含碳量大于2.11%的铁碳合金称为铸铁。工业上常用的铸铁一般含碳量是2.5%~4%。铸铁除含碳量较高之外,还有较高的含硅量,杂质元素硫和磷也较多。
铸铁中含有石墨,石墨本身具有润滑作用和吸油能力,因此它具有良好的减摩性和切削加工性。此外由于铸铁的含碳量较高,使它的熔点低,流动性好,因此易于铸造。
常用的铸铁有下面四种:
(1)白口铸铁。口铸铁的断口呈银白色,它的硬度较高,脆性大,很难切削加工,因此工业上很少直接用它制造机械零件,而是用来作炼钢原料。但也有用来制造轧辊、拉丝模和球磨机等零件的。
(2)灰口铸铁。灰口铸铁的断口呈灰色,它的硬度低,性质较软,容易切削加工;抗拉强度小,抗压强度大(与抗拉强度相比),塑性差,不能进行压力加工;熔点低,流动性好,冷却凝固时收缩量小,因此其铸造性能较好。但灰口铸铁中的石墨呈片状,对基体有割裂作用,当铸铁受拉力或冲击力作用时,容易破裂。
灰口铸铁常用于底座、箱体、盖、飞轮、缸体、齿轮、凸轮、卡盘、阀壳等。
(3)可锻铸铁。可锻铸铁又称马铁。可锻铸铁中的石墨呈团絮状,大大降低了对基体的割裂作用,因此,可锻铸铁具有较高的力学性能,尤其是塑性和韧性有较明显的提高。但是,可锻铸铁实际上是不能锻造的。可锻铸铁常用于汽车、拖拉机零件、机床附件、绞板、曲轴、连杆齿轮、活塞等。
(4)球墨铸铁。球墨铸铁中的石墨呈球状,它对基体的割裂作用降低到最小程度,使球墨铸铁的机械性能有很大提高,与钢相近,因此,有些零件可以用球墨铸铁代钢。球墨铸铁常用于农机具、汽车拖拉机差速器壳体、阀壳、齿轮、轴瓦、汽缸套、柴油机曲轴等。