按基体组织的不同灰铸铁分为三类:铁素体基体灰铸铁;铁素体一珠光体基体灰铸铁, 珠光体基体灰铸铁。
灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重,在石墨尖角处易造成应力集 中,使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢,但抗压强度与钢相当,也是常用铸铁件中力学性能差的铸铁。同时,基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响,铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大,强度和硬度低,故应用较少; 珠光体基体灰铸铁的石墨片细小,有较高的强度和硬度,主要用来制造较重要铸件;铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸 铁稍粗大,性能不如珠光体灰铸铁。
铸铁型材作为轴承需要更高的硬度,常将铸铁件淬火并低温回火处理。工艺是:各种铸件加热到860-900℃的温度,保温让原基体全部奥氏体化后再在油或熔盐 中冷却实现淬火,后经250-350℃加热保温回火,原基体转换为回火马氏体及残留奥氏体组织,原球状石墨形态不变。处理后的铸件具有高的硬度及一定韧 性,保留了石墨的润滑性能,耐磨性能更为改善。
根据Fe-C合金双重状态图,铸铁的石墨化过程可分为三个阶段:
一阶段,即液相亚共晶结晶阶段。包括,从过共晶成分的液相中直接结晶出一次石墨,从共晶成分的液相中结晶出奥氏体加石墨,由一次渗碳体和共晶渗碳体在高温退火时分解形成的石墨。
二阶段,即共晶转变亚共析转变之间阶段。包括从奥氏体中直接析出二次石墨和二次渗碳体在此温度区间分解形成的石墨。
三阶段,即共析转变阶段。包括共折转变时,形成的共析石墨和共析渗碳体退火时分解形成的石墨
铸铁是由铁、碳和硅等组成的合金。它比碳钢含有较多硫、磷等杂质元素。为了进一步提高铸铁的力学性能或特殊性能,还可以加入合金元素,或提高硅、锰、磷等元素的含量,这种铸铁称为合金铸铁。铸铁型材特点:铸铁型材彻底清除的以往普通铸铁产品存在的气孔、砂眼、夹渣、裂纹、裂缝等缺陷。铸铁型材具有良好的强度、密度、抗拉、减压、抗磨性。产品表面光洁、尺寸精度高、加工余量小等特点。其中最为显著的特点是,机械性能优越有着高强度与高韧性相结合及优良的性能。