铸钢和铸铁的区别
常用铸造合金材料
用途：用于受力复杂、负荷较大、要求耐磨的铸件.
（F + G）：制作汽车、拖拉机底盘零件，阀体、阀盖。 （F + P + G ）：塑韧性较好，可制作机油泵齿轮。 （P + G）：强度较高，可代替中碳钢制作柴油机或内燃 机的曲轴、连杆、轧辊、凸轮轴等。 M回 + G 或 B下+ G ：用于制作汽车、拖拉机的传动齿轮。 应用
第2章 铸造成形
2.3 常用铸造合金材料
1.铸铁 2.铸钢 3.非铁铸造合金
2.3 常用铸造合金材料
2.3.1 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；铸铁生产工艺简单、成本低， 是使用最早、应用最广泛的材料之一。
铸铁的分类 铸铁的石墨化
铸铁的熔炼
2. 可锻铸铁—玛钢
指石墨呈团絮状的灰口铸铁，由亚共晶白口铸铁 经长时间石墨化退火（900～960℃）获得。
牌号：如 KTH300-06 ，表示抗拉强度≥300MPa ，
断后伸长率≥ 。
性能：抗拉强度比灰铸铁高，为碳钢的40~70%，
接近于铸钢；有一定塑性和韧性。但仍不可锻造。
断口 心部 呈黑 色 铁素体基体黑心可锻铸铁 珠光体基体可锻铸铁
5.灰铸铁可通过表面淬火，提高其表面硬度和耐磨性。
2.3.3 铸 钢
指在铸造工艺中使用的钢，碳的质量分数一般在0.15～0.60％。
主要内容：
1. 铸钢的分类 铸造碳钢 铸造合金钢：低合金铸钢
高合金铸钢
2. 铸钢件的生产
2.3.3
1. 铸钢分类
1）铸造碳钢：
铸
钢
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。
铸铁和铸钢的组织结构
铸铁和铸钢的组织结构教学目的及其要求通过本章学习，使学生掌握铸铁牌号和应用范围，了解常用铸铁组织结构和热处理工艺。
主要内容1．铸铁的石墨化2．常用铸铁和铸钢的牌号与性能3．铸铁的热处理学时安排讲课1学时。
教学重点1．铸铁的石墨化2．常用铸铁和铸钢的牌号和性能特点教学难点铸铁的石墨化。
教学过程一、铸铁概述同钢一样，铸铁也是Fe、C元素为主的铁基材料。
它是含碳量大于2.11％的铁碳合金。
铸铁是历史上使用得较早的材料，价格便宜，具有很多优点。
在汽车发动机中，铸铁约占80%。
铸铁成型制成零件毛坯只能用铸造方法，不能用锻造或轧制方法。
（一）铸铁的分类1．按碳在铸铁中存在形式分为两大类白口铸铁：碳以渗碳体的形式存在，断口呈现银白色，硬而脆；作为零件工业上很少用（农业上制作犁铧）；可作为冶炼钢铁的原料。
灰口铸铁：碳以游离态石墨存在，断口呈现黑灰色，灰口铸铁在机械制造业有广泛的应用，在我国，铸铁与钢用量比约为0.46:1。
2．以石墨形态分类（灰口铸铁的分类）：灰铸铁（普通灰口铸铁）：石墨为片状；可锻铸铁：石墨为团絮状；球墨铸铁：石墨为球状；蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状。
（二）灰口铸铁的成分和性能特点1．成分Wc ：2.5—5.0%；Si、Mn、S、P 等元素。
铸铁种Si的含量较多，一般在1.0～2.8%之间。
所以，铸铁可以看成是Fe－Si －C 三元铁基合金。
2．性能特点：抗拉强度、塑性、韧性比钢低；抗压强度高，耐蚀性好；良好的铸造性能和切削加工性能；良好的减震性和耐磨性；成本低。
生产灰口铸铁的关键是让碳以石墨的形式结晶，此过程称为石墨化。
（三）铸铁的石墨化石墨化：铸铁中石墨的形成过程称为石墨化。
1．石墨化过程Fe-- Fe3C / Fe—G 双重相图。
