铸铁铸钢的材料特性与结构特点
机械零件的常用材料及选择
基本尺寸：由设计图纸给定的零件理论尺寸；为确定值。
实际尺寸：制造加工后测量所得零件尺寸；由于测量 有误差，所以实际尺寸并非真值。相对于 基本尺寸而言，总是有误差。或大或小
Φ24.9 φ25 Φ25.1
Φ24.9 φ25 Φ25.1
孔
孔
孔
轴
轴
轴
实际尺寸 实际尺寸 基本尺寸 实际尺寸
2.钢：结构钢、工具钢、特殊钢(不锈钢、耐热钢、
耐酸钢等)、碳素结构钢、合金结构钢、铸钢等。
景德镇陶瓷学院专用
国防科大潘存云教授研制
特点：与铸铁相比，钢具有高的强度、韧性和塑性。 可用热处理方法改善其力学性能和加工性能。
零件毛坯获取方法：锻造、冲压、焊接、铸造等。
应用：应用范围极其广泛。
选用原则：
基孔制配合：孔是基准孔，下偏差EI=0， 代号为:H ，
通过改变轴的公差带来或得各种不同的配合特性。
间隙配合
过渡配合
过盈配合
s pr
孔公差
m
零线 D
H
g h js k f
e
景德镇陶瓷学院专用
国防科大潘存云教授研制
基轴制配合：轴是基准轴，上偏差es=0， 代号为:h ， 通过改变孔的公差带来或得各种不同的配合特性。
零线
轴
轴
+
0
轴
-
EI 零线 es ei
轴公差带
Lmin L Lmax
L
基本偏差：标准表列的，用于确定公差带相对于零线 位置的上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个偏差。
国标规定：孔与轴各有28个，分别用如下符号表示：
孔：A B C CD D E EF F FG G H JS K M N P R S T U V W X Y Z ZA ZB ZC 轴：a b c cd d e ef f fg g h js k m n p r s t u v w x y z za zb zc
1.5 铸造金属材料的特性
20
机械制造工艺基础----铸造工艺
1.5.2 铸钢及其熔炼： 单击以编辑母版标题样式
• • • • • • •
1．铸钢的分类、性能及应用： 性能：综合力学性能好，强度高，且塑、 单击以编辑母版文本样式 韧性好；焊接性能好，可采用铸 -焊联合 第二级 结构制造重型机器。 第三级 分类： 第四级 低碳钢：≤0.25%,易氧化热裂,电机零件. 第五级 铸造碳钢 中碳钢：0.25~0.5%
2
机械制造工艺基础----铸造工艺
二、灰口铸铁： 单击以编辑母版标题样式
• • • • •• • （1）石墨对灰铸铁性能的影响：灰口铸 单击以编辑母版文本样式 铁的显微组织由金属基体与石墨片所组 第二级 成，相当于在钢的基体中嵌入了大量石 墨片。 第三级 机械性能： σb=120~250MPa，σ压≈钢 第四级 塑性、韧性近于零，属于脆性材料。 第五级 石墨强度极低，塑性近于零，3%的石墨 占10%的体积，所以灰口铸铁可视为充 满裂纹的钢。基体强度利用率仅30~50%。
坯件易损坏。 蠕墨铸铁件 1.铸造性能接近灰铸铁； 2.综合机械性能比灰铸铁高， 壁厚敏感性比灰铸铁小得多。 或工字形，避免十字形，局部 突出部分可用肋加强。 大截面复杂铸件。
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机械制造工艺基础----铸造工艺
五、铸铁的熔炼： 单击以编辑母版标题样式
• • • • •
冲天炉熔炼过程。 单击以编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级
机械制造工艺基础----铸造工艺
(2)球铁的铸造工艺： 单击以编辑母版标题样式
球墨铸铁易产生缩孔、缩松、皮下气孔、夹渣等 缺陷。 • 单击以编辑母版文本样式 •缩孔、缩松倾向大（石墨化膨胀），应采用如 • 第二级 下工艺措施： • 第三级 ① 增加铸型刚度。 ② 安放冒口、冷铁，对铸件进行补缩 • 第四级 • •皮下气孔： 第五级 Mg+H2O→MgO+H2↑ MgS+H2O→MgO+H2S↑ 工艺措施：降低S含量和残余Mg量，限制型砂 水分或采用干型。
铸钢的凝固特点
铸钢的凝固特点：
铸钢是铸造合金的一种，主要以铁和碳为主要元素，其含碳量在0-2%之间。
铸钢的凝固特点主要表现在以下几个方面：
1.铸钢的钢水流动性不如铸铁，因此浇注结构的厚度不能太小，形状也不应太复杂。
2.铸钢的凝固过程中不经历共晶转变，这使得铸钢在铸造过程中具有较好的流动性，能够生产出形
状更为复杂的铸件。
3.铸钢的强度要求较高，当采用铸铁不能满足要求时应采用铸钢。
4.铸钢按品种和用途可分为一般工程用铸钢、焊接结构用铸钢、不锈钢铸钢、耐热钢铸钢等。
5.铸钢的含碳量会影响其强度和塑性，含碳量越高，强度和硬度越大，但塑性和韧性会降低。
6.铸钢的铸造工艺对其凝固过程也有重要影响，例如浇注温度、冷却速度等因素都会影响铸件的凝
固和组织结构。
球墨铸铁件特点介绍
球墨铸铁件特点介绍球墨铸铁件是一种具有特殊结构和性能的铸造件，它在工业生产中广泛应用于各个领域。
