常用金属材料之钢与铸铁
铸钢与铸铁
2. 铸铁的组织特征和分类 石墨化程度不同，所得到的铸铁类型和组织也不同。 石墨化程度不同，所得到的铸铁类型和组织也不同。 铸铁经不同程度石墨化后所得的组织
名
称
石 墨 化 程 度 按 Fe-G 相图结晶、转变 Fe- 相图结晶、
显微组织 F+G F+P+G P+G Le' + P + G Le' + P + Fe3C
第七章 铸钢与铸铁
知识要点 熟悉常用铸钢的性能及应用 熟悉石墨化过程 熟悉常用的几种铸铁的组织和应用
1 铸钢 铸钢主要用于制造形状复杂，需要一定强度、塑性 铸钢主要用于制造形状复杂，需要一定强度、 和韧性的零件，例如机车车辆 船舶、 机车车辆、 和韧性的零件，例如机车车辆、船舶、重型机械的齿 轮、轴，以及轧辊、机座、缸体、外壳、阀体等。 以及轧辊 机座、缸体、外壳、阀体等 轧辊、
灰口铸铁
较高 中等
麻口铸铁 白口铸铁
较低 按 Fe-Fe3C 相图结晶、转变 Fe相图结晶、
常用各类铸铁的组织是两部分组成的，一部分是石墨，另 常用各类铸铁的组织是两部分组成的，一部分是石墨， 一部分是基体。 一部分是基体。 基体可以是铁素体、珠光体或铁素体加珠光体，相当于 基体可以是铁素体、珠光体或铁素体加珠光体， 铁或钢的组织。 铁或钢的组织。 所以，铸铁的组织可以看成是铁或钢的基体上分布着石 所以， 墨夹杂
二、铸钢的组织特征和热处理 由于铸钢的浇注温度很高，而且冷却较慢， 由于铸钢的浇注温度很高，而且冷却较慢，所以容 易得到粗大的奥氏体晶粒。在冷却过程中，铁素体首 易得到粗大的奥氏体晶粒。在冷却过程中， 先沿着奥氏体晶界呈网状析出，然后沿一定方向以片 先沿着奥氏体晶界呈网状析出， 状生长，形成“魏氏组织”。魏氏组织的特点是铁素 状生长，形成“魏氏组织” 体沿晶界分布并呈针状插入珠光体内，使钢的塑性和 体沿晶界分布并呈针状插入珠光体内， 韧性下降，不能直接使用。 韧性下降，不能直接使用。铸钢要经过退火或正火处 理，以细化晶粒，消除魏氏组织和铸造应力，改善机 以细化晶粒，消除魏氏组织和铸造应力， 械性能。退火或正火后的组织为晶粒比较细小的珠光 械性能。 体和铁素体。 体和铁素体。
第五节 常用钢材及铸铁
离合器弹簧 拉力弹簧
5）滚动轴承钢：
如：GCr15
主要用来制造滚动轴承的滚动体（滚珠、滚柱、滚 针）、内外套圈等，属专用结构钢。 碳质量分数一般为0.95%--1.10%，以保证其高硬 度、高耐磨性和高强度。铬为基本合金元素 ，铬含量 为0.40%--1.65%。高碳低铬。
杆、凸轮和轴类零件。
60、65、70 — 淬火+中温回火，制造弹簧。
75、 80、 85 — 耐磨件
3、碳素工具钢 碳素工具钢含碳量为0.65-1.35% ，可制造低速切削 的刀具和普通模具、量具。 常用牌号有T7、T8、T8Mn、T9、T10A、T11、 T12A、T13等。 数字表示平均碳的质量分数（千分数）。如， T8：表 示碳的平均含碳量为0.8%的碳素工具钢。 4、低合金高强度结构钢 低合金高强度结构钢是在低碳钢的基础上加入少 量合金元素制得，其合金元素总量不超过5%，以 Mn为主要合金因素。这类钢一般在热轧或正火状态 下使用，不需再进行热处理。广泛用于建筑、石油、 化工、铁道、桥梁、造船等工业部门。
高炉
电弧炉
二、 化学成份对碳钢力学性能的影响
1 、碳质量分数对碳钢力学性能的影响： 2、硅和锰的影响： 有益元素。不但可以溶于F中，产生强化作用， 使钢的强度和硬度提高；而且Mn能消除硫对 钢的危害。 3、磷的影响： 有害元素，使钢产生冷脆性。 4、硫的影响： 有害元素，使钢产生热脆性。
三、 钢的分类、牌号及用途
（3）使钢具有某些特殊性能
铬、锰等合金元素的加入使钢具有了耐高温、耐热、 耐磨、不生锈等特殊性能。
（二）、合金钢的种类：
工程合金结构钢 ： 普通低合金结构钢
9-碳钢、合金钢、铸铁解析
门用钢。 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2：高热硬性，用于刀具等。
（表达特殊） wC<1.0% ww=18% wCr=4% wV<1.5%
（三）特殊性能钢
1、不锈钢（主要合金元素为Cr和Ni）
牌号：
数字 + 元素符号 + 数字 表示所含合 金的名称 元素平均 百分含量
表示碳的平均千分含 量，<0.08%时用0表示
2、优质碳素结构钢 牌号：
由两位数字组成
当wMn=0.7∼1.2%时， 在数字后加Mn
表示碳的平均万分含 量（常用：08∼85）
如45（表示wC≤0.45%的优质碳素结构钢）
如65 Mn（表示wc=0.65% ,wMn=0.7∼1.2%的优质碳钢）。
成份： wc=0.08∼0.85%, S、P含量较低，通常经热处理后 使用，以发挥其性能潜力。 特点与应用：
成份： wC=0.3∼1.7%, 加入了Cr、Mn、Si、Mn、W、V 等合金元素，热处理后使用。
特点与应用：
9CrSi、9Cr2：量具刃具钢（丝锥、钻头、铣刀、手 术刀、量规、冷冲模等）；
Cr12MoV、CrWMn：冷模具钢； 5CrNiMo、4Cr5W2VSi：热模具钢;
*高速工具钢（锋钢）是合金工具钢中的一类专
表示普碳 结构钢
共分195、215、235、 255、275五种。
共有A,B,C,D四个 级别，A级最差。
如：Q235A；Q215B；
成份： wc=0.06∼0.38%，S、P含量较高，不需热处理。 特点与应用：
Q195、Q215钢：塑性和韧度好，制造薄板、冲压 件和焊接件；
