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铸铁 PPT课件
第三章：铸铁 3.1 铸铁的特点及分类 3.2 普通铸铁的耐蚀性 3.3 耐蚀铸铁
1
3.1 铸铁的特点及分类
一、铸铁的分类
（一）、根据碳在铸铁中的存在形式分类
分为三类： 1、白口铸铁：碳除少量溶入铁素体中外，其余全部以渗碳体 （Fe3C)形式存在。 断口白亮。
组织中以莱氏体作为基体（Fe--Fe3C相图） 2、麻口铸铁：碳一部分以渗碳体（Fe3C)形式存在，又有少量 游离石墨（G)析出 3、灰口铸铁：碳全部或绝大部分以游离石墨（G)析出，断口呈 暗灰色。
1、普通铸铁
灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁
2、特殊性能铸铁 耐蚀铸铁、耐热铸铁和耐磨铸铁。
4
3.1 铸铁的特点及分类
二、特点 铸铁是含硅的高碳铁基合金, 普通铸铁碳含量大于
2.11% （一般在2.5~4%之间）, 硅含量在1%～ 3% 之间, 具有良好的铸造性能、耐磨性能、吸振性能和 价廉等优点。是机器制造、交通运输、石油化工、基 本建设和国防工业最主要的铸造材料
组织：钢的基体+石墨
(工业上使用的铸铁大部分为灰口铸铁）
2
3.1 铸铁的特点及分类
一、铸铁的分类
（二）、灰口铸铁分类（根据铸铁中石墨形态）
1、灰铸铁：石墨呈片状 2、可锻铸铁：石墨呈团絮状
3、球墨铸铁：石墨呈球状
4、蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状
3
3.1 铸铁的特点及分类
一、铸铁的分类
（三）、按照用途分类
13
3.3 耐蚀铸铁
耐蚀铸铁主要有:高硅、高铬和高镍铸铁三大类
一、高硅铸铁
作为耐蚀材料, 最常用的高硅铸铁中的含硅量为14%～ 16%。 在适当的介质条件下, 其表面会形成一层致密的保护膜, 膜主要 由二氧化硅（SiO2钝化膜）构成。当含硅量低于14% 时, 耐蚀 性受氧化铁膜控制; 含硅量高于14% 时, 耐蚀性受二氧化硅膜控 制。因此铸铁中必须含有不低于14%～ 16% 的硅才具有优良的 耐蚀性。耐蚀性能随含硅量的增加而提高, 但过高的含硅量会生 成介稳定的脆性相(Fe5Si2 ) , 使材料更脆, 为此最高含硅量可达 18%。
1
3.1 铸铁的特点及分类
一、铸铁的分类
（一）、根据碳在铸铁中的存在形式分类
分为三类： 1、白口铸铁：碳除少量溶入铁素体中外，其余全部以渗碳体 （Fe3C)形式存在。 断口白亮。
组织中以莱氏体作为基体（Fe--Fe3C相图） 2、麻口铸铁：碳一部分以渗碳体（Fe3C)形式存在，又有少量 游离石墨（G)析出 3、灰口铸铁：碳全部或绝大部分以游离石墨（G)析出，断口呈 暗灰色。
1、普通铸铁
灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁
2、特殊性能铸铁 耐蚀铸铁、耐热铸铁和耐磨铸铁。
4
3.1 铸铁的特点及分类
二、特点 铸铁是含硅的高碳铁基合金, 普通铸铁碳含量大于
2.11% （一般在2.5~4%之间）, 硅含量在1%～ 3% 之间, 具有良好的铸造性能、耐磨性能、吸振性能和 价廉等优点。是机器制造、交通运输、石油化工、基 本建设和国防工业最主要的铸造材料
组织：钢的基体+石墨
(工业上使用的铸铁大部分为灰口铸铁）
2
3.1 铸铁的特点及分类
一、铸铁的分类
（二）、灰口铸铁分类（根据铸铁中石墨形态）
1、灰铸铁：石墨呈片状 2、可锻铸铁：石墨呈团絮状
3、球墨铸铁：石墨呈球状
4、蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状
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3.1 铸铁的特点及分类
一、铸铁的分类
（三）、按照用途分类
13
3.3 耐蚀铸铁
耐蚀铸铁主要有:高硅、高铬和高镍铸铁三大类
一、高硅铸铁
作为耐蚀材料, 最常用的高硅铸铁中的含硅量为14%～ 16%。 在适当的介质条件下, 其表面会形成一层致密的保护膜, 膜主要 由二氧化硅（SiO2钝化膜）构成。当含硅量低于14% 时, 耐蚀 性受氧化铁膜控制; 含硅量高于14% 时, 耐蚀性受二氧化硅膜控 制。因此铸铁中必须含有不低于14%～ 16% 的硅才具有优良的 耐蚀性。耐蚀性能随含硅量的增加而提高, 但过高的含硅量会生 成介稳定的脆性相(Fe5Si2 ) , 使材料更脆, 为此最高含硅量可达 18%。
铸铁PPT课件
第5章 铸铁
5.1 概述 5.2 铸铁的石墨化 5.3 一般工程用铸铁
铸铁是含碳量大于2.11%并含有较多硅、锰、硫、磷等元 素的多元铁基合金。