本文将介绍球墨铸铁件的特点，并从材料特性、机械性能、耐腐蚀性能、加工性能等方面进行详细解释。
一、材料特性：球墨铸铁件是一种由球状石墨和铁基体组成的铸造材料。
它具有优良的铸造性能，可以实现复杂形状的铸造，并且容易加工。
球墨铸铁件的石墨形态决定了它的特殊性能，使其具有良好的韧性和高强度。
与普通灰铸铁相比，球墨铸铁件具有更好的抗拉强度和韧性，其强度和硬度可与一些铸钢相媲美。
二、机械性能：球墨铸铁件具有优异的机械性能，其强度、硬度和韧性都较高。
它的屈服强度和抗拉强度都比灰铸铁高，抗冲击能力也更强。
这使得球墨铸铁件在承受大的载荷和冲击负荷时表现出色，可以在机械传动系统、汽车零部件、工程机械等高强度和耐磨损的场合得到广泛应用。
三、耐腐蚀性能：球墨铸铁件具有良好的耐腐蚀性能，特别是在一些腐蚀介质中的抗蚀性能较好。
它在湿式环境下不易生锈，耐碱性能也较强。
这使得球墨铸铁件可以应用于一些腐蚀性较强的场合，如化工设备、海洋工程等。
四、加工性能：球墨铸铁件的加工性能较好，可以进行钻孔、铣削、车削、切割等多种加工工艺。
与铸钢相比，球墨铸铁件的切削性能更好，切削力和切削温度较低，切削工具的寿命也更长。
这使得球墨铸铁件在加工过程中能够更好地保持尺寸精度和表面质量。
总结起来，球墨铸铁件具有材料特性独特、机械性能优良、耐腐蚀性能强和加工性能好等特点。
它在汽车工业、机械制造、石油化工、铁路交通等领域得到广泛应用。
随着科技的不断进步，球墨铸铁件的性能不断提高，应用范围也在不断扩大。
我们相信，在未来的发展中，球墨铸铁件将继续发挥重要作用，为各个领域的发展做出更大的贡献。
高锰钢、高铬铸铁
高锰钢衬板、锤头、筛条、颚板等是目前水泥厂最为广泛使用的铸钢件，它以高的耐磨性，良好的韧性和经济性深受欢迎。
高锰钢的特点：高锰钢具有良好的塑性和冲击韧性，在外力冲击下表面产生硬化层，已硬化的表面层被磨损以后，出现新的表面层，又继续被加工硬化。
因此，高锰钢铸件是有高的表面耐磨性，·里面部分仍保留原机械性能。
因为高锰钢具有以上特点，所以目前世界上还未有任何耐磨材料可完全代替高锰钢。
高铬抗磨铸铁的特性及应用含铬量为12。
30％，含碳量为2．4。
3．6％的高铬铸铁，通过高合金化和热处理手段可得到马氏体或奥氏体或二者混合型的基体以及铬的特殊碳化物。
这种特殊碳化物为呈六角晶系的Me，C，，其硬度高达HVl200。
1600，远高于渗碳体型碳化物和常见的矿物磨检的硬度。
这类碳化物的存在是高铬铸铁获得高抗磨性的主要原因、此外，高铬铸铁中的共晶结构与一般铸铁中的莱氏体不同。
一般铸铁中的莱氏体呈连续网状，而合高铬的共晶碳化物呈断开的块、条状态。
相当于在基体上镶嵌入高硬度的颗粒。
因此，不仅抗磨性好，而且大大削弱了高硬度相的脆化作用，相对而言有较好的韧性。
高铬铸铁中的高硬度马氏体基体，强有力地支承碳化物颗粒，避免工作过程中碳化物从磨损表面脱落，保证了材料的高抗磨性。
因此高铬铸铁作为高抗磨材料已有效地应用于破碎、研磨、物料输送等机械和冶金设备。
尤其在磨料磨损和冲击磨损的机件(如：破碎机滚筒、料仓衬板、高炉料钟、料斗、运煤槽衬板、磨煤机辊套、轧辊、渣浆泵过流部件等)方面应用更为广泛。
通过分析衬板在正常的工况条件下的磨损机理及材料相应的特性,确定衬板合理的组织和化学成分,研制中碳低合金耐磨钢ZG40Cr2SiMnMoV,机械性能:σb≥1 200 MPa, HRC≥50, αK≥18 J/cm2.试制后测定工艺性,结合生产实际,制订各工序的操作要点和工艺参数,正式投产,产品符合设计要求,使用寿命为高锰钢衬板的2～3倍,成本持平,是高锰钢理想的替代材料.。
铸造材料有哪些
铸造材料有哪些铸造是一种常见的制造工艺，通过将熔化的金属或其他材料注入模具中，然后冷却凝固成型，从而制造出各种零件和产品。
在铸造过程中，选择合适的铸造材料至关重要，不同的材料具有不同的特性和适用范围。
本文将介绍几种常见的铸造材料，包括铸铁、铸钢、铝合金、铜合金和锌合金。
1. 铸铁铸铁是一种常见的铸造材料，具有良好的流动性和耐磨性。
根据其化学成分和组织结构的不同，铸铁可以分为灰铸铁、球墨铸铁和白口铸铁等多种类型。
灰铸铁具有较高的硬度和耐磨性，适用于制造机床零件、汽车零件等。
球墨铸铁具有良好的韧性和强度，适用于制造重型机械零件、管道配件等。
白口铸铁硬度较高，适用于制造磨损严重的零件。
2. 铸钢铸钢是一种含碳量较低的合金钢，具有良好的强度和韧性。
铸钢适用于制造要求较高的零件和产品，如航空发动机零件、汽车发动机零件等。
铸钢具有良好的加工性能和热处理性能，可以满足复杂零件的制造要求。
3. 铝合金铝合金是一种轻质、耐腐蚀的材料，具有良好的导热性和导电性。
铝合金适用于制造航空航天零件、汽车零件、电子产品外壳等。
铝合金具有良好的可塑性和表面处理性能，可以满足各种复杂产品的制造要求。
4. 铜合金铜合金具有良好的导热性和耐蚀性，适用于制造导热零件、海水工程零件等。
铜合金具有良好的加工性能和焊接性能，可以满足复杂零件的制造要求。
5. 锌合金锌合金是一种低熔点合金，具有良好的流动性和耐蚀性。