Q235钢：强度较高，制造钢板、钢筋、农业机 械用钢和不重要的机械零件，拉杆、连杆和转轴。 Q255、Q275钢：强度高，质量好制作建筑、桥 梁工程上质量要求较高的焊接件。
铸钢与铸铁
铸铁的性能取决于铸铁的组织和成分。因此，铸铁的机械性能 主要取决于铸铁基体组织以及石墨的数量、形状、大小及分布 特点。石墨机械性能很低，硬度仅为HB3～5，抗拉强度为20Mpa， 延伸率接近零
3.金属材料 3.3 铸钢与铸铁
单元22 4
石墨
珠光体
铁素体
抗拉强度MPa
20
800～1000
350～400
孕育处理——在铸铁液中加入孕育剂，然后进行浇注生产的铸铁。
其目的是细化组织和石墨，提高其强度，均匀组织，防止出现白口。
3.金属材料 3.3 铸钢与铸铁
单元23 2
2、灰铸铁的牌号
灰铸铁的牌号用“灰铁”汉语拼音的第一个大写字母“HT”和一组数字来表示 ，HT100表示抗拉强度为100MPa的灰铸铁。
其工艺：加热到500～550℃，保温2～3h，然后随炉冷却至 250℃～ 400 ℃ 出炉空冷。
③ 正火 目的是增加铸铁基体的珠光体组织，提高铸件的强度、硬度 和耐磨性，并可作为表面热处理的预先热处理，改善基体组织。
加热到850～900℃保温 1～3小时采用空冷、风冷或喷雾冷却。冷却速度 越快，基体组织中珠光体量越多，组织越弥散，强度、硬度越高，耐磨性越好。
3.金属材料 3.3 铸钢与铸铁
单元22 2
二、铸铁概述 碳质量分数大于2.11%的铁碳合金。 （一）、铸铁的特点 1、成分与组织的特点
铸铁与碳钢相比，除了有较高的碳、硅含量外，还有较高的杂质元素硫和磷。
铸铁中的碳主要有如下三种分布形式：
① 溶于铁晶格的间隙中，形成间隙固溶体，如铁素体、奥氏体； ② 与Fe生成化合物，如Fe3C碳化物； ③ 以游离的石墨形式析出。
决于石墨的形状、大小、数量及分布。
常用金属材料介绍
常用金属材料金属材料来源丰富，并具有优良的使用性能和加工性能，是机械工程中应用最普遍的材料，常用以制造机械设备、工具、模具，并广泛应用于工程结构中。
金属材料大致可分为黑色金属两大类。
黑色金属通常指钢和铸铁；有色金属是指黑色以外的金属及其合金，如铜合金、铝及铝合金等。
1.2.1 钢钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。
碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。
工业用碳钢的含碳量一般为0.05%～1.35%。
为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能（如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等），冶炼中有目的地加入一些合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等），这种钢称为合金钢。
（一）碳钢1．碳钢的分类碳钢的分类方法有多种，常见的有以下三种。
（1）按钢的含碳量多少分类分为三类：低碳钢，含碳量<0.25%；中碳钢，含碳量为0.25%～0.60%；高碳钢，含碳量>0.60%。
（2）按钢的质量（即按钢含有害元素S、P的多少）分类分为三类：普通碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.055%和0.045%；优质碳素钢，钢中S、P含量均≤0.040%；高级碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.030%和0.035%。
（3）按钢的用途分类分为两类：碳素结构钢，主要用于制造各种工程构件和机械零件；碳素工具钢，主要用于制造各种工具、量具和模具等。
2．碳钢牌号的表示方法（1）碳素结构钢碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、b、Z）等四部分按顺序组成。
其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高，F代表沸腾钢，b代表镇静钢，Z代表镇静钢等。
如Q235-A·F表示屈服强度为235Mpa的A 级沸腾碳素结构钢。
（2）优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。
这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。
例如45钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
工程材料及热加工—碳钢和铸铁
5、碳素工具钢 • 这类钢是含碳量为0.65﹪～低温回火获得高硬度和高耐 磨性。 • 分为优质级和高级优质级(A) 两类。 • 碳素工具钢是在钢号前加“T”表示，其后跟以表示钢中平 均含碳量的千分之几的数字。 如平均含碳量为0.8%的工具钢，其钢号记为“T8”。 含锰量较高者须在钢号后标以“Mn”。若为高级优质碳素 工具钢则在钢号末端加“A”，如T10A。 • 随含碳量的增大，硬度耐磨性增大，韧性下降。
2、铸铁的石墨化
3、铸铁的分类
