发展历史
法国的雷奥姆尔(Reaumur)于1722年制成了白心可锻铸铁。后来、美国的塞斯·包伊登(Seth·Boyden)于1826年发明了黑心可锻铸铁。
到了二十世纪二十年代。由于对铸铁中碳、硅等主要成分及加入其他合金元素的影响、熔化方法、孕育效果等方面的研究并有了进展,出现了所谓铸铁。因此,材质有了相当可观的改善,并在一定程度上扩大了应用范围。但是,由于存在着韧性低这样的根本缺点,未能迅速扩大其应用范围。
1947年,烟的莫罗(Morrogh)发现了铸态下存在球状石墨的铸铁。
1948年,通过在高碳,低硫、低磷的灰铸铁中加入Ce,并使其残留量保持在0.02%以上,制得了球墨铸铁.几乎与此同时,美国国际镍公司(INCO)加格奈宾(Gagnebin)等通过在铸铁中加Mg,并使其残留量保持在0.04%以上,获得了相同的球墨铸铁。
在第二次世界大战期间,由于生产耐磨马氏体白口铸铁所必需的铬元素资源缺乏,研究Cr的代用元素就成了当务之急。于是,对于与碳发生化学结合的各种金属及过渡金属,均就其能否形成碳化物进行了系统的调查研究,其中也就包括镁。为了减缓在加镁时的激烈喷溅,曾使用Cu80一Mg20合金和Ni80-M920合金。结果表明,镁不但作为铬的代用元素有良好的效果,而且还发现当镁在铁水中有某种程度的残留量时,有显著的脱硫作用。以这些新的发现为基础,继白口铸铁之后,对于在灰口铸铁中加镁的作用也进行了研究。在含C 3.5%、Si2.25%和Ni 2%的灰铸铁中加入了0.5%的Mg,其抗拉强度远远超过原来的预期(普通灰铸铁约为13kgf/mm2),高达78kgf/mm2。
组成成分
铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金,由工业生铁、废钢等钢铁及其合金材料经过高温熔融和铸造成型而得到,除Fe外,还含及其它铸铁中的碳以石墨形态析出,若析出的石墨呈条片状时的铸铁叫灰口铸铁或灰铸铁、呈蠕虫状时的铸铁叫蠕墨铸铁、呈团絮状时的铸铁叫可锻铸铁或码铁、而呈球状时的铸铁就叫球墨铸铁。
球墨铸铁除铁外的化学成分通常为:含碳量3.0~4.0%,含硅量1.8~3.2%,含锰、磷、硫总量不超过3.0%和适量的稀土、镁等球化元素。