锌合金适用于制造精密零件、电子产品外壳等。
锌合金具有良好的表面处理性能和装饰性能，可以满足各种产品的制造要求。
总之，选择合适的铸造材料对于产品的质量和性能具有重要影响。
不同的铸造材料具有不同的特性和适用范围，制造企业在选择铸造材料时需要根据产品的要求和使用环境进行综合考虑，以确保产品具有良好的性能和可靠的质量。
铸钢25锰
铸钢25锰全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：铸钢25锰，是一种高强度、高硬度的合金铸钢，具有优异的耐磨性和抗冲击性能。
它主要由铁、碳、锰等元素组成，具有高强度、耐磨性好、抗冲击性强等优点。
在机械加工中广泛应用，尤其在采矿、建材、冶金等行业中得到广泛应用。
铸钢25锰的化学成分主要是碳(C)、锰(Mn)、硅(Si)、磷(P)、硫(S)等元素。
其中锰的含量达到25%，使得该铸钢具有很好的韧性和耐磨性。
碳的含量在0.8%到1.2%之间，硅含量在0.3%到0.5%之间，硫和磷的含量都在很低的水平，这些元素的合理比例使得铸钢25锰具有较高的硬度、耐磨性和抗冲击性。
铸钢25锰具有很高的强度，其屈服强度在1500MPa以上，抗拉强度可以达到2000MPa以上。
这种高强度的铸钢，在各种恶劣环境中都具有很好的表现。
它的硬度也相当高，可以达到HB200-250，具有很好的耐磨性，适合用于制造那些需要长时间使用并有高度耐磨性要求的零部件。
铸钢25锰在耐磨性方面表现尤为出色，其耐磨性几乎是一般碳素钢的数倍。
在一些对耐磨性要求较高的场合，铸钢25锰可以替代铸铁和普通碳素钢，减轻零部件的磨损程度，延长使用寿命。
在采矿、建材、冶金等行业，铸钢25锰得到广泛应用，尤其是在挖掘机、装载机、破碎机等大型机械设备的制造中，铸钢25锰的身影随处可见。
铸钢25锰不仅在机械制造行业中得到广泛应用，而且在其他领域也有着重要的作用。
比如在航空航天、船舶制造等领域，需要具有高强度、高硬度、耐磨性好的材料来制造零部件，铸钢25锰就可以发挥重要作用。
在矿山、采矿中使用的破碎机、筛分机等设备，也常常采用铸钢25锰制造零部件，以提升设备的耐磨性和使用寿命。
第二篇示例：铸钢25锰是一种含有25%的锰元素的铸造用优质合金钢材料。
它具有优异的耐磨性、耐热性和耐腐蚀性，广泛应用于机械制造、船舶建造、石油化工、矿山设备等领域。
本文将从铸钢25锰的特性、用途、生产工艺、质量控制以及市场前景等方面进行探讨，希望能够为相关行业的人士提供一些参考和帮助。
铸铁属于什么材料
铸铁属于什么材料
铸铁是一种铁碳合金材料，主要包括灰铸铁、球墨铸铁和白口铸铁。
它具有良
好的铸造性能、机械性能和耐磨性，被广泛应用于工业制造领域。
铸铁的分类和性能让人们对它的材料特性产生了疑问，那么铸铁属于什么材料呢？
首先，我们来了解一下铸铁的基本成分。
铸铁是以铁和碳为主要合金元素，同
时还含有一定量的硅、锰、磷等元素。
根据碳的形态和含量不同，可以将铸铁分为灰铸铁、球墨铸铁和白口铸铁。
灰铸铁中碳以石墨形式存在，球墨铸铁中碳以球状石墨形式存在，而白口铸铁中碳以铁素体形式存在。
这些不同形式的碳对铸铁的性能产生了显著影响。
其次，铸铁的性能特点也能够说明它属于什么材料。
铸铁具有较高的铸造性能，能够流动性好，填充性能强，适合于各种复杂形状和薄壁厚的铸件制造。
同时，铸铁的机械性能也较好，具有一定的强度和韧性，在静载和冲击载荷下表现出良好的性能。
此外，铸铁还具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，能够满足不同工况下的使用要求。
最后，铸铁作为一种特殊的铁碳合金材料，其材料特性决定了它在工程领域的
重要地位。
在汽车制造、机械制造、建筑工程等领域，铸铁都有着广泛的应用。
它能够满足复杂零部件的铸造要求，同时在成本和性能上都具有一定的优势，因此备受青睐。
综上所述，铸铁属于一种铁碳合金材料，具有良好的铸造性能、机械性能和耐
磨性，被广泛应用于工业制造领域。
通过了解铸铁的基本成分和性能特点，我们可以更好地理解铸铁属于什么材料这个问题。
铸铁的独特性能使其在工程领域发挥着重要作用，也为工程师提供了更多的设计选择。
铸钢和球铁比较终版
关于铸钢WCB（ZG230-450））和球铁(QT450-10)的比较1.材质介绍及机械性能比较：铸钢：以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢。
铸造碳钢具有较高的强度、塑性和韧性，成本较低，在重型机械中用于制造承受大负荷的零件，如轧钢机机架、水压机底座等；在铁路车辆上用于制造受力大又承受冲击的零件如摇枕、侧架、车轮和车钩；工矿项目中的阀体、泵、容器或大容量电站的汽轮机壳体等。
球铁：将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。
比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。