w C = 2.4~4.0 % ,w Si = 0.6~3.0 % 铸铁具有许多优良的性能及生产简便、成本低廉等优点，
因而是应用最广泛的材料之一。
例如，机床床身、内燃机的
KTH30006
锻 铸 铁
团 絮 状
表F 心P
P
KTB + 两组数字
KTZ + 两组数字
可锻铸铁代号；第一组
数字表示最低抗拉强度 KTB350-
值，M Pa；第二组数字 04 表示最低伸长率值，% KTZ450-
06
铸铁的分类与牌号表示方法（续）
铸铁 石墨 基体 名称 形态 组织
编号方法
牌号实例
F
根据碳在铸铁组织中存在形式和形态的不同，可分为以下几类： 1、白口铸铁
简称为白口铁，完全按照Fe-Fe3C 相图进行结晶而得到的铸 铁。其中碳全部以渗碳体(Fe3C)形式存在，断口呈银白色。由 于存在有大量硬而脆的Fe3C，硬度高，脆性大，很难切削加工。 很少用来直接制造机器，主要用于炼钢原料或制造可锻铸铁的 毛坯。 2、灰铸铁
碳主要结晶成游离状态的石墨。其中碳主要以片状石墨形状 存在，断口为暗灰色，常见的铸铁件多数是灰铸铁。
3、可锻铸铁 由一定成分的白口铸铁经石墨化退火处理而获得，其中
碳大部分或全部以团状石墨形式存在，由于具有较灰口铸铁 高得多的塑性和韧性，习惯上称为可锻铸铁，实际上并不可 锻，常用来制造一些重要的小件。 4、球墨铸铁
台车式石墨化退火炉
石墨化分三个阶段： 在E’C’F’线及 以上发生的石墨化称为第一阶段石墨化，包括
5.1 概述 5.2 铸铁的石墨化 5.3 一般工程用铸铁
铸铁是含碳量大于2.11%并含有较多硅、锰、硫、磷等元 素的多元铁基合金。
w C = 2.4~4.0 % ,w Si = 0.6~3.0 % 铸铁具有许多优良的性能及生产简便、成本低廉等优点，
因而是应用最广泛的材料之一。
例如，机床床身、内燃机的
KTH30006
锻 铸 铁
团 絮 状
表F 心P
P
KTB + 两组数字
KTZ + 两组数字
可锻铸铁代号；第一组
数字表示最低抗拉强度 KTB350-
值，M Pa；第二组数字 04 表示最低伸长率值，% KTZ450-
06
铸铁的分类与牌号表示方法（续）
铸铁 石墨 基体 名称 形态 组织
编号方法
牌号实例
F
根据碳在铸铁组织中存在形式和形态的不同，可分为以下几类： 1、白口铸铁
简称为白口铁，完全按照Fe-Fe3C 相图进行结晶而得到的铸 铁。其中碳全部以渗碳体(Fe3C)形式存在，断口呈银白色。由 于存在有大量硬而脆的Fe3C，硬度高，脆性大，很难切削加工。 很少用来直接制造机器，主要用于炼钢原料或制造可锻铸铁的 毛坯。 2、灰铸铁
碳主要结晶成游离状态的石墨。其中碳主要以片状石墨形状 存在，断口为暗灰色，常见的铸铁件多数是灰铸铁。
3、可锻铸铁 由一定成分的白口铸铁经石墨化退火处理而获得，其中
碳大部分或全部以团状石墨形式存在，由于具有较灰口铸铁 高得多的塑性和韧性，习惯上称为可锻铸铁，实际上并不可 锻，常用来制造一些重要的小件。 4、球墨铸铁
台车式石墨化退火炉
石墨化分三个阶段： 在E’C’F’线及 以上发生的石墨化称为第一阶段石墨化，包括
8第八章-铸铁ppt课件(全)
QT600-3
蠕墨 蠕 铸铁 虫
状
P
F
RuT + 一组数字
数字表示最低抗拉强度值, MPa。
F+P “RuT”表示蠕墨铸铁代号
P
QT700-2 RuT260 RuT300 RuT420
第二节 常用铸铁
一、灰铸铁
灰铸铁是指石墨呈片状分布的灰口铸铁。其产量约 占铸铁总产量的80%以上。
1、组织 灰铸铁的组织是由液态铁水缓慢冷却时通过
比(0.2 /b)高, 约为0.7~0.8, 而钢一般只有0.3~0.5。 球墨铸铁
可进行各 种热处理, 如退火、正 火、淬火加 回火、等温 淬火等。
3、用途 承受震动、载荷大的零件，如曲轴、传动齿轮等。
四、蠕墨铸铁 蠕墨铸铁是20世纪60年代发展起来的一种新型铸铁. 蠕墨铸铁是液态铁水经蠕化处理和孕育处理得到的. 蠕化剂为稀土硅铁镁合金、
2、热处理 热处理只改变基体组织，不改变石
墨形态。 灰铸铁强度只有碳钢的30~50%，
热处理强化效果不大。 灰铸铁常用的热处理有： ① 消除内应力退火(又称人工时效) ② 消除白口组织退火 ③ 表面淬火
3、用途 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。
台车式石墨化退火炉
3、影响石墨化的因素 ⑴ 化学成分的影响 碳和硅是强烈促进石墨化的元素。 碳、硅含量过低，易出现白口组织，力学性能和铸造
性能变差。 ⑵ 冷却速度的影响 铸件冷却缓慢，有利于碳原子的充分扩散，结晶
将按Fe - G相图进行，因而促进石墨化。
快冷时由于过冷度大，结晶将按 Fe-Fe3C相图进 行, 不利于石墨化.
