2耐热铸铁

加热炉炉地板、换热器、坩埚、废气管道以及压铸型等在高温下工作的铸件要求选用耐热性高的合金耐热铸铁。铸铁的耐热性是指在高温下抵抗氧化和生长的能力。生长是铸铁在反复加热冷却时基体组织变化引起的体积变化。

加入Cr，Al，Si等元素可在铸铁表面形成Cr2O3,Al2O3,SiO2等稳定性高致密性好的氧化膜，具有良好的保护作用。Cr，Al，Si等元素能提高相变温度，促使铸件得到单相铁素体基体。加入Ni，Mn，Cu时，能降低相变温度，有利于单相奥氏体基体，从而使铸件高温时不发生相变。加入Cr，V，Mn，Cu时能碳使化物稳定，在高温下不发生分解，以免发生石墨化过程。

耐热铸铁分为硅系，铝系，铝硅系及铬系铸铁。

牌号为RTSi5的中硅耐热铸铁，ωSi=4.5%-5.5%，高温下能形成SiO2保护膜，同时获得单相铁素体基体，其上分布细片状石墨。Si还使铸铁的相变温度（Ac1点）提高到900℃以上，故在850℃以下不发生转变，因此中硅耐热钢具有良好的耐热性，工作温度在700℃以下。这种耐热钢铸铁含硅量高，故硬度大，脆性大。适宜制造载荷较小，不收冲击的零件，如锅炉炉栅，横梁，换热器，节气阀等。

采用RQTSi5中的硅球墨铸铁可进一步提高中硅铸铁的耐磨性。这种铸铁组织为铁素体加球状石墨（珠光体体积分数不大于10%），由于石墨呈球状，不仅改善力学性能，铸铁的耐热性也明显提高，工作温度可提高到900℃。

铸铁中加入Al（ωAl=20%-24%），形成高铝耐热铸铁（RQTAl22），在高温下表面可形成Al2O3保护膜，能得到单相铁素体基体。因此具有很高的耐热性，能在950℃温度以下长期使用。用于制造加热炉炉底板，炉条等零件。同样，采用高铝球墨铸铁可以改善高铝耐热铸铁脆性大的缺点，并使耐热温度提高1000℃到1100℃，用于制造炉管，热交换器，坩埚等。

含铬耐热铸铁也具有很好的耐热性，含铬量越高，铸铁耐热磨性越好。例如低铬铸铁（RTCr和RTCr2）适用于600℃以下温度工作。高铬铸铁（RTCr16）使用温度高达900℃，但价格较高，应用较少。

5.3耐蚀铸铁

在电解质溶液中，石墨的电极电位*高，渗碳体次之，铁素体*低。石墨和渗碳体是阴极，铁素体是阳极，组成微电池。因此铁素体将不断被溶解，产生严重的电化学腐蚀。

耐蚀合金中加入Si、Al、Cr、Mo、Ni、Cu等合金元素可在铸件表层形成牢固致密的保护膜（Si，Al，Cr），能提高铸铁基体的电极电位（Cr，Si，Mo，Cu，Ni等），还可以是铸铁得到单相铁素体或奥氏体基体（Cr，Si，Ni），从而显著提高铸铁耐蚀性。常用耐蚀铸铁有高硅，高铝，高硅钼等耐蚀铸铁。

5.3.1高硅耐蚀铸铁

高硅耐蚀铸铁组织由硅铁素体，细小石墨和硅化铁（Fe3Si，FeSi）组成。主要有高硅铸铁和稀土高硅铸铁。高硅铸铁硬度高，强度韧性差，加工性能差。此外，流动性好，但吸气性，线收缩和内应力较大，铸造容易开裂。