用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。
通过以上两个表格可以发现：a.铸钢延展性更好强度高（即更耐压），热处理工艺性能好，可控性更高。
b.球铁的韧-----脆转折温度比铸钢高，金属材料耐低温主要是韧性－脆性转变温度低于使用温度，所以铸钢的耐低温（-29℃）性能要优于球铁（-19℃）。
c.金属材料在一定的温度和压力下，随时间的延续所发生的缓慢、连续的塑性形变现象称为蠕变现象，即金属材料的耐高温性能。
铸钢由于韧性等机械性能优于球铁材质，所以耐高压（425℃）性能要优于球铁（350℃）2.铸造性能比较：在球铁铸件铸造生产中，常见的铸件缺陷除有灰铸铁件的一般缺陷外，还有球化不良、球化衰退、夹渣、锁松、石墨漂浮、皮下气孔等，但铸钢不会存在类似铸造缺陷，所以铸钢铸造工艺更可控，不易产生铸造缺陷，如砂眼、气泡、裂纹等。
3.焊接性能比较：a.球墨铸铁的焊接性能很差，它和灰铸铁一样，其焊接工艺主要用于缺陷焊补或旧件修复。
从理论上讲，球墨铸铁比灰铸铁还难焊接，因为球墨铸铁属于高强度铸铁，它的焊接接头在焊补重熔时不仅要求碳的石墨化，还要保证石墨呈球状（即球化），这在焊接条件下是很难完成的。
因此，球墨铸铁接头经焊接后，一般很难达到与母材的强度或塑性相等的要求。
由于焊接接头的力学性能不能满足使用要求，所以，球墨铸铁件是很少用焊接方法来修复的。
(HT) 可锻铸铁(KTH) 铸钢(WCA、WCB、WCC)
牌号
HT100
HT150
HT200
HT250
HT300
HT350
5
二、可锻铸铁（KTH)
可锻铸铁：用白口铸铁经过热处理后制成的有韧性的铸铁，别名： 马铁和玛钢；可锻铸铁通过石墨化退火处理得到一种高强韧铸铁， 具有较高的强度、塑性、和冲击韧度，可以部分代替碳钢。与灰 铸铁相比有较好的强度和塑性，特别是低温冲击性能较好，耐磨 性和减震性优于普通碳素钢。缺点是：在热处理过程中，工件易 变现，而且热处理工艺复杂，耗时久后续还需通过整形工序以消 除工件在热处理过程中的变形；可锻铸铁适宜于薄壁小工件，厚 大工件在厚壁处易形成缩松等铸造缺陷。
8
三、铸钢（WCA、WCB、WCC)
可锻附：某款切断阀阀体材质报告（WCB） 产品质量证明书
化学成分 炉号 名称 阀体 1＃试块 图号 RQZ-50/4.0 材质 WCB WCB 数量 50件 2件 0.24 0.48 0.88 0.035 0.034 C Si Mn s p
阀体
2＃试块 阀体
RQZ-80/4.0
6
二、可锻铸铁（KTH)
可锻我们在燃气输配设备中常用的是黑心可锻铸铁，他的组织为： 铁素体+团絮状石墨；目前国内90%的可锻铸铁为黑心可锻铸铁，其 常见牌号为： KTH300--06 KTH330-08 KTH350-10 KTH370-12 牌号表示方法为：
可锻铸铁由于其铸造特性，通常用于燃气用小型阀门和其他薄壁工 件。
素钢铸件技术条件》之要求。
10
四、球磨铸铁（QT)
可锻其基体为铁素体，韧性和塑性高，有较强的抗冲击性能，具 有抗温度急变和耐腐蚀性，用途很广，其机械性能远胜于灰口铸 铁而接近于钢；他具有优良的铸造、切削、和耐磨性能，有一定 的弹性，适用于阀体、曲轴、齿轮等制造。球铁的热处理规范为： 铸态或正火；其铸态状态金相组织是：石墨+铁素体+珠光体； 正 火状态金相组织是：石墨+较多的珠光体+铁素体，这样可获得较 高的综合机械性能，特别是其塑性和韧性提高，故球铁是兼具钢 和铸铁的优点的优良材料；他既具有钢的强度和韧性，又具有铸 铁的易于加工切削的优点。 以QT450-10举例： 抗拉强度：σ b≥450MPa； 屈服强度σ s ≥310MPa;伸长率δ （%） ≥10 硬度：160-210HB
g20mn5n铸钢杨氏模量
g20mn5n铸钢杨氏模量铸钢材料中的杨氏模量是一个重要的物理参数，它描述了材料的刚度和弹性。
本文将以G20Mn5N铸钢材料的杨氏模量为题，从不同角度展开讨论。
一、G20Mn5N铸钢材料的基本特性G20Mn5N铸钢是一种低碳合金钢，主要由铁、锰和少量的镍组成。
它具有高强度、良好的可塑性和韧性，被广泛应用于机械零件的制造。
杨氏模量是衡量材料刚性的重要指标之一，它代表了单位应力下材料的变形程度。
二、G20Mn5N铸钢材料的杨氏模量测定杨氏模量的测定通常采用弹性力学原理，通过施加不同的应力并测量材料的应变来计算。
对于G20Mn5N铸钢材料，可以通过拉伸试验、压缩试验和弯曲试验等方法来测定其杨氏模量。
这些试验可以在实验室或工程实践中进行，通过仪器设备来获取准确的数据。
三、G20Mn5N铸钢材料的杨氏模量与应用G20Mn5N铸钢材料的杨氏模量在实际应用中具有重要意义。
它可以用于评估材料在受力时的变形性能，指导设计和制造过程。
同时，杨氏模量也是计算结构件应力和变形的基础参数。
在工程领域中，通过合理选择材料和控制杨氏模量，可以提高结构件的稳定性和可靠性。
四、G20Mn5N铸钢材料的杨氏模量影响因素杨氏模量受多种因素的影响，包括材料成分、晶体结构、热处理工艺等。
