机械工程材料课件 学习情境七 铸铁

10一月20257.3铸铁

7.3.2灰铸铁

7.3.1铸铁的石墨化

7.3.4球墨铸铁

7.3.3

可锻铸铁10一月2025（1）铸铁中碳以两种存在形式：

化合态Fe3C：

游离态石墨G：

7.3.1

铸铁的石墨化铸铁中石墨的形成过程称为石墨化10一月2025（2）影响石墨化的因素

化学成分：C、Si促进石墨化Mn、S阻碍石墨化冷却速度：冷速慢有利石墨化

7.3.1

铸铁的石墨化化学成分和冷却速度对石墨化的影响10一月2025——铸铁的分类:白口铸铁——碳以渗碳体的形式存灰口铸铁——碳以石墨的形式存麻口铸铁——碳以渗碳体和石墨的形式存在铸铁

7.3.1

铸铁的石墨化根据石墨化程度及试样断口色泽的不同

10一月2025灰铸铁—可锻铸铁—

球墨铸铁—蠕墨铸铁—※灰口铸铁类型与石墨形态——铸铁的分类:

7.3.1

铸铁的石墨化片状团絮状球状蠕虫状10一月2025

（a

（b

（c

（d）蠕墨锻铸铁（状石墨）

灰铸铁中石墨的形态（a）灰铸铁（片状石墨）（c）球墨铸铁（球状石墨）（d）蠕虫状石墨（b）可锻铸铁（团絮状石墨）

7.3.1

铸铁的石墨化10一月2025

抗拉强度、塑韧性比钢低，抗压强度与同基体钢相近灰口铸铁的组织：钢基体（F、F+P、P）和G组成①当基体相同时，力学性能：球墨铸铁＞可锻铸铁＞灰铸铁②当G形状一定时，F基体塑性最好；P基体强度、硬度最高。——铸铁的力学性能

7.3.1

铸铁的石墨化10一月2025

牌号：HT×××灰铸铁最低

b铁素体+片状石墨铁素体+珠光体+片状石墨珠光体+片状石墨石墨呈片状分布如：HT100

，表示

b≥100MPa常见牌号：HT100、HT150、HT200、

HT250、HT300、HT350

组织——钢基体（F、F+P、P）+片状G

7.3.2

灰铸铁：10一月2025F基体+片状GF+P基体+片状GP基体+片状G

7.3.2

灰铸铁10一月2025①铸造性良好：适于形状复杂的工件（发动机的缸体、床身)②减磨性好:适于做摩擦件（汽车曲轴与轴瓦）③减震性好：适于做承受震动的件（床身、模座）④切削加工性:

石墨使切屑易断，还可润滑刀具，减轻刀具磨损⑤低的缺口敏感性

:对缺口(油孔、刀痕、键槽)几乎不敏感。10一月2025

灰铸铁的应用——制造承受压力和震动的零件如：机床床身、各种箱体、壳体、泵体、缸体机床的床身灰铸铁齿轮箱水泵叶轮

发动机飞轮

7.3.2

灰铸铁10一月2025组织——碳钢基体+团絮状G

性能——较高的强度、塑性和韧性。因此得名可锻铸铁，但可锻铸铁并不能锻造！铁素体可锻铸铁珠光体可锻铸铁——石墨成团絮状

生产过程——由白口铸铁经长时间石墨化退火而得。

7.3.3

可锻铸铁（玛钢、马铁）10一月2025

牌号：

KT×××-×分类牌

号壁厚mmRmMPaA%硬度HBF基体KT300-6>123006120~163KT330-8>123308120~163KT350-10>1235010120~163KT370-12>1237012120~163P基体KTZ450-64506152~219KTZ500-45004179~241KTZ650-26002201~269KTZ700-27002240~270铁素体可锻铸铁珠光体可锻铸铁可锻铸铁最低

b最低

7.3.3

可锻铸铁10一月2025铁素体球墨铸铁珠光体+铁素体球墨铸铁珠光体球墨铸铁牌号：

QT×××-×球墨铸铁最低

b最低

生产过程——球化处理

在铁水浇注前同时加入：

球化剂（Mg或稀土Mg）

孕育剂（硅铁和硅钙合金）使G球化如：QT700-2

，表示

b≥700，

≥2％

石墨呈球状

7.3.4

球墨铸铁：10一月2025牌号基体力学性能

bMPa

0.2MPa

5%akkJ/m2HB

QT400-18F40025018600

179QT450-10F45027010300

207QT500-7F+P5003507－147-241QT600-3P6004203－229-302QT700-2P7004902－229-302QT800-2P8005602－241-321QT1200-1下B12008401300

38HRC

7.3.4

球墨铸铁10一月2025性能——A.球墨铸铁＞可锻铸铁＞灰铸铁与同基体的钢相近（但塑韧性较差）其耐磨性甚至优于表面淬火的钢。

B.不同基体球铁的性能不同：

F基体——塑韧性较好，强硬度、耐磨性较差；

P基体——塑韧性较差，强硬度、耐磨性较高；

C.易产生白口，收缩大易产生缩孔、缩松等缺陷。

所以铸造、熔炼工艺及生产成本比灰铸铁都高。

7.3.4

球墨铸铁10一月2025应用——制造受力复杂、力学性能要求较高的件。P球铁——汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、活塞、缸套等F球铁——汽车、拖拉机的轮毂、驱动桥壳、汽车后桥壳、拔叉等受冲击和震动的件

7.3.4

球墨铸铁10一月2025牌号：

RuT×××蠕墨铸铁最低

b珠光体基体铁素体基体生产过程——在铁水浇注前加蠕化剂（稀土镁合金、硅铁或硅钙合金）如：RuT420，表示

b≥420MPa组织——钢基体+蠕虫状G圆滑的石墨边缘石墨成蠕虫状

7.3.5

蠕墨铸铁：10一月2025表4-20蠕墨铸铁的牌号、力学性能及用途牌号基体类型力学性能（不小于）应用举例Rm(Mpa)A(%)RuT260铁素体2603.0活塞环、缸套、制动盘、制动鼓、玻璃模具、钢珠研磨盘、吸淤泵体等RuT300铁素体+珠光体3001.5带导轨面的重型机床件、大型齿轮箱体、大型龙门铣横梁，汽车制动鼓等RuT3403401.0进排气管、变速器壳、缸盖等RuT380珠光体3801.0汽车、拖拉机的某些底盘零件

7.3.5

蠕墨铸铁10一月2025耐热合金铸铁：加入Si、Al、Cr等，使铸件表面形成一层致密的

SiO2、A