石墨化的三个阶段：（1）第一阶段（高温）石墨化从液相中直接结晶出石墨：L →G I(Wc >4.26%)通过共晶反应形成的石墨：在11540C，Lc’ → A E’+ G共晶（2）第二阶段（中间）石墨化11540C ～7380C冷却过程中从A相中析出的石墨:，A →G II（3）低温石墨化阶段在7380C通过共析反应形成的石墨，As’→Fp + G共析2．铸铁石墨化过程对室温组织的影响三个阶段石墨化都进行彻底 F + G ；第三阶段石墨化不彻底 F + P + G ；第三个阶段石墨化未进行P + G 。
铸铁和铸钢的区别
铸铁和铸钢的区别
一、本质的区别：铸铁和铸钢所含碳、硅、锰、磷、硫等化学元素的百分比不同。
二、内部结构的区别：在铸造过程中，结晶后具有不同的组织结构，因而机械性能和工艺性能产生不同。
三、物理性能的区别：在铸造状态下，铸铁的延伸率、断面收缩率、冲击韧性都比铸钢低；但是铸铁的抗压强度和消震性能比铸钢好；
四、适用范围的区别：铸铁更适于铸造结构复杂的薄壁铸件；
五、力学性能区别：在弯曲试验时，铸铁为脆性断裂，铸钢为弯曲变形。
金相检验7-铸钢和铸铁的金相检验
（1）工程与结构用铸钢
3、铸钢的特点
• 形状复杂或体积大，用压力加工难以成 型； • 切削加工较为困难； • 高合金钢的无（少）切削加工； • 通常以铸态或热处理状态使用，具有铸 造状态的组织特征和性能特点； • 含碳量通常不超过0.6%；
4、铸钢常用的牌号
• 铸造碳钢： ZG200-400(ZG20) ，ZG230-450 (ZG25)， ZG270-500ZG35) ，ZG310-570(ZG45) ， ZG340-640(ZG55）等 • 铸造合金钢： ZG15Mo，ZG25Mo，ZG40Mo等Mo系 ZG40Cr等铬系 ZG35CrMo等铬钼系 ZG20SiMn，ZG35SiMn等硅锰系 ZG50MnMo等锰钼系 ZG35CrMoSi等铬钼硅系
二、铸铁及其金相检验
1、铸铁概述 2、铸铁的组织及性能 3、灰铸铁的金相检验 4、球墨铸铁的金相检验
1、铸铁概述
①成分：含碳量大于2.11%的铁碳合金， 碳的存在方式有三种方式，固溶，化 合，游离。 ②组织由金属基体和石墨组成。 ③主要检验项目：石墨形态、大小和分 布状况，各种组成物的形态、分布和 数量等，并按相应标准进行评级。
③球墨铸铁 • 球墨铸铁是指金相组织中石墨呈球状或 近球状分布的铸铁。 • 牌号：按强度分为：QT400-18，QT45010，QT600-3等8种，短划线前面数字表 示抗拉强度Rm（Mpa），后面数字表示 伸长率A（%）。 • 金相检验相目：石墨检验，组织检验
④蠕墨铸铁
⑤可锻铸铁
• 黑心可锻铸铁：石墨呈团絮状分布， 组织以铁素体为主 • 白心可锻铸铁：白口铸铁毛坯经高温 氧化后形成全部铁素体或铁素体加珠 光体（心部可能残留渗碳体或石墨）
④分类：按碳的存在状态、石墨形态及 性能特点分为三类： 白口铸铁 灰铸铁（普通灰铸铁，球墨铸铁，可 锻铸铁，蠕墨铸铁） 麻口铸铁
铸铁、铸钢、铸铝、铸铜的工艺特点
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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。
常见的机械材料有哪些
机械制造中最常用的材料是钢和铸铁，其次是有色金属合金，非金属材料如塑料、橡胶等，在机械制造中也得到广泛的应用。
一、金属材料金属材料主要指铸铁和钢,它们都是铁碳合金。
它们的区别主要在于含碳量的不同,含碳量小于2%的铁碳合金称为钢,含碳量大于2%的称为铸铁。
1铸铁：常用的铸铁有灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁等。
其中灰铸铁和球墨铸铁属脆性材料,不能辗压和锻造,不易焊接,但具有适当的易熔性和良好的液态流动性,因而可铸成形状复杂的零件。
灰铸铁的抗压强度高,耐磨性、减振性好,对应力集中的敏感性小,价格便宜,但其抗拉强度较钢差。
