[科普中国]-低热膨胀铸铁

低热膨胀铸铁是指几何形状和尺寸随温度变化很小的一种合金铸铁。可以加入某些合金(如镍)来调整热膨胀系数，常用来制造精密设备或与某些低膨胀合金相匹配。

简介低热膨胀铸铁是指几何形状和尺寸随温度变化很小的一种合金铸铁1。

特点可以加入某些合金(如镍)来调整热膨胀系数，常用来制造精密设备或与某些低膨胀合金相匹配。如光学试验台，采用含镍36%的灰铸铁。对于含镍铸铁，镍含量为30~40%时热膨胀系数最低，随温度不同约为5.5~9.0×106/K。

低热膨胀合金室温附近线膨胀系数低于4×106/℃的铁基、钴基、铂基热膨胀合金，包括经典的因瓦合金(FeNi36)、超因瓦合金(FeNi31CO5)、不锈因瓦合金(CO54Cr9Fe)及FePt53合金。后者在-40℃附近具有最大负值线膨胀系数(-35×106/℃)，在0～40℃温度范围为-2.7×106/℃。不锈因瓦合金线膨胀系数低于超因瓦合金，耐海水腐蚀。不锈因瓦合金和FePt53合金的线膨胀系数对化学成分非常敏感，而且主要元素为稀贵元素，因此用量很少，尤其是FePt53合金几乎无实用价值1。

铸铁铸铁是含碳量大于2.11%（一般为2.5～4%）的铁碳合金。它是以铁、碳、硅为主要组成元素并比碳钢含有较多的锰、硫、磷等杂质的多元合金。有时为了进步铸铁的机械性能或物理、化学性能，还可加进一定量的合金元素，得到合金铸铁。

早在公元前六世纪年龄时期，我国已开始使用铸铁，比欧洲各国要早将近二千年。在产业生产中铸铁仍然是最重要的材料之一2。

分类根据碳在铸铁中存在形式的不同，铸铁可分为：

1、白口铸铁：碳除少数溶于铁素体外，其余的碳都以渗碳体的形式存在于铸铁中，其断口呈银白色，故称白口铸铁，白口铸铁主要用作炼钢原料和生产可锻铸铁的毛坯。

2、灰口铸铁：碳全部或大部分以片状石墨存在于铸铁中，其断口呈暗灰色，故称灰口铸铁。

3、麻口铸铁：碳一部分以石墨形式存在，类似灰口铸铁；另一部分以自由渗碳体形式存在，类似白口铸铁。断口中呈黑白相间的麻点，故称麻口铸铁。这类铸铁也具有较大硬脆性，故产业上也很少应用。

根据铸铁中石墨形态不同，铸铁可分为：

1、灰口铸铁：铸铁中石墨呈片状存在。

2、可锻铸铁：铸铁中石墨呈团絮状存在。它是由一定成分的白口铸铁经高温长时间退火后获得的。其机械性能（特别是韧性和塑性）较灰口铸铁高，故习惯上称为可锻铸铁。

3、球墨铸铁：铸铁中石墨呈球状存在。它是在铁水浇注前经球化处理后获得的。这类铸铁不仅机械性能比灰口铸铁和可锻铸铁高，生产工艺比可锻铸铁简单，而且还可以通过热处理进一步进步其机械性能，所以它在生产中的应用日益广泛2。

本词条内容贡献者为:

邱学农 - 副教授 - 济南大学