根据铸铁石墨化程度的不同分： • 白口铸铁：碳完全以碳化物的形式存在。 性能硬脆，断口白亮，工业上很少应用，主要作炼钢原 料。 • 麻口铸铁：碳部分以碳化物的形式存在，部分以石墨的形式存在。 性能硬脆，断口黑白相间，工业上很少应用。 • 灰口铸铁：碳完全以石墨的形式存在。 断口暗灰色，应用广泛。 根据石墨结晶形态的不同分： • 灰口铸铁：石墨呈片状 • 球墨铸铁：石墨呈球状 • 蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状 • 可锻铸铁：石墨呈团絮状 根据化学成分的不同分：普通铸铁、合金铸铁
二、铸铁
1、概述
• 成分：铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金，其主要组成元素为铁、 碳、硅和一定量的锰，而硫磷等杂质的含量也比普通碳钢要高。工业 上常用铸铁的成份范围大致为：C(2.5~4.0)%、Si(1.0~3.0)%、 Mn(0.5~1.4)%、P(0.01~0.5)%、S(0.02~0.20)%等，还可以加入一定 量的合金元素以改善和提高铸铁的力学及物理化学性能。 • 性能：铸铁是人类社会最早使用的金属材料之一，但由于铸铁成本低 廉，生产工艺简单并具有优良的铸造性能和切削加工性能，有很高的 耐磨减摩性和消震性以及低的缺口敏感性等，使其目前仍然是机械制 造业中最重要的材料之一。例如，机床的床身、床头箱、尾架、内燃 机的气缸体、缸套、活塞环以及凸轮轴、曲轴等都是铸铁制造的。在 农用机械、汽车、拖拉机、机床等行业中，铸铁件约占总重量的 (40~90)%。但其强度、韧性、塑性较差，不易进行锻造。
常用金属材料的类型及应用
常用金属材料的类型及应用1.铁质材料：铁质材料是最常用的金属材料之一，常见的有铁、钢和铸铁。
铁质材料具有良好的强度和刚性，广泛应用于建筑、桥梁、机械制造、汽车制造等领域。
-铁：纯铁具有良好的导电性和导热性，常用于电线、电缆、发电机的铁芯等电气设备。
-钢：钢是铁和碳的合金，强度较高，耐腐蚀性能好。
常用于建筑结构、汽车、船舶、机械设备等制造。
-铸铁：铸铁的铸造性好，具有较高的耐磨性和耐蚀性。
常用于制造发动机缸体、齿轮、机床床身等。
2.铝质材料：铝质材料具有低密度、良好的导热性和抗腐蚀性能。
常见的有纯铝、铝合金等。
广泛应用于航空航天、汽车、电子设备等领域。
-纯铝：纯铝具有优良的导电性和导热性，常用于电子设备的散热器、铝箔、电线等制造。
-铝合金：铝合金通过添加其他元素来改善其性能，如增加强度、耐腐蚀性等。
常用于飞机、汽车、摩托车、自行车等制造。
3.铜质材料：铜质材料具有良好的导电性和导热性，同时还具有较高的塑性和耐腐蚀性。
常用于电气设备、管道、制冷设备等领域。
-纯铜：纯铜具有优良的导电性，常用于电线、电缆、电子设备的制造。
-铜合金：铜合金通过添加其他元素来改变其性能，如增加强度、耐腐蚀性等。
常用于制造管道、制冷设备、锅炉等。
4.镁质材料：镁质材料具有低密度、高强度和良好的耐腐蚀性能。
常用于航空航天、汽车、电子设备等领域。
-纯镁：纯镁具有良好的导热性和导电性，常用于电子设备的散热器、航空航天等。
-镁合金：镁合金通过添加其他元素来改善其性能，如增加强度、耐腐蚀性等。
常用于汽车、摩托车、自行车等制造。
除了上述常用的金属材料，还有其他一些常见的金属材料，如锌、锡、钛等，它们在不同领域有着特定的应用。
总体而言，金属材料是工业生产中不可或缺的材料，广泛应用于建筑、机械制造、电子设备、航空航天等领域。
随着科技的进步和工艺的改善，金属材料的性能不断提升，不仅能够满足各种需求，还能够推动工业的发展。
常用的金属材料钢与铁
一、常用的金属材料——钢与铸铁金属材料包括纯金属及其合金（即在一种金属中加入其它元素所形成的金属材料）。
工业上又把金属材料分为两大类：一类为黑色金属，它包括铁、锰、铬及其合金，其中以铁基合金（即钢和铸铁）应用最广；另一类为有色金属，是指除黑色金属以外的所有金属及其合金。
在工业上使用的金属材料中，以钢和铸铁使用最多。
钢和铸铁（总称为钢铁材料）是以铁为主，加入碳等其它合金元素所组成的，故称为铁碳合金材料。
一般把含碳量小于2.06%的铁碳合金称为钢；大于2.06%的铁碳合金称为铸铁。
1.钢的分类、编号及性能特点：根据成分不同钢可分为碳素钢（简称碳钢）和合金钢两类。
（1）碳素钢碳素钢中以铁和碳为主要元素，但常含有Mn、Si、S、P等杂质元素，其中S、P对钢的性能危害很大。
因此根据硫、磷含量多少，把钢分为：普通质量钢（S≤0.055%,P≤0.045%）优质钢（S≤0.03%,P≤0.035%），高级优质钢（S≤0.02%,P≤0.003%）等。
碳钢的性能主要决定于含碳量的高低，随着含碳量的增多，碳钢的强度、硬度提高，塑性和韧性降低。
根据含碳量的多少，碳钢分为低碳钢（C≤0.25%）、中碳钢（C=0.3～0.6%）和高碳钢（C>0.6%）。
所以低碳钢的强度、硬度低，塑性韧性好，常用于受力较小的冲压件（如皮带轮罩壳、垫圈、自行车的挡泥板等）、焊接件等；高碳钢的强度高，塑性低，常用于制造受力较大的弹簧等零件；中碳钢既有一定强度，也有一定塑性，常用于制备受力较大、较复杂的轴工业上根据用途不同，将碳素钢分为碳素结构钢和碳素工具钢。
（a）碳素结构钢该类钢主要用于各种结构件。
根据钢的质量不同（即S、P含量）分为碳素结构钢和优质碳素结构钢。
碳素结构钢是属于普通质量钢，其牌号表示方法为Q+三位数字。
Q为“屈”字的汉语拼音子首，后面三位数为表示该钢的屈服点（MPa）数值，如常用的Q235，表示屈服点为235MPa的普通质量钢。
常用金属材料碳钢、铸铁
铸铁在汽车工业中应用 广泛，如发动机缸体、 气瓶、刹车盘等关键部 件，由于其优良的力学 性能和耐腐蚀性，能够 保证汽车的安全性和可 靠性。