球状石墨是液态铁水经球化处理得到的。
铸铁(PPT课件)
灰铸铁的力学性能主要取决于石墨的形状、大小及分
布状态，同时也与基体组织有关。由于石墨的力学性能几 乎等于零，所以灰铸铁的力学性能明显低于钢，也低于其 它铸铁件。又因其性能与基体组织有关，具有珠光体基体 的灰铸铁强度较高。因其抗压强度较高，约为抗拉强度的 3~4倍，所以灰铸铁适宜制造承受简单压力的构件，如机床 床身、底座、支柱等。
石墨化过程是原子的扩散过程。在实际生产中，上述 三个阶段不一定都充分进行，其中① ②阶段温度较高，碳 原子的扩散能力强，石墨化容易进行。按这三个阶段石墨 化程度不同灰口铸铁的基体组织会不同，如有F、F+P、P
除上述三个阶段石墨化外，生产中将白口铸铁在高温下 退火，也能使渗碳体分解获得石墨。这也是生产可锻铸铁的 方法。
1）灰口铸铁 碳全部或大部分以石墨存在于铸铁中， 断口呈灰黑色。是工业上最常用的铸铁，按石墨存在的形 式又分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和蠕墨铸铁。如图 6-1所示。
2）白口铸铁 碳主要以渗碳体存在，断口呈白亮色， 其性能硬而脆，切削加工困难，很少直接使用。但可以用 作表面要求高耐磨性的零件，如气门挺杆、球磨机磨球、 轧辊等。
2）灰铸铁的孕育处理 在铸铁液中加入少量的孕育剂（即加入含质量4%的硅 铁或硅钙合金）以形成大量的晶核，获得极为细小的片状石 墨和珠光体基体。经过这样处理后的铸铁称为孕育铸铁。
3）灰铸铁的牌号 如： HT200
“灰铁”字汉语 拼音首字母
σbmin=200MPa
其性能和用途，详见教材P91表6-1
4）灰铸铁的热处理 只能改变基体组织，不能改变石墨的形状、数量、 大小和分布。主要作用是消除应力、改善切削加工性、 提高表面的硬度和耐磨性等，分别有去应力退火、消除 白口、降低硬度退火，表面淬火。
铸铁机械基础优质课课件
性能
力学性能差
用途
机床底座、床身、工作台、 机床底座、床身、工作台、 导轨、齿轮、 导轨、齿轮、箱体等 曲轴、连杆、齿轮、 曲轴、连杆、齿轮、汽 车后桥等。 车后桥等。
球墨铸铁
兼有铸铁和 钢的优点、 加入球化剂和孕育 钢的优点、 球化处理） 剂（球化处理） 性能较高
蠕墨铸铁 加入蠕化剂和孕
育剂
介于灰铸铁与 钢锭模、玻璃模具、柴油 钢锭模、玻璃模具、 球墨铸铁之间 机汽缸、气缸盖、刹车件 机汽缸、气缸盖、 新型铸铁 等 管接头、低压阀门等。 管接头、低压阀门等。
东平县职业中等专业学校
《机械基础》优质课参评课 机械基础》
东平县职业中等专业学校
《机械基础》优质课参评课 机械基础》
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铸铁的牌号表示方法
铸铁 名称 可 锻 铸 铁 球 墨 铸 铁 石墨 形态 团 絮 状 编号方法 KTH + 两组数字 KTB + 两组数字 KTZ + 两组数字 球 状 牌号实例 KTH300-06 KTB350-04 KTZ450-06 QT400-15 QT + 两组数字 QT600-3 QT700-2
硅: 控制其组织和性能，促进石墨化 控制其组织和性能， 锰： 促进石墨的形成 硫： 阻碍石墨的形成，易行成白口组织 阻碍石墨的形成， 磷： 增加脆性
东平县职业中等专业学校
《机械基础》优质课参评课 机械基础》
石墨（ 石墨（G）
石墨是游离状态的碳，其强度、硬度、 石墨是游离状态的碳，其强度、硬度、 塑性、韧性很低，硬度仅为3 5HBS， 塑性、韧性很低，硬度仅为3—5HBS，伸长 率近于零。 率近于零
口铸铁：Fe3C+G 白口铸铁： 白口铸铁：Fe3C 灰铸铁： 灰铸铁：片状 球墨铸铁： 球墨铸铁：球状 可锻铸铁： 可锻铸铁：团絮状 墨铸铁： 墨铸铁： 状
《铸铁基本知识讲座》PPT课件
进了石墨化； ✓ 在铸铁中，1%Si对石墨化的作用相当于1/3%C，所以有：
碳当量CE=C%+1/3Si%
编辑版pS 是阻碍石墨化的元素。硫强烈促进白口化， 并使铸铁的铸造性能和机械性能恶化。少量硫即 可生成FeS(或MnS)。FeS与铁形成低熔点(约 980℃)共晶体，沿晶界分布。因此限定硫的含量 在0.15%以下。
编辑版ppt
15
外因---冷却速度
• 在生产过程中，铸铁的冷却速度越缓慢，或在高 温下长时间保温，均有利于石墨化。
• 在其它条件一定的情况下，冷却速度与铸件的壁 厚有关，壁厚越大，冷却速度越小，越有利于石 墨化，反之亦然；
• 在生产，铸件的表面和薄壁处常形成白口组织， 使切削加工困难，就是由于这个原因造成的。
编辑版ppt
11
影响石墨化的因素
影响铸铁石墨化的 因素可分为内因和 外因两个方面，内 因是化学成分，外 因是冷却速度。
编辑版ppt
12
内因---化学成分
分为促进石墨化和阻碍石墨化二类。 1、 C、Si为强烈促进石墨化的元素。 ✓ 石墨本身就是碳，所以碳含量越高，石墨化越容易，石墨
