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铸铁的比重、性质、种类及数值表

铸铁是铁、碳及其他附加元素组成的合金,其中碳含量不低于 2.14%。铸铁适合制造承受较小动态载荷和较低应力的铸造零件。

与钢相比,铸铁成本较低且铸造性能良好,通常也比许多钢更容易进行切削加工,但焊接性较差,塑性和冲击韧性较低。

铸铁比重表

铸铁是一种复杂材料,无法在现场自行准确计算比重,需要在专门的化学实验室测量。不过,其平均比重已知:灰口铸铁约为 6.6–7.8 g/cm³,白口铸铁约为 7.0–7.8 g/cm³。

为简化计算,下表列出了铸铁重量、比重以及不同计量单位下的对应数值。

不同计量单位下铸铁的比重与 1 m³ 重量
材料比重(g/cm³)1 m³ 重量(kg)
白口铸铁7 至 7.87000 至 7800
灰口铸铁6.6 至 7.86600 至 7800

铸铁的性质

合金中的碳可提高硬度,但会降低韧性和塑性。碳主要以石墨和渗碳体两种形式存在。铸铁含有锰、硅、磷和硫等常见杂质,有时还含镍、铝、铬、钒等合金元素。

铸铁熔点通常约为 1150–1200 °C,但取决于成分,比纯铁熔点低约 300–400 °C。

铸铁种类

按渗碳体含量和石墨形态可分为四类:

  • 白口铸铁。碳以结合态存在,因含渗碳体而具有浅色断口。可分为碳含量约 4.3% 的共晶铸铁和碳含量 4.3%–6.67% 的过共晶铸铁,也可通过退火制取可锻铸铁。
  • 灰口铸铁。硅含量约为 1.2%–3.5%,其余主要是铁、碳及硫、锰、磷杂质。大量碳以片状石墨存在,断口呈明显灰色。
  • 可锻铸铁。对白口铸铁进一步退火,使其形成团絮状石墨,金属基体为珠光体和铁素体。它具有较高韧性、塑性、强度和抗冲击性,用于制造制动蹄、弯头、三通和汽车后桥壳等复杂零件。
  • 球墨铸铁。含有结晶过程中形成的球状石墨,这种石墨对金属基体的削弱较小,也不易造成应力集中。

常见问题解答

1 立方米铸铁有多重?

重量取决于铸铁种类和合金成分。灰口、白口、可锻和球墨铸铁各不相同,计算时应采用具体牌号的密度。

为什么铸铁比某些钢更重或更轻?

铸铁密度接近钢,但会随碳、硅、石墨和其他杂质含量变化,因此零件准确重量最好按具体铸铁牌号计算。

如何计算铸铁零件重量?

先确定零件体积,再乘以所选铸铁的密度。铸件还应考虑加工余量和实际几何形状。