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　　铸铁和有色金属材料

　　2.铸铁的分类和用途

　　铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳含金。铸铁与钢相比，其成分特点是碳、硅含量高，杂质含量也较高。杂质在钢和铸铁中的作用完全不同：

　　磷在耐磨铸铁中是提高其耐磨性的主要合金元素;

　　锰和硅都是铸铁中的重要元素;

　　唯一有害的元素是硫。

　　铸铁的组织特点是含有石墨，组织的其余部分相当于碳含量<0.80%钢的组织。

　　铸铁的韧性和塑性主要决定于石墨的数量、形状、大小和分布，其中石墨形状的影响最大。铸铁的其他性能也与石墨密切相关。

　　基体组织是影响铸铁硬度、抗压强度和耐磨性的主要因素。

　　(1)铸铁的分类

　　按碳存在的形式，铸铁可分为灰口铸铁、白口铸铁和麻口铸铁三大类。

　　按照石墨的形状特征，灰口铸铁可分为普通灰铸铁(石墨呈片状)、蠕墨铸铁(石墨呈蠕虫状)、可锻铸铁(石墨呈团絮状)和球墨铸铁(石墨呈球状)四大类。

　　白口铸铁中的碳完全以渗碳体的形式存在，很难切削加工，主要作炼钢原料使用。硬度和耐磨性高，可以铸成表面为白口组织的铸件，如轧辊、球磨机的磨球等。

　　(2)铸铁牌号的表示方法

　　(3)工程中常用铸铁的性能和特点(共7种)

　　2)球墨铸铁。球墨铸铁成分要求比较严格，与灰铸铁相比，它的含碳量较高，铸造性能很好，成本低廉，生产方便，工业中得到了广泛应用。

　　球墨铸铁综合机械性能接近于钢，抗拉强度远超灰铸铁，与钢相当。承受静载的零件，使用球墨铸铁比铸钢还节省材料，重量更轻，并具有较好的耐疲劳强度。

　　实际工程中常用球墨铸铁代替钢制造某些重要零件，如曲轴、连杆和凸轮轴等，也可用于高层建筑室外进入室内给水的总管或室内总干管。

　　3)蠕墨铸铁。是在一定成分的铁水中加入适量的蠕化剂经处理而炼成的，其方法和程序与球墨铸铁基本相关。

　　强度接近于球墨铸铁，具有一定韧性和较高耐磨性;又有灰铸铁良好铸造性能和导热性。

　　蠕墨铸铁在生产中主要用于生产汽缸盖、汽缸套、钢锭模和液压阀等铸件。

　　4)可锻铸铁。有黑心可锻铸铁、白心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁三种。

　　具有较髙的强度、塑性和冲击韧性，可以部分代替碳钢。与球墨铸铁相比，可锻铸铁具有成本低，质量稳定，处理工艺简单等优点。

　　常用来制造形状复杂、承受冲击和振动荷载的零件，如管接头和低压阀门等。

　　(二)有色金属材料

　　有色金属是指黑色金属以外的所有金属及其合金。

　　1.有色金属及其合金牌号表示方法

　　2.工程中常用有色金属的性能和特点

　　(1)铝及铝合金。

　　(2)铜及铜合金。

　　(3)镍及镍合金。

　　镍力学性能良好，尤其塑性、韧性优良。

　　镍的标准电势大于铁，可获得耐蚀性优异的镍基耐蚀合金，能适应多种腐蚀环境，用于化学、石油、有色金属冶炼、高温、高压、高浓度或混有不纯物等各种苛刻腐蚀环境的比较理想的金属材料。

　　广泛应用于化工、制碱、冶金、石油等行业中的压力容器、换热器、塔器、蒸发器、搅拌器材和储运器等。

　　(4)钛及钛合金。

　　钛在高温下化学活性极高，非常容易与氧、氮和碳等元素形成稳定的化合物，所以在大气中工作的钛及钛合金只在540℃以下使用;

　　钛具有良好的低温性能，可做低温材料;

　　常温下钛具有极好的抗蚀性能，在大气、海水、硝酸和碱溶液等介质中十分稳定。但在任何浓度的氢氟酸中均能迅速溶解。

　　(5)铅及铅合金。

　　铅在大气、淡水、海水中很稳定。

　　铅对硫酸、磷酸、亚硫酸、铬酸和氢氟酸等有良好的耐蚀性。

　　铅不耐硝酸的腐蚀，在盐酸中也不稳定。

　　(6)镁及镁合金。

　　比强度和比刚度可以与合金结构钢相媲美，镁合金能承受较大的冲击、振动荷载，并有良好的机械加工性能和抛光性能。

　　其缺点是耐蚀性较差、缺口敏感性大及熔铸工艺复杂。

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