越多； ✓ 硅能减弱碳和铁的亲合力，不利于渗碳体的析出，从而促
编辑版ppt
16
影响石墨化的因素
量 碳 7.0 硅 当 6.0
F+G
5.0
4.0 Fe3C Fe3C+P 10
P+G
P+F+G
20
30
40
50
铸件壁厚/mm
60 70
铸件壁厚(冷却速度）和化学成分对铸铁组织的影响
编辑版ppt
17
第2节 灰铸铁
• 1 灰铸铁的化学成分、组织和性能 • 2 灰铸铁的孕育处理 • 3 灰铸铁的牌号和应用 • 4 灰铸铁的热处理
碳当量CE=C%+1/3Si%
编辑版pS 是阻碍石墨化的元素。硫强烈促进白口化， 并使铸铁的铸造性能和机械性能恶化。少量硫即 可生成FeS(或MnS)。FeS与铁形成低熔点(约 980℃)共晶体，沿晶界分布。因此限定硫的含量 在0.15%以下。
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外因---冷却速度
• 在生产过程中，铸铁的冷却速度越缓慢，或在高 温下长时间保温，均有利于石墨化。
• 在其它条件一定的情况下，冷却速度与铸件的壁 厚有关，壁厚越大，冷却速度越小，越有利于石 墨化，反之亦然；
• 在生产，铸件的表面和薄壁处常形成白口组织， 使切削加工困难，就是由于这个原因造成的。
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11
影响石墨化的因素
影响铸铁石墨化的 因素可分为内因和 外因两个方面，内 因是化学成分，外 因是冷却速度。
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内因---化学成分
分为促进石墨化和阻碍石墨化二类。 1、 C、Si为强烈促进石墨化的元素。 ✓ 石墨本身就是碳，所以碳含量越高，石墨化越容易，石墨
越多； ✓ 硅能减弱碳和铁的亲合力，不利于渗碳体的析出，从而促
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影响石墨化的因素
量 碳 7.0 硅 当 6.0
F+G
5.0
4.0 Fe3C Fe3C+P 10
P+G
P+F+G
20
30
40
50
铸件壁厚/mm
60 70
铸件壁厚(冷却速度）和化学成分对铸铁组织的影响
编辑版ppt
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第2节 灰铸铁
• 1 灰铸铁的化学成分、组织和性能 • 2 灰铸铁的孕育处理 • 3 灰铸铁的牌号和应用 • 4 灰铸铁的热处理
铸造工中级3课件.ppt
图4-15 卧式冷压室式压铸机的工作原理 a)合型并注入金属液 b)加压 c)开型取出铸件 1—顶杆 2—熔融金属 3—铸件 4—压缩活塞 5—压缩室 6—铸型
二、压铸的工艺参数
1.压力 2.速度 3.温度 4.时间
1.压力
2.速度
3.温度
1)当采用压力浇注时，浇注温度应比普通砂型浇注温度低一些，具 体应根据合金性质、铸件壁厚和结构、模具的工作温度等参数来确 定。 2)压铸非铁金属时，模具温度应保持在一个适当的范围之内。
三、电炉熔炼
1.感应电炉熔炼铸铁的冶金特点 2.无芯感应电炉
1.感应电炉熔炼铸铁的冶金特点
(1)铁液成分的变化 1)碳、硅含量的变化。 2)锰的变化。 3)磷、硫含量的变化。 (2)铁液质量 1)温度成分均匀。 2)铁液的白口倾向大。
2.无芯感应电炉
(1)基本原理 无芯感应电炉就像一个空气芯变压器，并根据电磁感 应原理工作。 (2)坩埚修筑与烧结 坩埚修筑分大修和中修两种。 (3)熔炼操作 1)工频感应电炉熔炼和操作。
2.无芯感应电炉
表5-5 无芯工频感应电炉的熔炼操作程序
熔炼程序 1
2
主要内容 加起熔体
加炉料
操作要点
如果是冷炉或炉内没留铁 液，则应先加起熔体，以加 快熔化速度。起熔体通常是 整块状的，也可用几块较大 的铁料代替。如果起熔体的 尺寸较小，则可将其靠近炉 壁放置，否则熔化速度会减 慢
为加快熔料熔化速度和减 少损耗，通常先加熔点较低、 元素烧损率较小的炉料，后 加熔点较高、元素烧损率较 大的炉料，最后加入铁
图5-5 局部Fe-C合金相图对应的冷却曲线 1—w(C)=2.3% 2—w(C)=3.3% 3—w(C)=4.25%
第二节 铸钢的熔炼
二、压铸的工艺参数
1.压力 2.速度 3.温度 4.时间
1.压力
2.速度
3.温度
1)当采用压力浇注时，浇注温度应比普通砂型浇注温度低一些，具 体应根据合金性质、铸件壁厚和结构、模具的工作温度等参数来确 定。 2)压铸非铁金属时，模具温度应保持在一个适当的范围之内。
三、电炉熔炼
1.感应电炉熔炼铸铁的冶金特点 2.无芯感应电炉
1.感应电炉熔炼铸铁的冶金特点
(1)铁液成分的变化 1)碳、硅含量的变化。 2)锰的变化。 3)磷、硫含量的变化。 (2)铁液质量 1)温度成分均匀。 2)铁液的白口倾向大。