铸铁管道和阀门具有良 好的耐压、耐腐蚀和密 封性能，广泛应用于石 油、化工、水处理等领 域。
03
碳钢与铸铁的性能比较
机械性能
碳钢
碳钢的强度和硬度较高，具有良好的 耐磨性和韧性，但易生锈。
睐。
管道系统
铸铁管道常用于输送水、暖气等流 体，其良好的耐压性能和耐腐蚀性 使其成为一种经济实用的材料。
建筑构件
铸铁在建筑中用于制造窗框、门框 等构件，其优美的外观和良好的耐 久性得到了广泛应用。
应用案例的比较
碳钢因其高强度和良好的塑性，通常 用于需要承受较大载荷和冲击的场合， 如建筑结构、机械制造等。
浇注
将液态铸铁浇注到铸型中， 冷却后得到铸件。
生产工艺的比较
碳钢的生产工艺相对简单，成本较低 ，适合大规模生产。而铸铁的生产工 艺相对复杂，成本较高，但适合生产 形状复杂的铸件。
碳钢的力学性能较好，适用于各种受 力结构件。而铸铁的耐磨性、耐腐蚀 性和耐热性较好，适用于制造受压件 、耐磨件和耐热件等。
详细描述
铸铁是通过在熔融状态下将铁矿石、碳和其他合金元素进行混合，然后倒入模具 中冷却凝固而制成的金属材料。铸铁的含碳量通常在2.0%~4.0%之间，碳以片状 或球状石墨的形式存在，使得铸铁具有较低的强度和韧性。
铸铁的分类
总结词
铸铁根据其化学成分和组织结构可分为灰口铸铁、球墨铸 铁和蠕墨铸铁等类型。
04
碳钢与铸铁的生产工艺
碳钢的生产工艺
01
02
03
炼铁
将铁矿石和焦炭在高炉中 加热还原，得到生铁。
机械工程材料 第五、六章 工业用钢和铸铁
相当于是在Q235的基础上多添加了0.6～0.8%的 Mn。 3应用 桥梁钢构、船用钢板、车用钢板等。
5-3
南京长江大桥中的钢结构
上海卢浦大桥
5-3
5-3
“利丰南海”—2005年温州地区造 船企业在本土建造的第一艘万吨级 （11000T）国际航线集装箱船
温州船舶建造企业制造—2.3万吨散货 船瑞盛10号，2007年12月25日上午在乐清市 七里港顺利下水
5-1
合金工具钢
用“数字＋元素符号＋数字”表示
例：
9 Mn 2
表示该钢含有钒元素，平均wV小于 1.5% 表示该钢含有锰元素，平均wMn为2%
V
表示wC的千分之几
滚动轴承钢
用“G＋数字”表示
例： G
Cr 1 5
表示该钢含有铬元素，平均wCr为1.5%
“滚动轴承钢”的汉语拼音字头
5-1
不锈钢
第五章 工业用钢
钢的分类、编号、杂质元素 结构钢、工具钢、特殊性能钢
5-1
钢 ：以铁为主要元素，碳一般在2.11%以下并含有其他元素的材料
工业用钢中的元素： 主要元素：碳； 常存元素：锰、硅、硫、磷； 偶存元素：铜、钛、钒、稀土元素； 隐存元素：氧、氢； 合金元素：铬、镍、钨、钼、钒、钛、锰、硅、铜、磷 等。 （Si、Mn、Cr、Ni、W、Mo、V、Ti、Al、Cu、Co、 N、B、RE；）
wMn对区的影响
wCr对区的影响
5-2
3、合金元素对钢的热处理的影响
①对奥氏体化的影响 除Ni、Co外，大多数合金元素都延缓钢的奥氏体化过程。 它们阻碍C、Fe的扩散，因此合金钢的A化温度较高、时间较长。 ②对奥氏体晶粒度的影响 除Mn外，几乎所有合金元素都细化晶粒。 以碳化物的细化晶粒效果最显著，阻碍晶界的迁移，从而阻止晶粒长大。 ③对钢的淬透性的影响 除Co外，大多数合金元素，都提高淬透性。 ④对钢的回火稳定性的影响
第8章铸钢和铸铁2011.05
5. 淬火回火组织 铸钢件一般使用状态都是870℃淬火+420 ℃
中温回火，由于淬火温度下奥氏体不易均匀化， 故需要采用较高的淬火温度和较长的保温时间。
正常淬火组织为细针状马氏体+部分板条马 氏体。经回火后的组织为回火托氏体。
5. 由于存在这种成分和结构，所以精铸件较 脆，强韧性较差。精铸胚料内应力较高，基体 硬度偏低，容易变形，切削加工差。
其 四 几乎所有的常用钢种均可以铸钢来生产；与 钢一样也可进行热处理。
2. 铸钢材料的特点
a. 碳含量≤0.6%，绝大部分铸钢件是低、中碳钢 或合金钢。 铸钢件因没有经压力加工，故金相组
织分不出纵向和横向，具有晶粒粗大、树枝晶组织 发达和较多魏氏组织的铸态组织特征。 b. 明显的成分偏析和组织不均匀。零件中铸造缺 陷多，严重影响使用性能。在零件实际使用中，如 有疏松和孔穴等工艺缺陷，允许补焊。 C.在枪械制造中，通常以感应电炉熔炼，采用熔模 铸造工艺，制造部分受轻载荷的零件。大部分枪械 铸件都在淬火+中温回火状态下使用。铸钢件脆性 较大，用于替代锻件时，回火温度应尽量采用上限。
炉中正火缺陷例
几何形状尺寸、外观（氧化皮等）检验、热酸试
验；和脱碳层检验。每批试样1-3件。随批提供外径
为∮18mm的拉、冲力学性能试料 （通常不看断口
形态）。毛胚硬度要求 179-220mm。
热处理工艺 网带炉 860 ~880 ℃保持75-80min，
入油；然后380 ~440 ℃回火80-100min，空冷。
3.铸钢的金相检测方法
3.1 一般工程用铸造碳钢件按GB5613规定分五种牌 号，如ZG200- 400, “ZG”表示铸钢； “200”表示 屈服强度（N）； “400” 表示抗拉强度。 3.2 铸钢按碳含量（ 0.2-0.6%C ）分类：根据性能要 求，≤ 0.3%C两种铸钢不需调质; ≥0.4%C两种铸钢应 调质。
第二篇金属材料常识第五节铸铁和铸钢
学习 内容
一 铸铁
二 铸钢
一、 铸铁
铸铁是碳的质量分数 ≥2%的铁碳合金,具有良好的
铸造性、耐磨性、减震性 和切削加工性等性能,价格
低,应用广泛.