对于G20Mn5N铸钢材料来说，合适的成分比例和适当的热处理工艺可以改善其力学性能，提高杨氏模量。
此外，不同的晶体结构也会对杨氏模量产生影响，晶粒越细，杨氏模量越高。
五、G20Mn5N铸钢材料的杨氏模量在工程实践中的应用案例G20Mn5N铸钢材料的杨氏模量在机械制造和结构工程中有广泛的应用。
例如，在汽车制造中，通过合理选择材料和控制杨氏模量，可以提高车身刚度和安全性能。
在建筑领域，通过优化杨氏模量的设计，可以提高建筑结构的稳定性和抗震性能。
六、结语G20Mn5N铸钢材料的杨氏模量是评估材料力学性能的重要指标之一。
本文从基本特性、测定方法、应用案例等方面对其进行了介绍。
工程材料学第6章铸铁
第二阶段石墨化 在℃－738℃温度范围内奥氏体沿E′S′ 线析出二次石墨。
第三阶段石墨化 在738 ℃（P′S′K′）通过共析反应析出石墨， 其反应方程式为： As′→Fp′+G(共析) 含3％的亚共晶铸铁－石墨相图进行转变的过程 如图所示
二 复线铁碳相图
在铁碳相图中，碳可以化合态的渗碳体的形式和游离态的石墨 (G)的形式存在。渗碳体具有复杂的斜方结构。石墨具有特殊的 简单六方晶格，其底面碳原子呈六方网络排列，原子间为共价键 结合，间距小（1.42Å）结合力很强；底面层之间为分子键，面 间距离大（3.04Å），结合力弱，所以石墨的强度和硬度不高， 韧性很低。石墨的晶体结构如图
二、球墨铸铁的牌号、组织和性能
1.牌号
我国球墨铸铁牌号用“QT”标明，其后两组数字表示 最低抗拉强度极限和延伸率，见表
由表中数据可知，球墨铸铁的抗拉强度远远超过灰 口铸铁，而与钢相当。其突出特点是屈强比 （б0.2/бb）高，约为0.7－0.8，而钢一般只有0.3－ 0.5。在一般的机械设计中，材料的许用应力根据 б0.2确定，因此对于承受静载的零件，使用球墨铸铁 比铸钢还节省材料，重量更轻。
三 灰口铸铁的性能
1、优良的铸造性能
由于灰铸铁的化学成分接近共晶点，所以铁水流动性好，可以铸造非 常复杂的零件；另外．由于石墨比容较大，使铸件凝固时的收缩量 减少．可简化工艺，减轻铸件的应力，并可得到致密的组织。
2、优良的耐磨性
石墨本身具有润滑作用，石墨掉落后的空洞能吸附和储存润滑油，使 铸件有良好的耐磨性；此外．由于铸件中带有硬度很高的磷共晶： 又能使抗磨能力进一步 提高，这对于制备活塞环．气缸套等受摩擦 零件具有重要意义，
常用铸造齿轮材料及其热处理工艺方法
常用铸造齿轮材料及其热处理工艺方法铸造齿轮因其加工性能好、耐磨性高、噪声低及成本低等优点，在机械制造行业得到广泛应用。
常用铸造齿轮材料主要包括铸铁及铸钢。
常用齿轮铸铁材料是灰铸铁和球墨铸铁，因铸铁中存在游离石墨和多孔性结构，故齿轮的耐磨性良好、噪声小。
与铸铁齿轮材料相比，铸钢材料具有较高强度、硬度和耐磨性能，可用于负荷较大的大型齿轮。
一、铸铁齿轮材料及其热处理铸铁齿轮常用材料为灰铸铁及球墨铸铁。
1.齿轮用灰铸铁灰铸铁抗拉强度低，脆性较高，抗弯及耐冲击能力很差，但它易于铸造，易切削，具有良好的耐磨性、缺口敏感性小、减振性及成本低特点，可用于低速、载荷不大的开式齿轮传动。
（1）齿轮用灰铸铁的牌号及力学性能齿轮用灰铸铁的牌号及抗拉强度见表1。
（2）灰铸铁齿轮表面硬度和耐磨性灰铸铁表面热处理前最好先正火处理。
表面热处理，如高中频感应淬火及化学热处理等，其中高中频感应淬火应用最多。
高中频感应淬火温度通常采用850~950℃加热淬火，由于铸铁导热性差，因此加热速度不易太快，单位功率要比同样的钢件小一些。
否则，会产生裂纹和熔化现象。
铸铁经高频感应加热后，淬火冷却介质一般采用水、PAG进行冷却。
回火温度一般在200~400℃，铸铁齿轮经淬火、回火后硬度为40~50HRC。
灰铸铁齿轮金相检验执行GB/T7216《灰铸铁金相检验》标准。
2.齿轮用球墨铸铁球墨铸铁的性能介于钢和灰铸铁之间，强度比灰铸铁高很多，具有良好的韧性和塑性，在冲击不大的情况下，可代替钢制齿轮。
齿轮制造主要使用珠光体和贝氏体球墨铸铁，牌号在QT500以上，热处理一般采用正火+回火。
（1）球墨铸铁牌号、基体组织、力学性能及其各热处理状态下的力学性能球墨铸铁牌号、基体组织、力学性能见表2。
（2）球墨铸铁热处理铸造齿轮毛坯的预处理一般采用退火、正火，也可进行正火+回火，或调质处理。
球墨铸铁齿轮的常用热处理工艺见表3。
（3）球墨铸铁金相检验执行GB/T9441《球墨铸铁金相检验》标准。
铸钢与铸铁的区别
铸钢与铸铁的区别关于铸钢与铸铁的铸造问题铸钢与铸铁的铸造都是铸造铁合金——铸造铁与碳组成的铁碳合金，属黑色金属铸造。
一、铸钢与铸铁化学成分的区别钢铁均是含有少量合金元素和杂质的铁碳合金，按含碳量不同可分为：熟铁――含C小于0.05％钢――含C为0.05～2.0％铸铁是含碳量在2％以上的铁碳合金。
工业用铸铁一般含碳量为2％～4％。
碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。
除碳外，铸铁中还含有1％～3％的硅，以及锰、磷、硫等元素。