灰铸铁常用作机架或壳座。
球墨铸铁强度较灰铸铁高且具有定的塑性,球墨铸铁可代替铸钢和锻钢用来制造曲轴、凸轮轴、油泵齿轮、阀体等。
2钢：钢的强度较高,塑性较好,可通过轧制锻造、冲压、焊接和铸造方法加工各种机械零件,并且可以用热处理和表面处理方法提高机械性能,因此,其应用极为广泛钢的类型很多,按用途分,钢可分为结构钢、工具钢和特殊用途钢。
结构钢可用于加工机械零件和各种工程结构。
工具钢可用于制造各种刀具、模具等。
特殊用途钢(不锈钢、耐热钢、耐腐蚀钢)主要用于特殊的工况条件下。
按化学成分分,钢可分为碳素钢和合金钢。
碳素钢的性能主要取决于含碳量,含碳量越多,其强度越高,但塑性越低。
碳素钢包括普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。
普通碳素结构钢(如Q215、0235)般只保证机械强度而不保证化学成分,不宜进行热处理通常用于不太重要的零件和机械结构中。
碳素钢的性能主要取决于其含碳量。
低碳钢的含碳量低于0.25%,其强度极限和屈服极限较低,塑性很高,可焊性好,通常用于制作螺钉、螺母、垫圈和焊接件等。
含碳量在0.1%-0.2%的低碳钢零件可通过渗碳淬火使其表面硬而心部韧,一般用于制造齿轮、链轮等要求表面耐磨而且耐冲击的零件。
中碳钢的含碳量在0.3%-0.5%之间,它的综合力学性能较好,因此可用于制造受力较大的螺栓、螺母键、齿轮和轴等零件。
铸钢技术
铸钢技术对于强度、塑性和韧性要求更高的机器零件，需要采用铸钢件。
铸钢件的产量仅次于铸铁，约占铸件总产量的15%。
一、按照化学成分铸钢可分为碳素铸钢和合金铸钢两大类。
其中以碳素铸钢应用最广，占铸钢总产量的80%以上。
1、碳素铸钢一般的，低碳钢ZG15的熔点较高、铸造性能差，仅用于制造电机零件或渗碳零件；中碳钢ZG25～ZG45，具有高于各类铸铁的综合性能，即强度高、有优良的塑性和韧性，因此适于制造形状复杂、强度和韧性要求高的零件，如火车车轮、锻锤机架和砧座、轧辊和高压阀门等，是碳素铸钢中应用最多的一类；高碳钢ZG55的熔点低，其铸造性能较中碳钢的好，但其塑性和韧性较差，仅用于制造少数的耐磨件。
2、合金铸钢根据合金元素总量的多少，合金铸钢可分为两低合金钢和高合金钢大类。
1）低合金铸钢，我国主要应用锰系、锰硅系及铬系等。
如ZG40Mn、ZG30MnSi1、ZG30Cr1MnSi1等。
用来制造齿轮、水压机工作缸和水轮机转子等零件，而ZG40Cr1常用来制造高强度齿轮和高强度轴等重要受力零件。
2）高合金铸钢，具有耐磨、耐热或耐腐蚀等特殊性能。
如高锰钢ZGMn13，是一种抗磨钢，主要用于制造在干磨擦工作条件下使用的零件，如挖掘机的抓斗前壁和抓斗齿、拖拉机和坦克的履带等；铬镍不锈钢ZG1Cr18Ni9和铬不锈钢ZG1Cr13和ZGCr28等，对硝酸的耐腐蚀性很高，主要用于制造化工、石油、化纤和食品等设备上的零件。
二、铸钢的铸造工艺特点铸钢的机械性能比铸铁高，但其铸造性能却比铸铁差。
因为铸钢的熔点较高，钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大，其体收缩率为10～14%，线收缩为1.8～2.5%。
为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷，必须采取比铸铁复杂的工艺措施：1、由于钢液的流动性差，为防止铸钢件产生冷隔和浇不足，铸钢件的壁厚不能小于8mm；浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大；采用干铸型或热铸型；适当提高浇注温度，一般为1520°～1600℃，因为浇注温度高，钢水的过热度大、保持液态的时间长，流动性可得到改善。