白口铸铁中,碳以 渗碳体（或Fe3C） 形式 存在,无实用价值,常作为 炼铁用原料。
灰铸铁中,碳以 片状 石墨形式存在 可锻铸铁中,碳以 团絮状 石墨存在 球墨铸铁中,碳以 球状 石墨形式存在
6.常用来制造滑动轴承轴瓦的材料是（ A ）。
A.ZSnSb8Cu4 B.HSi80-3C.45D.ZL301H
习 题 强 化
三、 滑动轴承合金钢
——滑动轴承合金是用于制造滑动轴承内衬或轴瓦的铸造合金，一般用于制造 高速、重载及冲击不大、负载稳定的重要轴承。
ZSnSb8Cu4 滑动轴承轴瓦
轴承合金
3.以下属于黄铜的是（ B ）。
A.ZL401 TB.HSi80-3C.20-0D.QS3-1TH
4.以下属于青铜的是（ C ）。
A.H70ATB.ZSnSb4Cu4 C.QBe2D.HT200 TA
5.常用来制造蜗轮的材料是（ B ）。A.HAI77-2B.QSi3-1C.ZL201
D.ZSnSb4Cu4
2
非合金钢
1
金属材料的 力学性能
第二篇
目录
金属材料常识
3
钢的热 处理
4
低合金钢 和合金钢
5
铸铁和 铸钢
6
非铁金 属简介
I am Baymax, your personal
healthcare companion.
5节 铸铁和铸钢
学习目标
1.了解灰铸铁、 球墨铸铁、可锻 铸铁牌号的含义
常用金属材料
不受剧烈冲击、高硬度、 耐磨的工具。如冲头、
手锯条等。
不受冲击、要求高硬度、 高耐磨的工具。如锉刀、
量具等。
(2)低合金高强度结构钢
牌号：例如 Q390A
“Q”表示屈服点， “390”表示屈服点值为390MPa， “A”表示质量等级为A 级。
用途： 低合金高强度高强度结构钢一般不用热处理， 综合力学性能良好，
用途：铸铁件占铸件总产量的 80%左右。
如机床床身、箱体等。
w(S) ≤0.15%
w(P) ≤0.3%
1.铁碳合金双重相图
铸铁中，碳的存在 形式有渗碳体（Fe3C） 和游离状态的石墨（G）两种。
铁碳合金实际上存在两种 相图： （1）Fe－Fe3C相图， （2）Fe－G相图。
图1-19 铁碳双重相图
（3）变质处理（孕育处理）
• 变质处理：在浇注前向铁水中加入变质剂（孕育剂），如 Si－Fe、Si－Ca合金，以增加石墨的结晶核心，促进石 墨化，使石墨片细小、均匀，获得高强度铸铁。
用于桥梁、船舶、车辆、高压容器、管道、建筑物等。
(3) 合金钢
1）合金结构钢 牌号： 例如 60Si2Mn, “60”表示平均w(C)=0.6%， “ Si2 ”表示平均w(Si)=2%， “ Mn ”表示平均w(Mn)<1.5%。
用途：合金结构钢的力学性能优于优质碳素结构钢， 常用来制造重要的零件，如齿轮、轴类、弹簧等。 例：渗碳钢，20CrMnTi；
化学成分（质量分 数，%）
力学性能（最小值）
牌号
C
Si
Mn
σs (σ0.2)
Σb
δ
/MPa (%)
/MPa
主要特点及应用
ZG200 －400 0.20 0.50 0.80 200
铸钢和球墨铸铁
铸钢和球墨铸铁铸钢和球墨铸铁是常见的金属材料，广泛应用于工业领域。
本文将分别介绍铸钢和球墨铸铁的特点、工艺和应用领域。
一、铸钢铸钢是一种以铁和碳为基础，经过熔炼、浇注和冷却等工艺制成的金属材料。
与普通钢相比，铸钢具有更高的韧性和强度，能够适应更复杂的工作环境和载荷。
铸钢的制造工艺主要包括熔炼、浇注、冷却和热处理等步骤。
首先，将合适比例的生铁、废钢和合金料放入炉中进行熔炼，通过调节炉温和熔炼时间，使得材料充分熔化并达到所需成分。
接下来，将熔融的钢液浇注到模具中，经过冷却过程，形成所需的铸钢件。
最后，对铸钢件进行热处理，消除内部应力、改善组织结构，提高材料的强度和韧性。
铸钢具有许多优点，如高强度、高韧性、耐磨损、耐腐蚀等。
它广泛应用于船舶、汽车、机械、建筑等领域，常见的铸钢制品有船舶零部件、汽车发动机缸体、大型机械设备等。
二、球墨铸铁球墨铸铁，又称球墨铸铁，是一种以铁、碳和球化剂为基础，通过球化处理制成的金属材料。
与灰铸铁相比，球墨铸铁具有更好的韧性和抗拉强度，能够满足更高的使用要求。
球墨铸铁的制造工艺主要包括材料配比、熔炼、球化处理和冷却等步骤。
首先，根据所需成分比例将生铁、废铁、废钢和添加剂等材料进行配比。
然后，将配料放入炉中进行熔炼，通过精确控制炉温和保持时间，使得材料充分熔化并达到所需成分。
接下来，将熔融的铁液进行球化处理，通过添加球化剂和冷却剂，使得铁液中的石墨形成球状结构，提高材料的韧性。
最后，将球墨铸铁浇注到模具中，经过冷却和固化，形成所需的铸件。
球墨铸铁具有许多优良性能，如高强度、高韧性、耐磨损、耐腐蚀等。
它广泛应用于汽车、机械、铁路、建筑等领域，常见的球墨铸铁制品有车底盘件、机械零部件、管道配件等。
铸钢和球墨铸铁是两种常见的金属材料，它们在工艺和应用领域上有一定的差异。
铸钢具有高强度和高韧性，适用于复杂的工作环境；而球墨铸铁具有更好的韧性和抗拉强度，能够满足更高的使用要求。
通过了解铸钢和球墨铸铁的特点和应用，我们可以更好地选择适合的材料，并在实际工程中发挥其优势。
第一章钢和铸铁的基本知识
碳素工具钢
碳素工具钢含碳量较高，用于制造刀具、 碳素工具钢含碳量较高，用于制造刀具、模具和 量具。 量具。
铸造碳钢
铸造碳钢一般用于制造形状复杂、力学性能要求 铸造碳钢一般用于制造形状复杂、 较高的机械零件。 较高的机械零件。铸造碳钢广泛用于制造重型机械的 某些零件，如轧钢机机架、水压机横梁、 某些零件，如轧钢机机架、水压机横梁、锻锤和砧座 等。
三、钢的选择与使用 1、碳素钢 普通碳素结构钢
碳素结构钢是工程中应用最多的钢种。 碳素结构钢是工程中应用最多的钢种。其杂质和 非金属夹杂物较多，但冶炼容易，工艺性好， 非金属夹杂物较多，但冶炼容易，工艺性好，价格便 产量大， 宜，产量大，在性能上能满足一般工程结构及普通零 件的要求。碳素结构钢通常轧成钢板和各种型材， 件的要求。碳素结构钢通常轧成钢板和各种型材，用 于厂房、桥梁、 于厂房、桥梁、船舶等建筑结构或一些受力不大的机 械零件，如铆钉、螺钉、螺母等。 械零件，如铆钉、螺钉、螺母等。
