合金铸铁（alloy cast iron）是指在普通铸铁中加入合金元素而具有特殊性能的铸铁。通常加入的合金元素有硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、钛、锑、锡等。合金铸铁根据合金元素的加入量分为低合金铸铁 (合金元素含量＜3％)、中合金铸铁（合金元素含量为 3～10％）和高合金铸铁（合金元素含量＞10％）。合金元素能使铸铁基体组织发生变化，从而使铸铁获得特殊的耐热、耐磨、耐腐蚀、无磁和耐低温等物理-化学性能，因此这种铸铁也叫“特殊性能铸铁”。合金铸铁广泛用于机器制造、冶金矿山、化工、仪表工业以及冷冻技术等部门。

简介

分类及其特点(耐磨铸铁 耐热铸铁 耐蚀铸铁)

简介

铸铁是由铁、碳和硅等组成的合金。它比碳钢含有较多硫、磷等杂质元素。为了进一步提高铸铁的力学性能或特殊性能，还可以加入合金元素，或提高硅、锰、磷等元素的含量，这种铸铁称为合金铸铁。

目前市面上合金铸铁光谱标准样品成分如下：

名称　编号　C　Si　Mn　P　S　Cr

YSBS 451046-2011 冷硬铸铁光谱标准样品质量分数（m/m)　LT-1　1.77　3.62　2.42　0.021　0.0089　0.030

LT-2　2.52　3.13　1.82　0.069　0.025　0.136

LT-3　3.32　2.27　1.27　0.115　0.049　0.49

LT-4　2.99　1.54　0.93　0.310 　0.059　0.76

LT-5　3.48　0.89　0.782　0.568　0.070 　1.52

LT-6　3.80 　0.319　0.38　0.815　0.122　2.01

LT-7　1.98　3.09　3.43　0.067　0.0059　0.150

LT-8　2.68　2.41　1.57　0.268　0.019　0.370

LT-9　3.04　1.53　1.43　0.049　0.015　0.72

LT-10　3.44　1.09　1.09　0.435　0.036　1.05

LT-11　4.03　0.79　0.605　0.609　0.026　1.65

LT-12　3.77　0.151　0.158　0.052　0.057　2.30

编号　Ni　Mo　V　Cu　B　Ti

LT-1　4.77　0.038　1.12　0.022　0.0024　0.068

LT-2　3.73　0.097　0.6　0.02　0.025　0.066

LT-3　2.01　0.313　0.449　0.62　0.056　0.176

LT-4　0.93　0.610 　0.082　0.97　0.040 　0.090

LT-5　0.625　0.678　0.129　0.364　0.059　0.131

LT-6　0.055　0.88　0.045　1.60 　0.0024　0.040

LT-7　4.48　0.052　0.87　0.089　0.098　0.060

LT-8　2.93　0.216　0.46　0.66　0.236　0.42

LT-9　1.59　1.37　0.41　0.267　0.150 　0.212

LT-10　1.43　0.72　0.092　1.38　0.129　0.48

LT-11　0.46　0.94　0.079　0.96　0.092　0.082

LT-12　0.192　0.444　0.229　0.55　0.0078　0.033

编号　Nb　W　Mg　Ce

LT-1　0.0051

LT-2　　　0.0024

LT-3

LT-4

LT-5　　　0.159

LT-6　0.0030

LT-7　0.040 　0.002*　0.050 　0.020

LT-8　0.010 　0.002*　0.034　0.004*

LT-9　0.100 　0.212　0.044

LT-10　0.043　0.003*　0.016

LT-11　0.34　0.010*　0.0074

LT-12　0.218　0.125　0.002*

名称　编号　C　Si　Mn　P　S　