铸钢和铸铁磁化曲线的解析表达
铸钢和铸铁磁化曲线的解析表达磁化曲线是研究材料磁性的重要手段，它可以揭示材料的磁性特征和磁性变化规律。
铸钢和铸铁是重要的工程材料，对其磁性的研究具有重要意义。
本文将着重介绍铸钢和铸铁的磁性特征和磁化曲线的解析表达。
1. 铸钢的磁性特征铸钢是一种含有碳、铬、镍等元素的合金材料，具有优异的机械性能和耐腐蚀性能。
铸钢的磁性是由其化学成分和晶体结构决定的。
一般来说，铸钢具有磁性，但其磁性强度与碳含量和铬含量有关。
当铸钢中的碳含量较高时，其磁性较强，而铬含量较高时，其磁性较弱。
此外，铸钢的晶体结构也会影响其磁性，具有奥氏体结构的铸钢比具有马氏体结构的铸钢具有更强的磁性。
2. 铸铁的磁性特征铸铁是一种含有铁、碳、硅等元素的合金材料，具有优异的铸造性能和机械性能。
铸铁的磁性是由其化学成分和晶体结构决定的。
一般来说，铸铁具有磁性，但其磁性强度与碳含量和硅含量有关。
当铸铁中的碳含量较高时，其磁性较强，而硅含量较高时，其磁性较弱。
此外，铸铁的晶体结构也会影响其磁性，具有珠光体结构的铸铁比具有螺旋体结构的铸铁具有更强的磁性。
3. 磁化曲线的解析表达磁化曲线是描述材料在外磁场作用下磁化强度随磁场强度变化的曲线。
铸钢和铸铁的磁化曲线可以用以下公式表示：M = χH其中，M表示材料的磁化强度，χ表示材料的磁化率，H表示外磁场的强度。
铸钢和铸铁的磁化率可以用以下公式表示：χ = M/H在实际测量中，可以通过磁强计等仪器测量材料在不同磁场强度下的磁化强度，然后根据公式计算出磁化率和磁化曲线。
铸钢和铸铁的磁化曲线一般呈现出顺磁性或铁磁性的特征，其中铸钢的顺磁性更强，而铸铁的铁磁性更强。
4. 结论铸钢和铸铁是重要的工程材料，其磁性特征和磁化曲线的研究对于材料的应用和开发具有重要意义。
铸钢和铸铁的磁性特征与其化学成分和晶体结构密切相关，磁化曲线可以用磁化率和外磁场强度表示。
铸钢和铸铁的磁化曲线一般呈现出顺磁性或铁磁性的特征，其中铸钢的顺磁性更强，而铸铁的铁磁性更强。
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。
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。
铸造合金的一种。
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
ASTM标准中铸铁、铸钢和锻钢表示方法
ASTM标准中铸铁、铸钢和锻钢表示方法(二)ASTM标准中铸铁、铸钢和锻钢表示方法见下表。
材料名称牌号组成说明铸铁1.一般灰口铸铁一位和二位数组，例：26、40、50第一位数为序号，第二位数表示最低抗拉强度值（1000Psi），有时在数字后加字母表示尺寸种类2.阀们管配件灰口铸铁用A、B、C字母表示3.球墨铸铁六位三组数，例80-5506第一组数：最低抗拉强度值（1000PSi）第二组数：最低屈服强度值（1000PSi）第三组数：最小伸长率（％）4.可锻铸铁五位数组，例：32510、50055.奥氏体铸铁D-数字序号＋字母类号，例：D-3B6.机动车用灰口铸铁G＋四位数字组四位数组：缩小10倍的最低抗拉强度值（PSi）7.汽车用可锻铸铁M＋四位数字组前两位数：最小屈服强度（1000PSi），后两位数：最小伸长率（％）8.耐磨铸铁百分数＋元素符号＋HC（或LC）例：20%-Cr-Mo-LC百分数代表第一位元素含量。
HC：高含碳量，LC：低含碳量铸钢1.碳素钢和合金钢1.数字序号＋字母代号，例1Q、4QA、15N2.最低抗拉强度值A-退火，Q-淬火加回火，N-正火加回火，QA-淬火加回火后强度较高状态单位：1000PSi2.高强度铸钢最低抗拉强度值—屈服强度值例：90-60表示单位均为：1000PSi3.奥氏体铸钢字母（B或C）—数字序号4.高温受压合金铸钢C＋数字序号5.好问或耐蚀用高合金铸钢字母组＋平均含碳量＋元素符号，例：CF8M、HK40、CD41MCu6.低温受压用铸钢LC＋字母（A、B、C）或数字数字表示含镍量。