光学显微镜观察组织 碳的平均含量0.77% 碳的平均含量0.77%
电子显微镜观察组织
性能： 性能：综合了铁素体和渗碳体的性能
莱氏体（Ld） 5、莱氏体（Ld）
莱氏体是奥氏体和渗碳体的混合物，用符号Ld Ld表 莱氏体是奥氏体和渗碳体的混合物，用符号Ld表 示。即（ A = Cm ） 性能： 性能：硬而脆
3．按钢的用途分 结构钢：含碳量一般均小于0.70% 结构钢：含碳量一般均小于0.70% 工具钢：含碳量一般均大于0.70% 工具钢：含碳量一般均大于0.70% 4．按冶炼时脱氧程度的不同分 沸腾钢：脱氧程度不完全的钢 沸腾钢： 镇静钢： 镇静钢：脱氧程度完全的钢 半镇静钢： 半镇静钢：脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间的 钢 碳素钢牌号 化学元素符号＋汉语拼音字母＋ 化学元素符号＋汉语拼音字母＋阿拉伯数字 ．（普通 普通） 1．（普通）碳素结构钢 2．优质碳素结构钢 3．碳素工具钢 4．铸造碳钢
镀锌碳钢和镀锌铸铁
镀锌碳钢和镀锌铸铁镀锌碳钢和镀锌铸铁，都是常见的金属制品，广泛应用于建筑、机械、汽车、电力等领域。
它们都具有防腐、耐腐蚀、耐热、强度高等优点。
本文将分别介绍镀锌碳钢和镀锌铸铁的相关信息。
一、镀锌碳钢1. 简介镀锌碳钢是将钢材浸入锌液中进行镀锌处理，以提高其耐腐蚀性能。
碳钢是一种含有碳的合金钢，主要包括普通碳钢、中碳钢、高碳钢、超高碳钢等。
碳钢可以通过热处理等方法改变其硬度和强度。
2. 镀锌原理镀锌是将铁、钢等金属浸入锌液中进行处理。
锌液中的锌会与金属表面的铁化合形成锌铁合金层，从而在金属表面形成一层银白色的锌层。
该层具有很好的防腐性，可以有效地保护金属材料。
3. 应用领域镀锌碳钢被广泛应用于建筑、机械、汽车、电力等领域。
它具有强度高、韧性好、耐腐蚀性能好等优点，能够满足各种复杂工作环境下的需求。
4. 维护方法镀锌碳钢的维护方法主要是定期清洗和表面防护。
一般可以使用软刷和清水进行清洗，清除表面的污垢和杂物。
此外，还需要对表面进行一定的防护，以防止氧化腐蚀。
防护涂层可以选择硅烷防腐涂料、钝化剂、涂层等，这些都可以有效地延长镀锌钢的使用寿命。
二、镀锌铸铁铸铁是一种铁碳合金，其中碳含量为2%~4%，通常还包括一些其他合金元素。
镀锌铸铁是将铸铁产品浸入锌液中进行表面处理，从而提高其防腐性和耐腐蚀性。
镀锌铸铁的维护方法与镀锌碳钢相似，主要是定期清洗和表面防护。
维护时需要注意避免使用碱性清洗剂、硬刷等会损伤锌层的清洗工具，以免影响其防腐性能。
同样，表面防护涂层也需要选择符合要求的产品，以确保铸铁材料能够长期保持优良的性能。
总结镀锌碳钢和镀锌铸铁，都是具有很好防腐蚀性能的金属材料。
在使用时，需要合理维护，延长其使用寿命。
虽然它们在应用领域和性能特点上有所不同，但都具有很好的耐腐蚀、耐热、强度高等优点，是各行各业不可或缺的材料。
汽车材料合金钢和铸铁讲解
2、灰口铸铁 以片状石墨形式存在的，断口呈暗灰色，
灰口铸铁的优点： 1、良好的切削加工性、 2、较高的耐磨性、减振 性。 3、低的缺口敏感性
3、可锻铸铁 铸铁中的碳以团絮状石墨形式存在，其塑形和韧性比灰口铸
铁好，主要用于要求韧度较好的薄壁类零件。
4、球墨铸铁
铸铁中的碳以球状石墨形式存在，球墨铸铁具有灰铸 铁的许多优点，如良好的减振性、耐磨性、低的缺口敏感 性等，都是钢所不及的。
二、铸铁
碳的质量分数为2.11%－6.69%的铁碳合金称为铸 铁，并且含有比普通碳素钢较多的硅、锰、硫等。
在铸铁中，碳可以有两种存在形式，一种是石墨， 它很软，强度极低。另外一种是渗碳体，硬度高，脆性 大，
二、铸铁 （一）、铸铁的分类
1、白口铸铁 主要是以渗碳体形式存在，断口呈银白色，又硬又
脆，很难进行切削加工，很少用来制作零件。
锈钢、耐热钢、耐磨钢等）
二、合金钢
按合金元素的含量分为：
低合金钢——合金元素总含量小于5% 中合金钢——合金元素的总含量为5%－10% 高合金钢——合金元素的总含量大于10%
二、合金钢
1、合金结构钢（应用最为广泛）
合金结构 钢
工程用钢
低合金结构钢
机构制造 用钢
合金渗碳钢 合金调质钢 合金弹簧钢 滚动轴承钢
合金钢、 铸铁
任务目标
1.了解合金钢及铸铁的分类
2.掌握簧
合金钢在汽车零件中的应用
一、合金钢
在碳钢的基础上，为了改善性能（力、化、物）而 特意加入某些合金元素，这类钢就称为合金钢。
常用的合金元素有铬（Cr)、锰（Mn)、镍（Ni)、硅 （Si)、铝（Al)、硼（B）、钨（W）、钒（V)及稀土 元素等
钢和铸铁的比例
钢和铸铁的比例钢与铸铁：一对传统材料的对比一、引言钢和铸铁作为常见的金属材料，在我们的生活中扮演着重要的角色。
它们不仅广泛应用于建筑、制造业和交通运输等领域，还是我们现代工业发展的基石。
本文将从物理性质、制造工艺和应用领域等方面对钢和铸铁进行比较，以便更好地了解它们各自的特点和优势。
二、物理性质比较1. 钢：钢是由铁和碳组成的合金材料。
相对于铸铁，钢的碳含量较低，一般在0.2%以下。
这使得钢具有较高的强度和韧性，适用于高强度要求的领域。
同时，钢的热导率较高，导热性能良好，使其在制造机械和汽车等领域得到广泛应用。
2. 铸铁：铸铁由铁和碳组成，其碳含量通常在2%-4%之间。
相比之下，铸铁的碳含量更高，因此具有较低的强度和韧性。
然而，铸铁的熔点较低，易于熔化和浇铸，适用于制造大型铸件和复杂形状的零件。
三、制造工艺比较1. 钢的制造工艺：钢的制造过程包括炼铁、炼钢和铸造等环节。
首先，通过高炉炼铁，将铁矿石还原为生铁。
然后，通过炼钢炉或电弧炉进行炼钢，控制合金元素的含量和杂质的去除。
最后，通过铸造或轧制等工艺使钢材成型。
2. 铸铁的制造工艺：铸铁的制造过程主要包括高炉冶炼、铸造和热处理等环节。
与钢不同，铸铁的生产过程中不需要炼钢环节。
