簡介
低熱膨脹鑄鐵是指幾何形狀和尺寸隨溫度變化很小的一種合金鑄鐵 。
特點
可以加入某些合金(如鎳)來調整熱膨脹係數,常用來製造精密設備或與某些低膨脹合金相匹配。如光學試驗台,採用含鎳36%的灰鑄鐵。對於含鎳鑄鐵,鎳含量為30~40%時熱膨脹係數最低,隨溫度不同約為5.5~9.0×10 /K。
低熱膨脹合金
室溫附近線膨脹係數低於4×10 /℃的鐵基、鈷基、鉑基熱膨脹合金,包括經典的因瓦合金(FeNi)、超因瓦合金(FeNiCO)、不銹因瓦合金(COCrFe)及FePt合金。後者在-40℃附近具有最大負值線膨脹係數(-35×10 /℃),在0~40℃溫度範圍為-2.7×10 /℃。不銹因瓦合金線膨脹係數低於超因瓦合金,耐海水腐蝕。不銹因瓦合金和FePt53合金的線膨脹係數對化學成分非常敏感,而且主要元素為稀貴元素,因此用量很少,尤其是FePt合金幾乎無實用價值 。
鑄鐵
鑄鐵是含碳量大於2.11%(一般為2.5~4%)的鐵碳合金。它是以鐵、碳、矽為主要組成元素並比碳鋼含有較多的錳、硫、磷等雜質的多元合金。有時為了進步鑄鐵的機械性能或物理、化學性能,還可加進一定量的合金元素,得到合金鑄鐵。
早在公元前六世紀年齡時期,我國已開始使用鑄鐵,比歐洲各國要早將近二千年。在產業生產中鑄鐵仍然是最重要的材料之一 。
分類
根據碳在鑄鐵中存在形式的不同,鑄鐵可分為:
1、白口鑄鐵:碳除少數溶於鐵素體外,其餘的碳都以滲碳體的形式存在於鑄鐵中,其斷口呈銀白色,故稱白口鑄鐵,白口鑄鐵主要用作煉鋼原料和生產可鍛鑄鐵的毛坯。
2、灰口鑄鐵:碳全部或大部分以片狀石墨存在於鑄鐵中,其斷口呈暗灰色,故稱灰口鑄鐵。
3、麻口鑄鐵:碳一部分以石墨形式存在,類似灰口鑄鐵;另一部分以自由滲碳體形式存在,類似白口鑄鐵。斷口中呈黑白相間的麻點,故稱麻口鑄鐵。這類鑄鐵也具有較大硬脆性,故產業上也很少套用。
根據鑄鐵中石墨形態不同,鑄鐵可分為:
1、灰口鑄鐵:鑄鐵中石墨呈片狀存在。
2、可鍛鑄鐵:鑄鐵中石墨呈團絮狀存在。它是由一定成分的白口鑄鐵經高溫長時間退火後獲得的。其機械性能(特別是韌性和塑性)較灰口鑄鐵高,故習慣上稱為可鍛鑄鐵。
3、球墨鑄鐵:鑄鐵中石墨呈球狀存在。它是在鐵水澆注前經球化處理後獲得的。這類鑄鐵不僅機械性能比灰口鑄鐵和可鍛鑄鐵高,生產工藝比可鍛鑄鐵簡單,而且還可以通過熱處理進一步進步其機械性能,所以它在生產中的套用日益廣泛 。