2.无芯感应电炉
(1)基本原理 无芯感应电炉就像一个空气芯变压器，并根据电磁感 应原理工作。 (2)坩埚修筑与烧结 坩埚修筑分大修和中修两种。 (3)熔炼操作 1)工频感应电炉熔炼和操作。
2.无芯感应电炉
表5-5 无芯工频感应电炉的熔炼操作程序
熔炼程序 1
2
主要内容 加起熔体
加炉料
操作要点
如果是冷炉或炉内没留铁 液，则应先加起熔体，以加 快熔化速度。起熔体通常是 整块状的，也可用几块较大 的铁料代替。如果起熔体的 尺寸较小，则可将其靠近炉 壁放置，否则熔化速度会减 慢
为加快熔料熔化速度和减 少损耗，通常先加熔点较低、 元素烧损率较小的炉料，后 加熔点较高、元素烧损率较 大的炉料，最后加入铁
图5-5 局部Fe-C合金相图对应的冷却曲线 1—w(C)=2.3% 2—w(C)=3.3% 3—w(C)=4.25%
第二节 铸钢的熔炼
第七章铸铁教学幻灯片
第二阶段石墨化：低于738℃，通过共析 反应及之后的冷却析出石墨的阶段。由于 温度低，石墨化不易进行完全，部分碳仍 以渗碳体的形式存在，此时得到的是铁素 体+珠光体基体。只有在极缓慢的冷却条 件下，才能全部石墨化，这时得到铁素体 基体。若第二阶段冷速较快，石墨化完全 不进行，则可以得到珠光体基体。
球墨铸铁的球化处理必须伴随着孕育处 理，通常是在铁水中同时加入一定量的 球化剂和孕育剂。我国普遍使用稀土镁 球化剂；常用的孕育剂是硅铁和硅钙合 金。
3、球墨铸铁的热处理
球墨铸铁的热处理原理与钢大致相同， 但由于它含有较高的硅、碳、锰等， 具有一些特点：如共析转变温度较高； 淬透性比碳钢好；可利用淬火加热温 度和保温时间的控制来调整奥氏体中 的含碳量等。
硫是反石墨化元素，强烈阻碍石墨化。
锰作为碳化物形成元素，阻碍石墨化， 但与硫生成MnS，抵消硫的强反石墨化 作用，因而间接促进石墨化。
二、碳当量和共晶度
碳当量：指将铸铁中促进石墨化元素都折 合成C的作用所相当的总重量。
共晶度：是铸铁中实际含碳量与共晶含碳 量之比值。它反映了铸铁中实际成分接近 共晶成分的程度。二者可用下式表示：
4、团絮状石墨 白口铸铁进行石墨 化退火，使渗碳体在固态发生分解， 形成团絮状石墨。
三、铸铁的基体组织
铸铁基体显微组织的类型取决于石墨化 的程度及石墨的形态。按照Fe—G相图， 可将铸铁的石墨化过程大致分为两个阶 段。
第一阶段石墨化：高于738℃发生的石 墨化阶段。由于温度高，扩散快，碳能 够全部以石墨形式析出。
2、球状石墨 球状石墨的中心是以 夹杂物为非自发形核核心生长，呈 螺旋沿垂直的C轴方向发展，各单晶 的共同生长而使石墨呈球状。通常 使用石墨球化剂(如稀土、镁复合球 化剂）来获得球状石墨。
14-铸铁概述PPT模板
其中的碳主要以石墨形式存在，断口 呈暗灰色，在工业上应用很广。
其中一部分碳以石墨形式存在，另一 部分碳以Fe3C的形式存在，组织上述两者 之间，断口呈黑白相间的麻点。
这类铸铁硬而脆，切削加工困难，工 业上很少应用。
2.按石墨形态分
灰铸铁
灰口 铸铁
可锻铸铁 球墨铸铁
蠕墨铸铁
石墨呈片状，其力学性能不高，但生产 工艺简单，成本低廉，工业上应用最广。
2.影响石墨化的主要因素
影响 石墨 化的 主要 因素
化学成分
促进石墨化的元素有C、Si、Al、Cu、 Co等，其中以C、Si最强烈。
阻碍石墨化的元素有Cr、W、Mo、V、 Mn、S等。
冷却速度
一般来说，铸铁冷却速度越缓慢，就越 有利于按稳定平衡的Fe-G相图进行结晶转变， 充分进行石墨化；
反之，则有利于按亚稳定平衡的FeFe3C相图进行结晶转变，最终获得白口组织
1.2 铸铁的分类
1.按石ห้องสมุดไป่ตู้化程度分
白口铸铁
完全按照Fe-Fe3C 相图进行结晶而得 到的铸铁
按石 墨化 程度 分
灰口铸铁
第一、第二阶段石 墨化充分进行而得 到的铸铁
麻口铸铁
第一阶段石墨化部 分进行而得到的铸 铁
其中的碳几乎全部以Fe3C的形式存 在，断口呈银白色。
白口铸铁硬而脆，很难切削加工，主 要用作炼钢原料和可锻铸铁的毛坯。
石墨呈团絮状，其力学性能高于灰铸铁， 但生产工艺较复杂，成本高，故只用来制造一 些重要的小型铸件。
石墨呈球状，其力学性能较好，还可通过 热处理进一步提高力学性能，且生产工艺比可 锻铸铁简单，故得到了广泛应用。
石墨呈短小的蠕虫状，其强度和塑性介于 灰铸铁和球墨铸铁之间，但铸造性、耐热疲劳 性比球墨铸铁好，可用来制造大型复杂的铸件 及在较大温度梯度下工作的铸件。
其中一部分碳以石墨形式存在，另一 部分碳以Fe3C的形式存在，组织上述两者 之间，断口呈黑白相间的麻点。
这类铸铁硬而脆，切削加工困难，工 业上很少应用。
2.按石墨形态分
灰铸铁
灰口 铸铁
可锻铸铁 球墨铸铁
蠕墨铸铁
石墨呈片状，其力学性能不高，但生产 工艺简单，成本低廉，工业上应用最广。
2.影响石墨化的主要因素
影响 石墨 化的 主要 因素
化学成分