A、B、C表示碳素钢或含锰碳素钢一般用压铸钢锻件A＋大写字母＋类号A、B、C—按材料强度大小分类(三)ASTM、SAE和AISI标准中碳素钢和合金钢牌号表示方法在ASTM、SAE、AISI标准中，碳素钢和合金钢牌号的表示方法基本相同。
大都采用四位阿拉伯数字表示，间或在中间或末尾加入字母。
金属工艺习题集简答题答案1
第1章金属材料及其性质1、（名词解释）晶格：将原子看成是一个点，再把相邻原子中心用假想的的直线连接起来，形成的立体结构即为晶格。
晶胞：从晶格中取出一个最基本的几何单元，这个单元就称为晶胞。
晶粒：每个晶核长成的晶体称为晶粒。
晶界：晶粒之间的接触面称为晶界。
同素异晶转变：随着温度的改变，固态金属的晶格也随之改变的现象。
过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。
固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格而仍保持溶剂晶格的金属晶体，称为固溶体。
金属化合物：各组元按一定整数比结合而成，并具有金属性质的均匀物质。
机械混合物：由结晶过程形成的两相混合物。
2、什么是材料的力学性能？它包含哪些指标？如何测得？力学性能：金属材料的力学性能又称为机械性能，是金属材料在力的作用下所表现出来的性能。
比如：强度、硬度、塑性、韧性。
测量方法：强度：金属材料在力的作用下，抵抗塑性变形断裂的能力。
工程上常以屈服点和抗拉强度最为常用。
硬度：以洛氏硬度为例。
其原理是将压头（金刚石圆锥体、淬火钢球或硬直合金球）施以100N的初始压力，使压头与试样始终保持紧密接触。
然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷，以残余压痕深度计算其硬度值。
塑性：主要测量两个数据，伸长率和断面收缩率。
韧性：通常采用摆锤冲击弯曲试验机来测定。
3、液态金属的结晶条件是什么？结晶与同素异晶体转变有何异同？液态金属结晶的必要条件：温度降至结晶温度及以下温度。
同素异晶结构是在固态下原子重新排列的过程，广义上也属于结晶过程。
为区别由液态转变为固态的初次结晶，常将同素异晶转变称为二次结晶或重结晶。
4、晶粒大小与力学性能有何关系？如何细化晶粒？同一成分的金属，晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑形和韧性也愈好，晶核愈多，晶核长大的余地愈小，长成的晶粒愈细。
提高冷却速度，以增加晶核的数目；金属浇注之前，向金属液内加入变质剂（孕育剂）进行变质处理，以增加外来晶核，进行热加工，或者塑性加工。
5、含碳量对刚的力学性能有何影响？为什么？含量增加，钢的强度、硬度增加，而塑性韧性降低○2含碳量增加以后，珠光体含量增多，铁素体含量减少。
曲轴常用材料
曲轴常用材料曲轴是发动机的重要组成部分，用于转化活塞运动为旋转运动。
常见曲轴的材料有铸铁、铸钢、锻钢和铝合金等。
下面将对这些常用材料进行详细介绍。
1. 铸铁铸铁是一种常用的曲轴材料，具有较好的耐磨性和耐腐蚀性能。
它可以分为灰口铸铁和球墨铸铁两种。
灰口铸铁的强度相对较低，但耐磨性较好，适合低速和低负荷的应用。
球墨铸铁具有较高的强度和韧性，适合应对高速和高负荷的工作环境。
2. 铸钢铸钢是由碳钢或合金钢通过铸造和热处理而制成的曲轴材料，具有较好的机械性能和耐磨性。
铸钢相对于铸铁而言，其强度和硬度更高，耐磨性能更好，适合高速和高负荷的工作环境。
然而，铸钢材料也较为昂贵，制造成本较高。