合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。
碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。
铸铁可分为：①灰口铸铁。
含碳量较高（2.7％～4.0％），碳主要以片状石墨形态存在，断口呈灰色，简称灰铁。
熔点低（1145～1250℃），凝固时收缩量小，抗压强度和硬度接近碳素钢，减震性好。
用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。
②白口铸铁。
碳、硅含量较低，碳主要以渗碳体形态存在，断口呈银白色。
凝固时收缩大，易产生缩孔、裂纹。
硬度高，脆性大，不能承受冲击载荷。
多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。
③可锻铸铁。
由白口铸铁退火处理后获得，石墨呈团絮状分布，简称韧铁。
其组织性能均匀，耐磨损，有良好的塑性和韧性。
用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件。
④球墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。
比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。
用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。
⑤蠕墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得，析出的石墨呈蠕虫状。
力学性能与球墨铸铁相近，铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。
用于制造汽车的零部件。
⑥合金铸铁。
普通铸铁加入适量合金元素（如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等）获得。
合金元素使铸铁的基体组织发生变化，从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。
用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。
铸钢用以浇注铸件的钢。
材料性能及其加工第6章 铸铁
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第二节 灰铸铁
二、灰铸铁的孕育处理
在铸铁液中加入少量的孕育剂（一般加入铁液质量4%的硅 铁或硅钙合金）以形成大量的结晶核心，获得极为细小的片 状石墨和珠光体基体。经这样处理后的铸铁称为孕育铸铁。 孕育铸铁的抗拉强度高于普通灰铸铁，同时，由于结晶时冷 却速度对孕育铸铁的结晶影响较小，故铸件各个部位的组织 较均匀，性能也趋于一致。孕育铸铁适用于制造性能要求较 高、截面尺寸变化较大的大型铸件。
除以上各阶段石墨化外，生产中将白口铸铁在高温下进行退 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。
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第一节 铸铁概述
2）影响石墨化的因素 铸铁的石墨化主要与化学成份和冷却速度有关。 （1）化学成份。碳和硅是强烈促进石墨化的元素，含碳量增
加使石墨晶核数量增加，因而促进石墨化。硅原子容易与铁 结合，溶于铁素体中，削弱了铁与碳的结合力，并使共晶点 下降，也促进石墨化。铸铁中的碳与硅越多，石墨化程度越 充分，越容易获得灰口铸铁组织，但碳和硅含量过高会导致 石墨粗大、增多，降低力学性能。因此，适当提高铸铁中的 碳和硅含量是控制铸铁组织的基本措施之一。
常用铸铁具有优良的铸造性能，生产工艺简便，成本低，所 以应用广泛，通常，50%以上的机器（以质量计）是铸铁件。
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第一节 铸铁概述
二、铸铁的分类
铸铁中的碳除少量可熔于铁素体外，其余部分因结晶条件不 同可以形成渗碳体或者石墨。
根据碳在铸铁中的存在形式，铸铁可分为以下三类。 （1）灰口铸铁。碳全部或大部分以石墨存在于铸铁中，断口
气门座圈材料
气门座圈材料气门座圈是发动机气门的重要配件，它直接影响着发动机的工作效率和性能。
因此，选择合适的气门座圈材料对于发动机的稳定运行和性能提升至关重要。
目前，市面上常见的气门座圈材料主要包括铸铁、铸钢、铜铝合金和陶瓷等。
本文将就这几种常见的气门座圈材料进行介绍和分析，以便读者更好地了解各种材料的特性和适用场景。
首先，铸铁是一种常见的气门座圈材料。
铸铁具有良好的耐磨性和耐热性，适用于一些普通发动机的使用场景。
然而，铸铁的密度较大，导致气门座圈重量较重，容易增加发动机的惯性负荷，影响发动机的响应速度和燃油经济性。
因此，在追求高性能的发动机中，铸铁气门座圈的应用受到了一定的限制。
