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钢铁交响曲：探索铁、钢、铸铁与铸钢的奥秘与应用

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生活中有“恨铁不成钢”一说，什么是铁？什么是钢？为啥恨铁不成钢？冲压模具中，万一灰铁铸件裂纹，通常要升级为球铁，这是为什么？本文将对铁、钢、铸铁、铸钢做解析和对比，请大家查收指导。

铁

铁是一种金属元素，其纯度较高的形式称为熟铁，也称为纯铁。熟铁的碳含量非常低，通常在0.02%以下。由于其纯净度高，熟铁具有良好的塑性和韧性，可以通过锻造和焊接等方式加工成各种形状的零件。

然而，由于其强度和硬度较低，熟铁通常不作为结构材料单独使用。

下图元素周期表，您可以找一下26号。

钢

钢是一种含碳量较低的铁碳合金，其碳含量控制在0.02%到2.14%之间。钢的特点是具有较高的强度和韧性，可以适应各种力学要求的工程结构。钢具有良好的可塑性，适合进行各种加工和成型操作。

钢是目前最常用的金属材料之一，广泛应用于建筑、制造业、交通运输等领域。

分类依据	分类	特征
按化学成分	碳素钢	含碳量≤0.25%（低碳钢）、0.25%<C≤0.60%（中碳钢）、C>0.60%（高碳钢）
合金钢	低合金钢（合金元素总含量≤5%）、中合金钢（合金元素总含量为5~10%）、高合金钢（合金元素总含量＞10%）
按品质	普通钢	P≤0.045%，S≤0.050%
优质钢	P、S均≤0.035%
高级优质钢	P＜0.035%，S≤0.030%
按成形方法	锻钢	通过锻造工艺制成
铸钢	通过铸造工艺制成
热轧钢	通过热轧工艺制成
冷拉钢	通过冷拉工艺制成
按金相组织	亚共析钢	铁素体+珠光体
共析钢	珠光体
过共析钢	珠光体+渗碳体
莱氏体钢	珠光体+渗体
珠光体钢	正火状态下的珠光体组织
贝氏体钢	正火状态下的贝氏体组织
马氏体钢	正火状态下的马氏体组织
奥氏体钢	正火状态下的奥氏体组织
按用途	结构钢	用于制造各种工程结构和机器零件
工具钢	用于制造各种加工工具
特殊性能钢	具有特殊物理化学性能，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢、电工钢等
按冶炼方法	平炉钢	使用空气作为氧化剂
转炉钢	使用氧气作为氧化剂
电炉钢	使用电能作为能源
按外形	型材	包括圆钢、方钢、扁钢等
板材	包括钢板、钢带等
管材	包括无缝钢管、焊接钢管等
金属制品	包括钢丝、钢丝绳等

铸铁

铸铁是一种含碳量在2.14%以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为2.5%～3.5%。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有1%～3%的硅，以及锰、磷、硫等元素。

铸铁可分为灰铸铁、白口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、特殊性能铸铁等多种类型，每种类型的铸铁都有其特定的应用领域和性能特点，详见下表。

铸铁类型	特点
灰口铸铁	石墨呈片状，断口呈暗灰色，具有良好的铸造性和减摩性，广泛用于制造床身、机架等
白口铸铁	石墨呈硬脆的白色颗粒，硬度高但脆性大，不易加工，多用于制作耐磨零件
可锻铸铁	石墨呈团絮状，具有一定的塑性和韧性，可以经过锻造加工，用于制造小型精密零件
球墨铸铁	石墨呈球形，具有优异的综合力学性能，强度高、韧性好，广泛用于制造汽车零部件、管道等
蠕墨铸铁	石墨呈蠕虫状，具有良好的耐磨性和减震性，适用于制造大型机械的轴承座、齿轮等
铸钢	碳含量通常低于2.14%，具有较高的强度和韧性，可通过铸造工艺制成各种形状的零件

铸钢

铸钢是指专用于制造钢质铸件的钢材。铸钢的含碳量少于0.3%，铸钢中的低含碳量使得作为游离石墨存在的碳不会形成结构薄片。铸铁内的碳天然形式是游离石墨薄片形式。在球墨铸铁内，这种石墨薄片通过特殊的处理方法变化成微小的球体。这种改进后的球体使得球墨铸铁比铸铁和钢相比具有更加优异的物理性能。

综上所述，铁、钢、铸铁和铸钢的主要区别在于它们的碳含量和相应的物理化学性质，这些性质决定了它们在工业和日常生活中的不同应用。

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来源：CATIA模具设计应用

著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载

首次发布时间：2024-07-16

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