促进石墨化的元素有C、Si、Al、Cu、 Co等，其中以C、Si最强烈。
阻碍石墨化的元素有Cr、W、Mo、V、 Mn、S等。
冷却速度
一般来说，铸铁冷却速度越缓慢，就越 有利于按稳定平衡的Fe-G相图进行结晶转变， 充分进行石墨化；
反之，则有利于按亚稳定平衡的FeFe3C相图进行结晶转变，最终获得白口组织
1.2 铸铁的分类
1.按石ห้องสมุดไป่ตู้化程度分
白口铸铁
完全按照Fe-Fe3C 相图进行结晶而得 到的铸铁
按石 墨化 程度 分
灰口铸铁
第一、第二阶段石 墨化充分进行而得 到的铸铁
麻口铸铁
第一阶段石墨化部 分进行而得到的铸 铁
其中的碳几乎全部以Fe3C的形式存 在，断口呈银白色。
白口铸铁硬而脆，很难切削加工，主 要用作炼钢原料和可锻铸铁的毛坯。
石墨呈团絮状，其力学性能高于灰铸铁， 但生产工艺较复杂，成本高，故只用来制造一 些重要的小型铸件。
石墨呈球状，其力学性能较好，还可通过 热处理进一步提高力学性能，且生产工艺比可 锻铸铁简单，故得到了广泛应用。
石墨呈短小的蠕虫状，其强度和塑性介于 灰铸铁和球墨铸铁之间，但铸造性、耐热疲劳 性比球墨铸铁好，可用来制造大型复杂的铸件 及在较大温度梯度下工作的铸件。
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水管接头
铸铁件 龙门铣床底座 手推车轮
铸铁材料
趣味雕塑拔萝卜（材料：铸铁）
炒锅（材料：铸铁）
铸铁盆
第二节 铸铁
一、铸铁概述
1、何为铸铁？ 铸铁是碳质量分数大于2.11%、并常含有较多的硅、锰、硫、磷 等元素的铁碳合金。
箱体
启 动 阀
第二节 铸 铁
2、铸铁的分类 铸铁的种类很多，根据碳在铸铁中存在的形式不同，铸铁可 分为：白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、 合金铸铁等。
如:
QT420-10、QT600-2、QT800-2
QT420-10表示最低抗拉强度为420MPa、最低断后伸长率为10% 的 球墨铸铁。 QT600-2表示最低抗拉强度为600MPa、最低断后伸长率为2% 的球墨 铸铁。
QT800-2表示最低抗拉强度为800MPa、最低断后伸长率为2% 的球墨 铸铁。
a、白口铸铁是指碳主要以游离渗碳体（Fe3C型 碳化物）形式存在的铸铁
b、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁中的碳是以石墨形式存在，是 按石墨化程度来分类的，铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程称为石墨化。
灰铸铁的组织 片状石墨
可锻铸铁的组织 团絮状石墨
球墨铸铁的组织 球状石墨
何为石墨
想一想？
铅笔芯的主要成分是石墨，那么请同学们思考一下， 铅笔芯有什么样的特性？
A．球墨铸铁B．灰铸铁 C．可锻铸铁D．白口铸铁 4、铸铁的 A 性能优于碳钢。
A．铸造性B．锻造性C．焊接性
D．淬透性
5、 铸铁的含碳量>2.11%。当这些碳以渗碳体的形式存在时，该 球墨铸铁 铸铁称为白口铸铁 ，以球状石墨的形态存在的铸铁，称为 。
普通灰铸铁
二、常用铸铁的牌号 1、灰铸铁的牌号表示方法 HT+三位数字，“HT”是“灰铁”两字汉语拼音的字首，数字表示最
如：KTH350-10、KTZ600-3
KTH350-10 表示：KTH-----黑心可锻铸铁 350-----最小抗拉强 度为350MPa 10------最低断后伸长率为10 % KTZ600-3表示：最小抗拉强度为600MPa最低断后伸长率为3% 的珠光体可锻铸铁
球墨铸铁
3、球墨铸铁的牌号
用“QT+数字-数字”表示，“QT”即“球铁”两字汉语拼音的字首， 其后两组数值表示最低抗拉强度和最低断后伸长率。
何为石墨？
石墨是碳的同素异形体，其强度、硬度、塑性、韧性很低， 硬度仅为3—5HBS，伸长率近于零。
石墨的存在对铸铁的影响？
1、铸铁的组织可以看成是在铁的基体上夹杂着石墨，石墨
对基体产生割裂作用。
2、石墨的存在使铸铁的力学性能下降，其性能比钢低，不能
锻造，且石墨的数量越多，越粗大，分布越不均匀，铸铁的力学 性能越差。
本节课主要学到了什么
1、什么是铸铁，铸铁的分类，常以什么为标 准进行分类。
2、常用铸铁的牌号、特性及用途。要求我们 能够识别铸铁的牌号，并能根据灰铸铁、可锻 铸铁及球墨铸铁的牌号，知道它的性能和大致 用途
课后习题
1、铸铁牌号HT100，KTH370—12， QT420—10依次表示 什么含义？ 2、与钢相比，灰铸铁有哪些优缺点？ 3、与灰铸铁相比，球墨铸铁的机械性能 有哪些特点？
想一想，动动脑
.在灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁中，哪一种铸铁 的力学性能最好？为什么？