其次，铸钢气门座圈是一种性能较好的材料。
铸钢具有优异的耐磨性和耐腐蚀性，同时密度较小，可以有效减轻气门座圈的重量，提高发动机的响应速度和燃油经济性。
因此，铸钢气门座圈在高性能发动机中得到了广泛的应用，尤其是在赛车和高性能轿车上表现突出。
另外，铜铝合金气门座圈是一种新型的材料。
铜铝合金具有良好的导热性和导电性，可以有效帮助发动机散热，提高发动机的工作效率。
同时，铜铝合金还具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，适用于高温高压的工作环境。
因此，铜铝合金气门座圈在一些高性能发动机中也得到了广泛的应用。
最后，陶瓷气门座圈是一种新型的高性能材料。
陶瓷具有极高的硬度和耐磨性，可以有效延长气门座圈的使用寿命。
同时，陶瓷还具有优异的耐高温性能，可以适应高温高压的工作环境。
然而，陶瓷的成本较高，制造工艺也较为复杂，因此在一般的发动机中应用较少。
综上所述，选择合适的气门座圈材料对于发动机的性能和稳定运行至关重要。
不同材料具有不同的特性和适用场景，需要根据具体的发动机类型和使用环境进行选择。
希望本文能够帮助读者更好地了解气门座圈材料的特性和应用，为发动机的维护和性能提升提供参考。
铸铁和铸钢
重型机械齿轮
外壳 轧辊
牌号表示法： 铸钢代号用“铸” 和“钢”二字汉语拼音的字首 “ZG” 表示。牌号有两种表示方法:以强度表示时,在 “ZG”后面有两组数字，第一组数字表示该牌号屈服 点的最低值，第二组数字表示其抗拉强度的最低值， 两组数字间用“－”隔开。如 ZG200－400。 以化学成分表示铸钢牌号时，在“ZG”后面的数 字表示铸钢平均碳含量的万分数。在含碳量后面排列 各主要合金元素符号,每个元素符号后面用整数标出含 量的百分数，如ZG35Cr2MoV。
铸铁的分类
• 根据碳的存在形式，将铸铁分为白口铸铁、 灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁。
问题1
• 为什么叫灰铸铁？灰铸铁有怎样的结构？
F+片状G
灰铸铁的显微组织
P+片状G
1、 灰铸铁
特点及用途：优良的铸造性能，良好的切削加工性， 良好的减磨擦性和减振性。因而被广泛地用来制作 各种承受压力和要求消振性的零件。
思考题
• 1.在灰铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁中碳分别 以什么形式存在？并比较这三种铸铁的性 能。
• 2.说出下列牌号表示的含义： HT150 KTH350-10 QT400-18 ZG200-400 ZG40Cr
液压件
阀门
叶轮
发动机飞轮
灰铸铁的牌号
灰铸铁的牌号以“HT加数字组成”表示，其 中“HT”是“灰”和“铁”的汉语拼音字首表 示灰口铸造，数字表示其最低的抗拉强度。 例如：HT150
HT250
常用灰铸铁的性能和用途如下表所示：
问题2
• 什么是可锻铸铁？与灰铸铁相比有怎样的 特性？
铁素体基体+团絮状石墨
阀门常用材料
阀门常用材料
阀门是工业生产中常见的设备，用于控制流体的流动和压力。
阀门的材料选择
对于阀门的性能和使用寿命有着重要的影响。
在实际应用中，常用的阀门材料主要包括铸铁、铸钢、不锈钢、黄铜、塑料等。
不同的材料具有不同的特性和适用范围，下面将对常用的阀门材料进行介绍。
首先是铸铁材料，铸铁阀门具有价格低廉、耐腐蚀性好、耐磨性强的特点，适
用于一般的工业管道系统。
然而，铸铁阀门的耐压性能相对较差，不适用于高压、高温、腐蚀性强的介质。
其次是铸钢材料，铸钢阀门具有较高的耐压性能和耐腐蚀性能，适用于高压、
高温、腐蚀性强的介质。
铸钢阀门的价格相对较高，但在一些特殊工况下具有明显的优势。
接下来是不锈钢材料，不锈钢阀门具有优良的耐腐蚀性能和抗氧化性能，适用
于腐蚀性介质的管道系统。
不锈钢阀门的价格较高，但具有较长的使用寿命和稳定的性能。
再者是黄铜材料，黄铜阀门具有良好的导热性能和加工性能，适用于一些特殊
的工业场合。
然而，黄铜阀门的耐腐蚀性能较差，不适用于一些腐蚀性介质的管道系统。
最后是塑料材料，塑料阀门具有良好的耐腐蚀性能和绝缘性能，适用于一些特
殊的介质和场合。
然而，塑料阀门的耐压性能较差，不适用于高压管道系统。
综上所述，不同的阀门材料具有各自的特点和适用范围。
在选择阀门材料时，
需要根据实际工况和介质特性进行综合考虑，选择最适合的材料，以确保阀门的性能和使用寿命。
同时，在使用过程中，还需要对阀门进行定期维护和保养，以确保阀门的正常运行和安全使用。
常用铸钢件化学成份及标准(一)2024
常用铸钢件化学成份及标准（一）引言：铸钢件是机械制造中常见的零件类型之一，其化学成分及标准对于材料性能的确定具有重要作用。
本文将依次介绍常用铸钢件的化学成分及标准，帮助读者了解铸钢件的材料特性和适用范围。
正文：一、低碳钢件1. 碳含量：一般在0.1%以下，以提高材料的延展性和可焊性。
2. 硅含量：控制在0.15-0.35%，以增加铸件的强度和耐磨性。
