2.鐵合金
鐵合金是指除碳（C）以外的非金屬或金屬元素與鐵組成的合金；金屬錳、金屬鉻兩種黑色金屬；錳硅（Mn、Si）Si、Cr）合金。鐵合金的種類很多，用途也較廣。鐵合金是一種爐料，用于鋼鐵及共它金屬冶煉和鑄造等用。用作脫氧劑、變質(zhì)劑。以及作為合金元素加入。
3.鑄鐵
鑄鐵是含碳大于2.1%的鐵碳合金，它是將鑄造生鐵（部分煉鋼生鐵）在爐中重新熔化，并加進(jìn)鐵合金、廢鋼、回爐鐵調(diào)整成分而得到。與生鐵區(qū)別是鑄鐵是二次 加工，大都加工成鑄鐵件。鑄鐵件具有優(yōu)良的鑄造性可制成復(fù)雜零件，一般有良好的切削加工性。另外具有耐磨性和消震性良好，價(jià)格低等特點(diǎn)。
根據(jù)GB5612-85，各種鑄鐵代號(hào)，由表示該鑄鐵特征的漢語拼音字母的第一個(gè)大寫正體字母組成。當(dāng)兩種鑄鐵名稱的代號(hào)字母相同時(shí)，可在該大寫正體字母后加小寫正體字母來區(qū)別。同一名稱鑄鐵，需要細(xì)分時(shí)，取其細(xì)分特點(diǎn)的漢語拼音第一個(gè)大寫正體字母，排列在后面。
牌號(hào)中代號(hào)后面的一組數(shù)字，表示抗拉強(qiáng)度值；有兩組數(shù)字時(shí)，第一組表示抗拉強(qiáng)度值，第二組表示延伸率值。兩組數(shù)字中間用“一”隔開。
合金元素用國(guó)際元素符號(hào)表示，含量大于或等于1%時(shí)，用整數(shù)表示：小于1 %時(shí)一般不標(biāo)注。常規(guī)元素（C、Si、Mn、S、p）一般不標(biāo)注，有特殊作用時(shí)，才標(biāo)注其元素符號(hào)及含量。
鑄鐵名稱，代號(hào)及牌號(hào)表示方法| 鑄鐵名稱 | 代號(hào) | 牌號(hào)表示方法實(shí)例 |
| 灰鑄鐵 | HT | HT100 |
| 蠕墨鑄鐵 | RuT | RuT400 |
| 球墨鑄鐵 | QT | QT400-17 |
| 黑心可鍛鑄鐵 白心可鍛鑄鐵珠光體可鍛鑄鐵 | KHT KBTKZT | KHT300-06 KBT350-04KZT450-06 |
| 耐磨鑄鐵 | MT | MT Cu1PTi-150 |
| 抗磨白口鑄鐵 抗磨球墨鑄鐵 | KmBT KmQT | KmBTMn5Mo2Cu KmQTMn6 |
| 冷硬鑄鐵 | LT | LTCrMoR |
| 耐蝕鑄鐵 耐蝕球墨鑄鐵 | ST SQT | STSi15R SQTAl15Si5 |
| 耐熱鑄鐵 耐熱球墨鑄鐵 | RT RQT | RTCr2 RQTA16 |
| 奧氏體鑄鐵 | AT |
白口鑄鐵：白口鑄鐵中的碳全部以滲透碳體（Fe3c）形式存在，因斷口呈亮白色。故稱白口鑄鐵，由于有大量硬而脆的Fe3c，白口鑄鐵硬度高、脆性大、很 難加工。因此，在工業(yè)應(yīng)用方面很少直接使用，只用于少數(shù)要求耐磨而不受沖擊的制件，如拔絲模、球磨機(jī)鐵球等。大多用作煉鋼和可鍛鑄鐵的坯料。
灰口鑄鐵：鑄鐵中的碳大部或全部以自由狀態(tài)片狀石墨存在。斷口呈灰色。它具有良好鑄造性能、切削加工性好，減磨性，耐磨性好、加上它熔化配料簡(jiǎn)單，成本低、廣泛用于制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜鑄件和耐磨件。
灰口鑄鐵按基體組織不同，分為鐵素體基灰口鑄鐵、珠光體--鐵素體基灰口鑄鐵和珠光體基灰口鑄鐵三類。
由于灰口鑄鐵內(nèi)存在片狀石墨，而石墨是一種密度小，強(qiáng)度低、硬度低、塑性和韌性趨于零的組分。它的存在如同在鋼的基體上存在大量小缺口，即減少承載面積， 又增加裂紋源，所以灰口鑄鐵強(qiáng)度低、韌性差，不能進(jìn)行壓力加工。為改善其性能，在澆注前在鐵水中加入一下量的硅鐵，硅鈣等孕育劑，使珠光體基體細(xì)化，石墨 變細(xì)小而均勻分布，經(jīng)過這種孕育處理的鑄鐵。稱為孕育鑄鐵。
| 鑄鐵類別 | 牌號(hào) |
鑄體主要壁厚
mm |
試體直徑mm | 抗拉強(qiáng)度 | 抗彎強(qiáng)度 | 撓度支距 | 抗壓強(qiáng)度 | 硬度HB | 顯微組織 | 用途舉例 | |
| 不小于 | 基體 | 石墨 | |||||||||
| 鐵素體灰口鑄鐵 | HT100-260 | 所有尺寸 | 30 | 100 | 260 | 2 | 500 | 143-229 | F+P(少量) | 粗片 | 低負(fù)荷和不重要的零件，如蓋、外罩、手輪、支架、和重錘等 |
| 鐵素體--珠光體灰口鑄鐵 | HT150-330 |
4-8
>8-15 >15-30 >30-50 >50 |
13
20 30 45 60 |
280
200 150 120 100 |
470
390 330 250 210 |
1.5
2 2.5 3 4 |
650 |
170-241
170-241 163-229 163-229 143-229 |