而是直接将铁水倒入铸型中进行铸造，然后通过热处理来改善铸铁的性能。
四、应用领域比较1. 钢的应用领域：钢是一种广泛应用于建筑、机械制造、航空航天和汽车工业等领域的材料。
其高强度和良好的可塑性使得钢可以制造出各种复杂的结构和零件，承受巨大的力和压力。
2. 铸铁的应用领域：铸铁主要用于制造大型零件和复杂形状的铸件，如发动机缸体、机床床身和桥梁支座等。
铸铁的低成本和较高的流动性使其成为大型铸件的理想选择。
五、总结钢和铸铁作为常见的金属材料，各自具有独特的特点和优势。
钢具有较高的强度和韧性，适用于高强度要求的领域；而铸铁具有较低的成本和较高的流动性，适用于制造大型铸件和复杂形状的零件。
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1.2 常用金属材料金属材料来源丰富，并具有优良的使用性能和加工性能，是机械工程中应用最普遍的材料，常用以制造机械设备、工具、模具，并广泛应用于工程结构中。
金属材料大致可分为黑色金属两大类。
黑色金属通常指钢和铸铁；有色金属是指黑色以外的金属及其合金，如铜合金、铝及铝合金等。
1.2.1 钢钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。
碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。
工业用碳钢的含碳量一般为0.05%～1.35%。
为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能（如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等），冶炼中有目的地加入一些合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等），这种钢称为合金钢。
（一）碳钢1．碳钢的分类碳钢的分类方法有多种，常见的有以下三种。
（1）按钢的含碳量多少分类分为三类：低碳钢，含碳量<0.25%；中碳钢，含碳量为0.25%～0.60%；高碳钢，含碳量>0.60%。
（2）按钢的质量（即按钢含有害元素S、P的多少）分类分为三类：普通碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.055%和0.045%；优质碳素钢，钢中S、P含量均≤0.040%；高级碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.030%和0.035%。
（3）按钢的用途分类分为两类：碳素结构钢，主要用于制造各种工程构件和机械零件；碳素工具钢，主要用于制造各种工具、量具和模具等。
2．碳钢牌号的表示方法（1）碳素结构钢碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、b、Z）等四部分按顺序组成。
其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高，F代表沸腾钢，b代表镇静钢，Z代表镇静钢等。
如Q235-A·F表示屈服强度为235Mpa的A 级沸腾碳素结构钢。
（2）优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。
这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。
例如45钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
08钢，表示平均含碳量为0.08%的优质碳素结构钢。
（3）碳素工具钢碳素工具钢的牌号是用碳字汉语拼音字头T和数字表示。
其数字表示钢的平均含碳量的千分之几。
若为高级优质，则在数字后面加“A”。
例如，T12钢，表示平均含碳量为1.2%的碳素工具钢。
T8钢，表示平均含碳量为0.8%的碳素工具钢。
T12A，表示平均含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。
3．碳钢的用途举例Q195、Q215，用于铆钉、开口销等及冲压零件和焊接构件。
Q235、Q255，用于螺栓、螺母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结构件。
Q275，用于强度较高转轴、心轴、齿轮等。
Q345，用于船舶、桥梁、车辆、大型钢结构。
08钢，含碳量低，塑性好，主要用于制造冷冲压零件。
10、20钢，常用于制造冲压件和焊接件。
也常用于制造渗碳件。
35、40、45、50钢属中碳钢，经热处理后可获得良好的综合力学性能，主要用制造齿轮、套筒、轴类零件等。
这几种钢在机械制造中应用非常广泛。
T7、T8钢，用于制造具有较高韧性的工具，如冲头、凿子等。
T9、T10、T11钢，用作要求中等韧性、高硬度的刃具，如钻头、丝锥、锯条等。
T12、T13钢，用于要求更高硬度、高耐磨性的锉刀、拉丝模具等。
（二）合金钢合金钢的分类方法有多种，常见的有以下两种。
（1）按用途分类分为三类：合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的机械零件和工程构件；合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的刃具、量具和模具；特殊性能钢，具有特殊物理和化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。
（2）铵合金元素总含量多少分类分为三类：低合金钢，合金元素总含量小于5%；中合金钢，合金元素总含量为5%～10%；高合金钢，合金元素总含量大于10%。
2．合金钢牌号的表示方法合金钢是按钢材的含碳量以及所含合金元素的种类和数量编号的。
