铸钢与铸铁的区别

关于铸钢与铸铁的铸造问题铸钢与铸铁的铸造都是铸造铁合金一一铸造铁与碳组成的铁碳合金，属黑色金属铸造。一、铸钢与铸铁化学成分的区别钢铁均是含有少量合金元素和杂质的铁碳合金，按含碳量不同可分为：熟铁一一含C小于0.05%钢一一含C为0.052.0%铸铁是含碳量在2%以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为2%4%。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有1%3%的硅，以及钮、磷、硫等元素。合金铸铁还含有锲、铭、铝、铝、铜、硼、铀等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。铸铁可分为：灰口铸铁。含碳量较高(2.7%4.0%),碳主要以片状石墨形态存在，断口呈灰色，简称灰铁。熔点低(11451250C),凝固时收缩量小，抗压强度和硬度接近碳素钢，减震性好。用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。白口铸铁。碳、硅含量较低，碳主要以渗碳体形态存在，断口呈银白色。凝固时收缩大，易产生缩孔、裂纹。硬度高，脆性大，不能承受冲击载荷。多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。可锻铸铁。由白口铸铁退火处理后获得，石墨呈团絮状分布，简称韧铁。其组织性能均匀，耐磨损，有良好的塑性和韧性。用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件。球墨铸铁。将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。蠕墨铸铁。将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得，析出的石墨呈蠕虫状。力学性能与球墨铸铁相近，铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。用于制造汽车的零部件。合金铸铁。普通铸铁加入适量合金元素(如硅、钮、磷、锲、铭、铝、铜、铝、硼、锐、锡等)获得。合金元素使铸铁的基体组织发生变化，从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。铸钢用以浇注铸件的钢。铸造合金的一种。铸钢分为铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造特种钢3类。铸造碳钢。以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢。含碳/b干0.2%的为铸造低碳钢：含碳0.2%0.5%的为铸造中碳钢：含碳大于0.5%的为铸造高碳钢。随着含碳量的增加，铸造碳钢的强度增大，硬度提高。铸造碳钢具有较高的强度、塑性和韧性，成本较低，在重型机械中用于制造承受大负荷的零件，如轧钢机机架、水压机底座等；在铁路车辆上用于制造受力大又承受冲击的零件如摇枕、侧架、车轮和车钩等。铸造低合金钢。含有钮、铭、铜等合金元素的铸钢。合金元素总量一般小于5%,具有较大的冲击韧性，并能通过热处理获得更好的机械性能。铸造低合金钢比碳钢具有较优的使用性能，能减小零件质量，提高使用寿命。铸造特种钢。为适应特殊需要而炼制的合金铸钢，品种繁多，通常含有一种或多种的高量合金元素，以获得某种特殊性能。例如，含钮11%14%的高锐钢能耐冲击磨损，多用于矿山机械、工程机械的耐磨零件；以铭或铭锲为主要合金元素的各种不锈钢，用于在有腐蚀或650c以上高温条件下工作的零件，如化工用阀体、泵、容器或大容量电站的汽轮机壳体等。ASTM标准D-5s奥氏体球铁的C含量要求小于2.0二、铸钢与铸铁性能与铸造特性的区别铸钢的机械性能比铸铁高，但其铸造性能却比铸铁差。因为铸钢的熔点较高，钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大，具体收缩率为1014%,线收缩为1.82.5%。为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷，必须采取比铸铁复杂的工艺措施：1、由于钢液的流动性差，为防止铸钢件产生冷隔和浇不足，铸钢件的壁厚不能小于8mm；浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大；采用干铸型或热铸型；适当提高浇注温度，一般为1520。1600C,因为浇注温度高，钢水的过热度大、保持液态的时间长，流动性可得到改善。但是浇温过高，会引起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件，其浇注温度约为钢的熔点温度+150C；大型、厚壁铸件的浇注温度比其熔点高出100c左右。2、由于铸钢的收缩大大超过铸铁，为防止铸件出现缩孔、缩松缺陷，在铸造工艺上大都采用冒口和、冷铁和补贴等措施，以实现顺序凝固。止匕外，为防止铸钢件产生缩孔、缩松、气孔和裂纹缺陷，应使其壁厚均匀、避免尖角和直角结构、在铸型用型砂中加锯末、在型芯中加焦炭、以及采用空心型芯和油砂芯等来改善砂型或型芯的退让性和透气性。3、铸钢的熔点高，相应的其浇注温度也高。高温下钢水与铸型材料相互作用，极易产生粘砂缺陷。因此，应采用耐火度较高的人造石英砂做铸型，并在铸型表面刷由石英粉或皓砂粉制得的涂料。为减少气体来源、提高钢水流动性及铸型强度，大多铸钢件用干型或快干型来铸造，如采用CO2硬化的水玻璃砂型。铸铁以铁为主，并含有一定的杂质元素，而对于钢材，其不同种类的钢材在不同的标准上都有化学成分的严格限制，并含有一定的合金成分如、铭、锲、铜、钥、钛、钥、钮，及一些非合金元素等，故铸铁的结晶温度要比钢稳定的多，这从纯铁的相图上就可以反应出来，而对于钢，无论二元合金、三元合金，乃至实际使用最多的多元合金，其相图非常复杂，合金元素的存在使得成分偏析比较严重，这主要由不同元素间的化学势、浓度不同引起，同时其不同元素及元素间化合物的过冷度亦不一致，即流动性不如铸铁，另外，合金元素及其化合物的存在同样使得材料的膨胀系数、热导率等优于铸铁，即冷却收缩后较大的变形。三、铸钢与铸铁的铸造生产方法1、熔炼方法的异同A、设备相同中频电炉既可用于熔炼铸钢也可用来熔炼铸铁；B、炉衬不同由于钢水温度比铁水温度至少要高150C,铸钢熔炼炉的炉衬材料的耐火度比铸铁要求高。C、原材料的处理一般铸钢要减少钢水中的碳含量，使其保证在0.5%以下，而铸铁则要增碳，使其保证在2.5%以上；2、造型方法的异同|A、由于钢水温度比铁水温度至少要高150C,铸钢的造型材料耐火度要比铸铁要求高；B、由于钢水收缩率比铁水大，所以，铸钢件的冒口比铸铁件要求大，铸件要补缩，钢水利用率低，工艺出品率低，同样质量的水得到的铸件少；G设备可以相同|铁模覆砂工艺及设备可以同时用于生产铸钢和铸铁，但是两者所用的覆膜砂不一样，铸钢必须要耐高温的覆膜砂一一具原砂SiO2含量要高；结论：1、铸钢不能与铸铁在同一个区域生产，相互存在干扰，即使所用设备一样其使用的材料也不一样；2、在两个相互独立的空间用同样型号的设备生产没有问题。