球铁的力学性能最好,这是因为它的石墨状态是球状的,对基 体的削弱作用最弱。灰铸铁的片状的削弱最大,其次是可锻 铸铁的团絮状石墨。
练一练
判断题（对的打“√”，错的打“×”） √ 1、铸铁中碳存在的形式不同，则其性能也不同。（ ） 2、厚铸铁件的表面硬度总比铸件内部高。（ √ ） 3、可锻铸铁比灰铸铁的塑性好，因此可以进行锻压加工。（ × ） 4、可锻铸铁只适用于薄壁铸件。 （ √ ） √ 5、灰铸铁不可进行锻压加工。 （ ） × ） 6、从灰铸铁的牌号上可看出它的硬度和冲击韧性值。（ × 7、球墨铸铁中石墨形态呈团絮状存在。 （ ） × 8、黑心可锻铸铁强韧性比灰铸铁差。（ ）
： 3、球墨铸铁的性能及应用
球墨铸铁
球状石墨对金属基体的割裂 作用小，具有与钢相近的
球墨 铸铁 管道 接口
力学性能，可代替钢和合 金钢使用。所谓“以铁代 钢”，主要指球墨铸铁。
球墨铸铁的力学性能优于灰铸铁，较高的强度和良好的塑性 与韧性，疲劳强度接近中碳钢，常用于制造汽车、拖拉机或 柴油机中的连杆、曲轴、凸轮轴、齿轮以及蜗轮等。
连线题
HT250
KTH350—10
珠光体可锻铸铁
黑心可锻铸铁
KTZ500—04
灰口铸铁
QT600—02
球墨铸铁
第二节 铸 铁
三、常用铸铁的性能及用途
1、灰铸铁的性能与应用
片状石墨的存在影响了铸铁的性能
普通灰铸铁
由于石墨片对钢基体产生的割裂作用，破坏了钢基体的连续性、完整性，减少 了钢基体的有效面积，使其抗拉强度低于钢、而塑性和韧性近于零，属于脆性 材料。 由于石墨存在，灰铸铁具有非常优良的铸造性能，可铸造形状复杂的薄壁铸件。 灰铸铁有良好的减摩性和切削加工性，具有良好的消振性。机座、机床床身、 床头箱及各类机器底等均用灰铸铁制造
叶轮
发动机飞轮
第二节 铸 铁
2、可锻铸铁的性能及应用
由于可锻铸铁中的石墨呈团絮状，对基体的割裂作用较小,因此它的力 学性能比灰铸铁高，可锻铸铁较高的强度、塑性和冲击韧性，可以部 分代替碳钢。可锻铸铁不可锻。 主要用于制造形状复杂、承受冲击载 荷的薄壁（壁厚<25mm)中、小型零件。
第二节 铸 铁
3、但石墨的存在也赋予铸铁许多钢所不及的优良性能，如
铸造性能、减振性和减摩性等。
动动脑
为什么机床床身、床头箱、支架及机器底座等常采 用灰铸铁制造？
灰铸铁中的石墨能有效地吸收机械振动能量，使灰铸铁有良好的消振性
练一练
1、铸铁中的碳以石墨形态析出的过程称为（ A ） A. 石墨化 B. 变质处理 C. 球化处理 D. 孕育处理 2、灰铸铁具有良好的铸造性、耐磨性、组织中的 A．铁素体 B．珠光体 C．石墨 D．渗碳体 3、（ B ） 的石墨形态是片状的。
低抗拉强度。
如：HT150，HT200，HT250 HT150表示最低抗拉强度为150MPa的灰铸铁
HT200表示最低抗拉强度为200MPa的灰铸铁
HT250表示最低抗拉强度为250MPa的灰铸铁
可锻铸铁 2、可锻铸铁的牌号
铁素体可锻铸铁的牌号用“KTH+数字-数字”或“KTZ+数字数字”表示。前两个字母“KT”是“可铁”汉语拼音字首，“H” 表示“黑心”即铁素体基体，“Z”表示珠光体基体；其后的两组 数字表示最低抗拉强度和断后伸长率。
铸铁件 龙门铣床底座 手推车轮
铸铁材料
趣味雕塑拔萝卜（材料：铸铁）
炒锅（材料：铸铁）
铸铁盆
第二节 铸铁
一、铸铁概述
1、何为铸铁？ 铸铁是碳质量分数大于2.11%、并常含有较多的硅、锰、硫、磷 等元素的铁碳合金。
箱体
启 动 阀
第二节 铸 铁
2、铸铁的分类 铸铁的种类很多，根据碳在铸铁中存在的形式不同，铸铁可 分为：白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、 合金铸铁等。
如:
QT420-10、QT600-2、QT800-2
QT420-10表示最低抗拉强度为420MPa、最低断后伸长率为10% 的 球墨铸铁。 QT600-2表示最低抗拉强度为600MPa、最低断后伸长率为2% 的球墨 铸铁。
QT800-2表示最低抗拉强度为800MPa、最低断后伸长率为2% 的球墨 铸铁。
a、白口铸铁是指碳主要以游离渗碳体（Fe3C型 碳化物）形式存在的铸铁
b、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁中的碳是以石墨形式存在，是 按石墨化程度来分类的，铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程称为石墨化。
灰铸铁的组织 片状石墨
可锻铸铁的组织 团絮状石墨
球墨铸铁的组织 球状石墨
何为石墨
想一想？
铅笔芯的主要成分是石墨，那么请同学们思考一下， 铅笔芯有什么样的特性？
A．球墨铸铁B．灰铸铁 C．可锻铸铁D．白口铸铁 4、铸铁的 A 性能优于碳钢。
A．铸造性B．锻造性C．焊接性
D．淬透性
5、 铸铁的含碳量>2.11%。当这些碳以渗碳体的形式存在时，该 球墨铸铁 铸铁称为白口铸铁 ，以球状石墨的形态存在的铸铁，称为 。