F+P | 較片粗 | 中等應(yīng)力的零件，如支柱、底座、齒輪箱、工作臺(tái)、刀架、端蓋、閥體、管路、附件等 |
| 珠光體灰口鑄鐵 | HT200-400 |
6-8
>8-15 >15-30 >30-50 >50 |
13
20 30 45 60 |
320
250 200 180 160 |
530
450 400 340 310 |
1.8
2.5 2.5 3 4.5 |
750 |
187-255
170-241 170-241 170-241 163-229 |
P | 中等片狀 | 承受較大應(yīng)力、用作重要的零件，如汽缸、齒輪、機(jī)座、飛輪、床身、剎車輪、聯(lián)軸器、齒輪箱和軸承座等 |
| HT250-470 |
>8-15
>15-30 >30-50 >50 |
20
30 45 60 |
290
250 220 200 |
500
470 420 390 |
2.8
3 4 4.5 |
1000 |
187-255
170-241 170-241 163-229 |
細(xì)P | 較細(xì)片狀 | ||
| 孕育鑄鐵 | HT300-540 |
15-30
>30-50 >50 |
30
45 60 |
300
270 260 |
540
500 480 |
3
4 4.5 |
1100 |
187-255
170-241 170-241 |
S或T | 細(xì)小片狀 | 用作承受高彎曲應(yīng)力及高抗壓強(qiáng)度的重要零件，如齒輪、凸輪、車床卡盤、剪床及壓力機(jī)機(jī)身和潤(rùn)滑閥殼體等 |
| HT350-610 |
15-30
>30-50 >50 |
30
45 60 |
350
320 310 |
610
560 540 |
3.5
4 4.5 |
1200 |
197-269
187-255 170-241 |
||||
| HT400-680 |
20-30
>30-50 >50 |
30
45 60 |
400
380 370 |
680
650 630 |
3.5
4 4.5 |
207-269
187-269 |
|||||
可鍛鑄鐵：可鍛鑄鐵是用碳、硅含量較低的鐵碳合金鑄成白口鑄鐵坯件，再經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間高溫退火處理，使?jié)B碳體分解出團(tuán)絮狀石墨而成，即可鍛鐵是一種經(jīng)過石墨化處理的白口鑄鐵。
可鍛鑄鐵按熱處理后顯微組織不同分兩類；一類是黑心可鍛鑄鐵和珠光可鍛鑄鐵。黑心可鍛鑄鐵組織主要是鐵素體（F）基本+團(tuán)絮狀石墨；珠光體可鍛鑄鐵組織主 要是珠光體（P）基體+團(tuán)絮狀石墨。另一類是白心可鍛鑄鐵，白心可鍛鑄鐵組織決定于斷面尺寸，小斷面的以鐵素體為基體，大斷面的表面區(qū)域?yàn)殍F素體、心部為 珠光體和退火碳。
球墨鑄鐵：在鐵水（球墨生鐵）澆注前加一定量的球化劑（常用的有硅鐵、鎂等）使鑄鐵中石墨球化。由于碳（石墨）以球狀存在于鑄鐵基體中，改善其對(duì)基體的割 裂作用，球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、塑性、沖擊韌性大大提高。并具有耐磨、減震、工藝性能好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛替代可鍛鑄鐵及部分鑄鋼、鍛鋼 件、如曲軸、連桿、軋輥、汽車后橋等。
根據(jù)GB1348-88球墨鑄鐵牌號(hào)分為單鑄和附鑄試塊兩類；單鑄試塊的機(jī)構(gòu)性能分八個(gè)牌號(hào)見表。
| 牌號(hào) |
抗拉強(qiáng)度sb
N/mm2(kgf/mm2) |
屈服硬度s0.2
N/mm2(kgf/mm2) |
延伸率d% | 供參考 | |
| 最小值 | 布氏硬度HB | 主要金相組織 | |||
| QT400--18 | 400(40.80) | 250(25.50) | 18 | 130--180 | 鐵素體 |
| QT400--15 | 400(40.80) | 250(25.50) | 12 | 130--180 | 鐵素體 |
| QT450--10 | 450(45.90) | 310(31.60) | 10 | 160—210 | 鐵素體 |
| QT500--7 | 500(51.00) | 320(32.65) | 7 | 170—230 | 鐵素體+珠光體 |
| QT600--3 | 600(61.20) | 370(37.75) | 3 | 190--270 | 珠光體+鐵素體 |
| QT700--2 | 700(71.40) | 420(42.85) | 2 | 225—305 | 珠光體 |
| QT800--2 | 800(81.60) | 480(48.98) | 2 | 245--335 | 珠光體或回火組織 |
| QT900--2 | 900(91.80) | 600(61.20) | 2 | 280--360 | 貝氏體或回火馬氏體 |