3. 锰含量：通常控制在0.6-0.9%，可提高材料的强度和硬度。
4. 磷含量：应控制在0.04%以下，过高的磷含量易导致脆性。
5. 硫含量：应控制在0.05-0.07%以内，过高的硫含量会降低材料的塑性和冷加工性能。
二、中碳钢件1. 碳含量：一般在0.3-0.6%，以提高材料的强度和硬度。
2. 锰含量：控制在0.6-1.2%之间，以提高耐磨性。
3. 硅含量：通常控制在0.15-0.35%，适当的硅含量可提高材料的强度。
4. 磷含量：控制在0.04%以下，过高的磷含量易造成脆性。
5. 硫含量：一般控制在0.05-0.07%以内，过高的硫含量会降低铸件的塑性和冷加工性能。
三、高碳钢件1. 碳含量：通常在0.6-1.4%之间，以提高材料的硬度和耐磨性。
2. 锰含量：控制在0.3-0.9%之间，以提高材料的韧性和强度。
3. 硅含量：通常控制在0.15-0.35%，可以提高材料的强度。
4. 磷含量：控制在0.04%以下，过高的磷含量会降低材料的塑性。
5. 硫含量：应控制在0.05-0.07%以内，过高的硫含量会降低铸件的冷加工性能。
四、合金钢件1. 合金元素：常见的合金元素包括铬、镍和钼等。
2. 铬含量：控制在1-3%之间，可以提高材料的耐腐蚀性和热稳定性。
3. 镍含量：通常控制在0.5-1.5%之间，可以提高材料的强度和韧性。
4. 钼含量：控制在0.1-0.5%之间，可以提高材料的耐高温和抗热蚀性能。
5. 其他合金元素：根据具体应用场景，还可以添加钛、钢、铌等元素，以改善材料的特性。
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铸铁铸钢的材料特性和结构特点
来源：对钩网
工业用的铁和钢都是铁碳两种元素达的合金，含碳量在2.11%以上的是铁，在2.11%以下的是钢。
铸铁和铸钢是工业机加工中常用的加工材料。
下面，我们介绍几种常见的铸铁和铸钢材料，以及它们的材料特性和结构特点。
灰铸铁
灰铸铁是含有片状石墨的铸铁，是应用最为广泛的铸铁，产量占铸铁总产量的80%以上。
灰铸铁材料综合力学性能低，抗压强度大，是本身抗拉强度的3到4倍。
消振能力比钢大10倍，故经常用来制造承受振动的机座。
弹性模量较低，其壁厚变化对力学性能影响较大。
由于其对冷却速度有很大的敏感性，灰铸铁铸件在厚度较薄的截面上经常出现白口和裂纹，而在厚度较厚的截面上又经常导致琉松情况。
因此，灰铸铁件截面厚度存在一个临界值，如果超过了这个值，随着壁厚增加，其强度、消振能力、弹性模量等力学性能不仅不会增强，反而显著减弱。
由于灰铸铁热稳定性较低，因此不能用于制造那些长时间工作在超过250摄氏度环境下的零件。
相比于铸钢材料，采用灰铸铁可以得到厚度更薄，几何形状更复杂的铸件，而且铸件中的残余内应力和翘曲变形都要更小一些。
由于在各截面上性能比较均匀，灰铸铁常用于制造要求高，但截面不一定较厚的铸件。
蠕墨铸铁
蠕墨铸铁是呈蠕虫状的铸铁，它掺入的石墨形态是介于片状石和球状之间的，化学结构与灰铸铁类似。
蠕墨铸铁综合力学性能比灰铸铁略好一点，而比球墨铸铁略逊一筹，其冲击韧性、延长率抗压强度、屈服强度等均在二者之间，壁厚变化对力学性能影响比灰铸铁小。
蠕墨铸铁对冷却速度的敏感性比灰铸铁小得多，且具有良好的导热性，所以经常用来制造工作环境温度苛刻，温度梯度比较大的零件。
由于蠕墨铸铁材料强度较高，致密性好，对于缺口的敏感性小，具有良好的工艺性能，可以用来制造几何形状复杂的大型零件。
为了节约废钢，减轻铸件的重量，蠕墨铸铁还可用来替代孕育铸铁件，这样做还可以达到有效提升成品率、增强铸件气密性的目的，特别适于生产液压件。
球墨铸铁
经过球化处理以及孕育处理而获得的球状石墨称为球墨铸铁，这是上世纪中叶发展起来的一种高强度铸铁材料，综合性能较高，接近于钢，在工业上有十分广泛的应用。
球墨铸铁强度、塑性和弹性模量都要比灰铸铁好，抗磨性比灰铸铁
高一倍，壁厚变化对力学性能影响小，但消振能力比灰铸铁低。
虽然球墨铸铁对冷却速度的敏感性较大，但由于其具有很高的热稳定性，对高温的耐受能力很强，因而可以用来制造在300到400摄氏度环境下工作的零件。
它的力学性能受化学成分改变的影响较小，因此相对于其他铸铁材料，成品率更高。
由于体积收缩率大，而线收缩率小，容易形成缩孔、缩松，球墨铸铁铸件通常被设计成厚度均匀的结构，尽量避免厚大断面。
铸钢
铸钢是含碳比例在2.11%以下的铁碳合金材料，含碳比例低于0.2%的属于低碳钢，在0.2%到0.5%之间的属于中碳钢，高于0.5%的属于高碳钢。
另外，还有低合金钢和高锰钢等类型。
铸钢材料综合力学性能高，抗压强度与抗拉强度基本相当，壁厚变化对力学性能影响很小，消振能力较低。
因其壁厚变化对力学性能影响小，故适用于制造大厚度零件，但由于具有内应力和翘曲较大的特点，不适用于制造几何结构复杂的零件。
气体饱和倾向较大，材料表面易产生旗气泡，所以加工余量比铸铁材料多。
虽然铸钢材料有很高的热稳定性，但由于热收缩率大，温度变化时很容易发生开裂现象，所以设计时要强调壁厚均匀，转角圆滑。