普通灰铸铁
二、常用铸铁的牌号 1、灰铸铁的牌号表示方法 HT+三位数字，“HT”是“灰铁”两字汉语拼音的字首，数字表示最
如：KTH350-10、KTZ600-3
KTH350-10 表示：KTH-----黑心可锻铸铁 350-----最小抗拉强 度为350MPa 10------最低断后伸长率为10 % KTZ600-3表示：最小抗拉强度为600MPa最低断后伸长率为3% 的珠光体可锻铸铁
球墨铸铁
3、球墨铸铁的牌号
用“QT+数字-数字”表示，“QT”即“球铁”两字汉语拼音的字首， 其后两组数值表示最低抗拉强度和最低断后伸长率。
何为石墨？
石墨是碳的同素异形体，其强度、硬度、塑性、韧性很低， 硬度仅为3—5HBS，伸长率近于零。
石墨的存在对铸铁的影响？
1、铸铁的组织可以看成是在铁的基体上夹杂着石墨，石墨
对基体产生割裂作用。
2、石墨的存在使铸铁的力学性能下降，其性能比钢低，不能
锻造，且石墨的数量越多，越粗大，分布越不均匀，铸铁的力学 性能越差。
本节课主要学到了什么
1、什么是铸铁，铸铁的分类，常以什么为标 准进行分类。
2、常用铸铁的牌号、特性及用途。要求我们 能够识别铸铁的牌号，并能根据灰铸铁、可锻 铸铁及球墨铸铁的牌号，知道它的性能和大致 用途
课后习题
1、铸铁牌号HT100，KTH370—12， QT420—10依次表示 什么含义？ 2、与钢相比，灰铸铁有哪些优缺点？ 3、与灰铸铁相比，球墨铸铁的机械性能 有哪些特点？
想一想，动动脑
.在灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁中，哪一种铸铁 的力学性能最好？为什么？
球铁的力学性能最好,这是因为它的石墨状态是球状的,对基 体的削弱作用最弱。灰铸铁的片状的削弱最大,其次是可锻 铸铁的团絮状石墨。
练一练
判断题（对的打“√”，错的打“×”） √ 1、铸铁中碳存在的形式不同，则其性能也不同。（ ） 2、厚铸铁件的表面硬度总比铸件内部高。（ √ ） 3、可锻铸铁比灰铸铁的塑性好，因此可以进行锻压加工。（ × ） 4、可锻铸铁只适用于薄壁铸件。 （ √ ） √ 5、灰铸铁不可进行锻压加工。 （ ） × ） 6、从灰铸铁的牌号上可看出它的硬度和冲击韧性值。（ × 7、球墨铸铁中石墨形态呈团絮状存在。 （ ） × 8、黑心可锻铸铁强韧性比灰铸铁差。（ ）
： 3、球墨铸铁的性能及应用
球墨铸铁
球状石墨对金属基体的割裂 作用小，具有与钢相近的
球墨 铸铁 管道 接口
力学性能，可代替钢和合 金钢使用。所谓“以铁代 钢”，主要指球墨铸铁。
球墨铸铁的力学性能优于灰铸铁，较高的强度和良好的塑性 与韧性，疲劳强度接近中碳钢，常用于制造汽车、拖拉机或 柴油机中的连杆、曲轴、凸轮轴、齿轮以及蜗轮等。
连线题
HT250
KTH350—10
珠光体可锻铸铁
黑心可锻铸铁
KTZ500—04
灰口铸铁
QT600—02
球墨铸铁
第二节 铸 铁
三、常用铸铁的性能及用途
1、灰铸铁的性能与应用
片状石墨的存在影响了铸铁的性能
普通灰铸铁
由于石墨片对钢基体产生的割裂作用，破坏了钢基体的连续性、完整性，减少 了钢基体的有效面积，使其抗拉强度低于钢、而塑性和韧性近于零，属于脆性 材料。 由于石墨存在，灰铸铁具有非常优良的铸造性能，可铸造形状复杂的薄壁铸件。 灰铸铁有良好的减摩性和切削加工性，具有良好的消振性。机座、机床床身、 床头箱及各类机器底等均用灰铸铁制造
叶轮
发动机飞轮
第二节 铸 铁
2、可锻铸铁的性能及应用
由于可锻铸铁中的石墨呈团絮状，对基体的割裂作用较小,因此它的力 学性能比灰铸铁高，可锻铸铁较高的强度、塑性和冲击韧性，可以部 分代替碳钢。可锻铸铁不可锻。 主要用于制造形状复杂、承受冲击载 荷的薄壁（壁厚<25mm)中、小型零件。
第二节 铸 铁
3、但石墨的存在也赋予铸铁许多钢所不及的优良性能，如
铸造性能、减振性和减摩性等。
动动脑
为什么机床床身、床头箱、支架及机器底座等常采 用灰铸铁制造？
灰铸铁中的石墨能有效地吸收机械振动能量，使灰铸铁有良好的消振性
练一练
1、铸铁中的碳以石墨形态析出的过程称为（ A ） A. 石墨化 B. 变质处理 C. 球化处理 D. 孕育处理 2、灰铸铁具有良好的铸造性、耐磨性、组织中的 A．铁素体 B．珠光体 C．石墨 D．渗碳体 3、（ B ） 的石墨形态是片状的。
低抗拉强度。
如：HT150，HT200，HT250 HT150表示最低抗拉强度为150MPa的灰铸铁
HT200表示最低抗拉强度为200MPa的灰铸铁
HT250表示最低抗拉强度为250MPa的灰铸铁
可锻铸铁 2、可锻铸铁的牌号
铁素体可锻铸铁的牌号用“KTH+数字-数字”或“KTZ+数字数字”表示。前两个字母“KT”是“可铁”汉语拼音字首，“H” 表示“黑心”即铁素体基体，“Z”表示珠光体基体；其后的两组 数字表示最低抗拉强度和断后伸长率。