S1-7-92 合金铸铁光谱标准样品　1　3.01　1.55　1.03　0.027　0.07　

2　3.34　1.28　1.38　0.19　0.029　

3　2.67　2.2　0.78　0.083　0.046　

4　3.8　0.86　1.61　0.034　0.026　

5　2.33　2.53　0.54　0.275　0.062　

6　1.35　3.13　0.26　0.38　0.013　

7　4.35　0.34　1.85　0.125　0.053　

编号　Cr　Ni　Mo　V　　　

1　1.19　1.64　0.78　0.155　　　

2　0.81　0.05　0.51　0.105　　　

3　1.51　2.46　0.88　0.21　　　

4　1.81　0.042　0.31　0.035　　　

5　0.54　3.1　1.21　0.42　　　

6　2.3　5.16　0.19　0.41　　　

7　0.12　0.75　1.3　0.02　　　

分类及其特点

常用的合金铸铁分为：耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等。

耐磨铸铁

耐磨铸铁分减摩铸铁和抗磨铸铁两类。

[减摩铸铁]：用于润滑条件下工作的零件，例如机床导轨、汽缸套及轴承等

[抗磨铸铁]：用于无润滑、干摩擦的零件，例如轧辊、犁铧、抛丸机叶片、球磨机衬板和磨球等

1．减摩铸铁

[性能要求]：减摩铸铁应有较低的摩擦系数和能够很好的保持连续油膜的能力。最适宜的组织形式应是在软的基体上分布有坚硬的强化相。细层状珠光体灰铸铁就能满足这一要求，其中铁素体为软基体，渗碳体为强化相，同时石墨也起着贮油和润滑的作用。

[常用减摩铸铁]：高磷铸铁。提高磷的含量，可形成高硬度的磷化物共晶，呈网状分布在珠光体基体上，形成坚硬的骨架，使铸铁的耐磨损能力比普通灰铸铁提高一倍以上。在含磷较高的铸铁中再加入适量的Cr、Mo、Cu或微量的V、Ti和B等元素，则耐磨性能更好。

2．抗磨铸铁

[性能要求]：抗磨铸铁的组织应具有均匀的高硬度。

[常用减摩铸铁]：普通白口铸铁就是一种抗磨性高的铸铁，但其脆性大，不宜作承受冲击的零件，在有冲击的场合可使用冷硬铸铁；含有少量的Cr、Mo、W、Mn、Ni、B等合金元素的低合金白口铸铁，具有一定的韧性，用于低冲击载荷条件下的抗磨零件，如抛丸机叶片、砂浆泵件、农产品加工设备中的易磨损件等；在中、低冲击载荷的高应力碾研磨损条件下，高铬白口铸铁代替高锰钢已显示了优越的抗磨性能；中锰球墨铸铁具有很好的耐磨性，较高的强度和韧性，适用于犁铧、饲料粉碎机锤片、中小球磨机磨球、衬板、粉碎机锤头等。

耐热铸铁

[性能要求]：耐热铸铁是指在高温下具有一定的抗氧化和抗生长能力，并能承受一定载荷。

[氧化与生长]：在高温下铸铁会发生氧化和生长现象。氧化是指铸铁在高温下受氧化性气氛的侵蚀，在铸铁表面产生氧化皮；生长是指铸铁在高温下产生不可逆的体积长大的现象，其原因是氧气通过石墨片的边界及裂纹间隙渗入铸铁内部，生成密度较小的氧化物，加上高温下渗碳体分解形成比容较大的石墨，使铸铁的体积不断胀大。

为防止热生长，耐热铸铁采用球墨铸铁较好。目前耐热铸铁中主要采用加入Si、Al、Cr等合金元素，它们在铸铁表面形成一层致密的稳定性好的氧化膜（SiO2、Al2O3、Cr2O3），保护内部金属不被继续氧化。同时，这些元素能提高固态相变临界点，使铸铁在使用范围内不致发生相变，以减少由此而造成的体积胀大和显微裂纹等。

[常用耐热铸铁]：常用的耐热铸铁有中硅铸铁、高铬铸铁、镍铬硅铸铁、镍铬球墨铸铁等。用来代替耐热钢制造耐热零件，如加热炉底板、热交换器、坩埚等。

耐蚀铸铁

耐蚀铸铁具有较高的耐蚀性能，耐蚀措施与不锈钢相似，一般加入Si、Al、Cr、Ni、Cu等合金元素，在铸件表面形成牢固的、致密而又完整的保护膜，阻止腐蚀继续进行，并提高铸铁基体的电极电位，提高铸铁的耐蚀性。

[常用耐蚀铸铁]：应用最广泛的是高硅耐蚀铸铁，这种铸铁在含氧酸类和盐类介质中有良好的耐蚀性，但在碱性介质和盐酸、氢氟酸中，因表面SiO2保护膜被破坏，耐蚀性有所下降。耐蚀铸铁广泛用于化工部门，用来制造管道、阀门、泵类、反应锅及盛贮器等。