鑄鐵
鐵碳合金 / 維基百科,自由的 encyclopedia
鑄鐵(英語:Cast iron)是含碳量超過2%,含矽量1-3%的鐵碳合金的總稱[1]。其用途源自於其比較低的熔點,適合用在鑄造上。鑄鐵合金中的元素決定了其中碳存在的型式:白鑄鐵(white cast iron)裏的碳和鐵結合成為雪明碳鐵(Fe3C),硬度很高,但質脆,上面若有裂紋,會沿着雪明碳鐵延伸。灰口鑄鐵(grey cast iron)其中有石墨片,會使裂紋偏轉,在材料破裂時會引發無數的裂紋。球墨鑄鐵(英語:Ductile iron)中的石墨成球狀,不會讓裂紋繼續成長。
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鑄鐵中鐵以外的主要元素有碳(C)和矽(Si),碳的重量百分比在1.8-4%,矽的的重量百分比在1-3%。若鐵碳合金中碳的含量低於1.8%,一般會稱為鋼。
鑄鐵具有脆性,只有展性鑄鐵(英語:malleable iron)例外。由於鑄鐵的熔點較低、良好的流動性以及可鑄性(英語:castability)、優良的加工性(英語:Machinability),形變抵抗性以及耐磨性,鑄鐵是成為有許多應用的良好工程材料,用在鑄鐵管(英語:Cast iron pipe)、機械件以及汽車元件,像是汽缸蓋、汽缸本體以及變速器齒輪箱外殼。鑄鐵有抗氧化的特性,但非常難以焊接。
最早的鑄鐵製品源自西元前五世紀,是考古學家在現今中國的江蘇所發現。中國古代將鑄鐵用在武器、農具以及建築上[2]。在西元15世紀時,英國和法國已將鑄鐵用在大砲上。大砲需要的鑄鐵量引發了大規格的鑄鐵製造[3]。第一座鑄鐵橋是在1770年代是由亞伯拉罕·達比三世(英語:Abraham Darby III)所製,位在英格蘭施羅普郡,名為「鐵橋」(Iron Bridge)。鑄鐵也可以用在建築物(英語:Cast-iron architecture)上。