①钢号首部是表示含碳量以及所含合金结构钢与碳素结构钢相同，以万分之一的碳作为单位，如首部数字为45，则表示平均含碳量为0.45%；合金工具钢以千分之一的碳作为单位，如首部数字为5，则表示平均含碳量为0.5%。
②在表示含碳量的数字后面，用元素的化学符号表示出所含的合金元素。
合金元素的含量以百分之几表示，当平均含量小于 1.5%时，只标明元素符号，不标含量。
如25Mn2V，表示平均含碳量为0.25%，含锰量约为2%，含钒量小于1.5%的合金结构钢。
又如9SiCr，表示平均含碳量为0.9%，含硅、铬都少于1.5%的合金工具钢。
③对于含碳量超过 1.0%的合金工具钢，则在牌号中不表示含碳量。
如CrWMn钢，表示含碳量大于1.0%并含有铬、钨、锰三种合金元素的合金工具钢。
但也有特例，高速钢的含碳量小于1.0%，牌号中也不表示含碳量。
如W18Cr4V 钢，其含碳量仅为0.7%～0.8%。
④特殊性能钢牌号中也不表示方法基本上与合金工具钢相同。
如2Cr13，表示平均含碳量为0.2%，含铬量约为13%的不锈钢。
⑤有些特殊用钢，则用专门的表示方法，如滚动轴承钢，其牌号以G表示，不标含碳量，铬的平均含量用千分之几表示。
如GCr15，表示含铬量为1.5%的滚动轴承钢。
⑥对于高级优质钢，在钢号末尾加一个“A”字，如38CrMoAIA。
3．合金钢的用途举例09MnNb、16Mn、15MnTi钢属低合金结构钢，用于制造桥梁、车辆、锅炉、油罐、建筑结构和化工容器等。
14MnVTiRe、14MnMoV、18MnNb、14CrMnMoVB钢用于制造大型船舶、重要桥梁、电站设备及锅炉、化工、石油等中高压容器。
20Cr、20MnV钢，适于制造渗碳小齿轮、小轴、活塞销等。
20CrMnTi钢，常用于制造汽车、拖拉机上的齿轮。
18Cr2Ni4WA、15CrMn2SiMo、20Cr2Ni4A钢，常用于制造大型渗碳齿轮和轴类件。
40MnB、40Cr、35CrMo、40CrMnMo钢，用于制造重要调质件，如主轴、曲轴、连连杆和齿轮等机械零件。
65Mn、60Si2Mn钢属弹簧钢，主要用于制造截面小于25mm的弹簧，如车箱板簧和机车板簧、扭杆簧等。
GCr15、GsiMnMoV钢属轴承钢，主要用于制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体，也可用于制造冷冲模、冷轧辊等。
CrWMn、CrMn、9Mn2V钢，用于制造测量工具，如卡尺、千分尺、量规、块规塞规等。
W18Cr4V、W6Mo5C4V2钢，用于制造高速切削的刃具，如钻头、铣刀、滚刀、拉刀、铰刀车刀等。
5CrMnMo、3Cr2W8V钢，属热模具钢，用于制造热锻模、热压模、压铸模等。
Cr12、Cr12MoV钢，属冷模具钢，用于制造冷冲模具、冷切剪刀具等。
1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13钢，属马氏体不锈钢，用于制造抗弱腐蚀性介质并承受冲击载荷的零件，还可用来制造具有较高硬度和耐磨性的医疗工具等。
1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti钢，属奥氏体不锈钢，用于制造耐硝酸、冷磷酸、有机酸及盐、碱溶液腐蚀的设备零件。
Mn13钢，属耐磨钢，用于制造拖拉机链轨板、挖掘机铲齿、球磨机衬板、铁路道岔等。
15CrMo、4Cr10Si2Mo钢，属耐热钢，用于制造在高温下工作的零件或构件。
1.2.2 铸铁铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金，它含有比碳钢更多的硅、锰、硫、磷等杂质。
工业上常用的铸铁含碳量为2.5%～4.0%。
根据铸铁中碳的存在形式不同，铸铁可分为白口铸铁可分为白口铸铁和灰口铸铁两大类。
（一）白口铸铁白口铸铁中的碳几乎全部以Fe3形式存在，断口呈银白色，性能硬而脆，很难进行切削加工，工业上极少用来制造机械零件。
主要用作炼钢原料或用于可锻铸铁的毛坯。
（二）灰口铸铁灰口铸铁中的碳大部分或全部以自由状态的石墨形式存在，断口呈暗灰色。
根据灰口铸铁中石墨存在形式不同，它又可分为普通灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等。
1．普通灰口铸铁简称灰口铸铁，其石墨形态呈片状。
由于片状石墨的存在，割裂了金属基体组织，减少了承载的有效面积，因此其综合力学性能较低，但其减振性、耐磨性、铸造性及切削加工性较好，主要用于制造承受压力的床身、箱体、机座、导轨等零件。
灰口铸铁牌号的表示方法为“HT”加数字，其中“HT”是灰铁两字汉语拼音的第一个字母，数字表示最低抗拉强度。
常用的灰口铸铁牌号为HT100、HT150、HT200、HT250、HT300等。
2．可锻铸铁可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火后而得到，其后墨形态呈团絮状。
由于其石墨呈团絮状，对金属基体的割裂作用减小，故其抗拉强度、塑性、韧性都比灰口铸铁高，主要用于制造一些形状比较复杂而在工作中承受一定冲击载荷的薄壁小型零件，如管接头、农具等。
可锻铸铁的牌号由“KTH”或“KTZ”加两组数字组成。
其中“KT”是可铁两字汉语拼音第一个字母，后面的“H”表示黑心可锻铸铁，“Z”表示珠光体可锻铸铁。
其后面的两组数字分别表示材料的最低抗拉强度数值和最小伸长率数值。
其主要牌号有KTH350-10、KTZ550-04等。
3．球墨铸铁球墨铸铁中石墨形态呈球状。
由于球状石墨对金属基体的割裂作用更小，因此它具有较高的强度、塑性和韧性，所以应用较广，在某些情况下可替代中碳钢使用。
主要用于制造受力较复杂、负荷较大的机械零件，如曲轴、连杆、齿轮、凸轮轴等。
球墨铸铁的牌号由“QT”加两组数字组成。
其中“QT”是球铁两字汉语拼音的第一个字母，两组数字分别表示最低抗拉强度数值和最小伸长率数值。
主要牌号有QT500-7、QT800-2等。