3. 锻钢锻钢是将钢锭加热至高温后进行锤击或挤压而成的曲轴材料。
锻钢具有较好的机械性能、抗疲劳性和耐磨性，适用于高速和高负荷的工作环境。
锻钢材料的结构均匀，具有很高的疲劳强度和强度，但制造难度较大，成本相对较高。
4. 铝合金铝合金曲轴是近年来出现的新型材料，在汽车发动机中得到广泛应用。
铝合金曲轴具有较低的密度和较高的强度，可以降低发动机的整体重量，提高燃油经济性。
然而，铝合金的耐磨性和耐腐蚀性较差，容易产生疲劳裂纹，因此在设计和制造过程中需要更加严格的控制。
在选择曲轴材料时，需要综合考虑以下几个因素：1. 强度和耐磨性：曲轴需承受发动机的大功率和高速运转，材料应具备足够的强度和耐磨性，以确保曲轴的安全可靠工作。
2. 密度和重量：曲轴的质量直接影响发动机的整体质量。
选择密度较低的材料可以降低曲轴本身的重量，提高发动机的燃油经济性。
3. 加工性能：材料应具备良好的加工性能，以便进行复杂的曲轴加工和制造工艺。
4. 成本和可用性：曲轴材料的成本和可用性对整个发动机的生产成本和供应链有着重要影响，应该在选择时进行综合考虑。
总而言之，曲轴常用材料包括铸铁、铸钢、锻钢和铝合金，每种材料在不同的工作环境下都有其适用性和局限性。
在选择材料时，需要综合考虑曲轴的工作条件、性能要求、成本等多个因素，以确保曲轴的可靠性和经济性。
二建机电工程管理与实务—机电工程常用材料、工程设备及专业技术考点
考点1:金属材料的类型及应用考点2：铸铁与铸钢区别考点3：阀门考点4：特种设备用非合金钢管板和钢管考点5：铝及铝合金常被称为断桥铝合金，它是以低热导率的非金属材料连接铝合金建筑型材料制成的具有隔热隔冷功能的复合材料。
考点6：高分子材料考点7：机电工程中常用的非金属材料使用范围考点8：非金属风管考点9：塑料及复合材料水管考点10：电器材料考点11：裸导线考点12：绝缘导线考点13：电缆考点14：母线槽考点15：绝缘材料考点16：通用设备性能参数对比考点17：光伏发电考点18：塔式太阳能光热发电设备塔式太阳能光热发电设备：镜场设备（包括反射镜和跟踪设备），集热塔（吸热塔），热储存设备，热交换设备，发电常规岛设备。
考点19：石油化工设备考点20：电动机的分类考点21：变压器分类考点22：基准线测量1.安装基准线的设置：安装基准线一般都是直线，只要定出两个基准中心点，就构成一条基准线。
平面安装基准线不少于纵、横两条。
2根据设备基础附近水准点，用水准仪测出标高具体数值。
相邻安装基准点高差应在0.5mm以内。
3.沉降观测点测量：沉降观测采用二等水准测量方法。
每隔适当距离选定一个基准点与起算基准点组成水准环线考点23：安装标高基准点的测设1.埋设在基础边缘2.便于观测的位置3.不允许埋设设备底板下面挤出表面4.简单→独立设备；预埋→连续生产线5.连续生产设备只能共用一条纵向基准线和一条预埋标高考点24：管线测量考点25：长距离输电1.长距离输电线路定位并经检查后，可根据起、止点和转折点及沿途障碍物的实际情况。
测设钢塔架基础中心柱多采用十字法或平行基线法。
当采用钢尺量距时，其丈长不宜大于80m，同时不宜小于20m。
当测量大跨越档距（80-400m）时，可采用电磁波测距法或解析法。
考点26：水平仪（标高&高程）考点37：经纬仪（水平角和竖直角）用两台光学经纬仪对厂房钢柱进行垂直校正测量考点28：全站仪（距离）考点29：机电安装工程常用起重设备考点30：重型结构和设备整体提升考点31：吊索具使用要求1.不得使用的情况：①禁吊标志处绳端露出且无法修复。
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铸钢和铸铁的区别铸钢和铸铁的区别
1、亮度。
铸钢发亮铸铁发暗发灰铸铁里面的灰口铁和球墨铸铁又不同球铁比灰铁亮。
2、颗粒。
铸钢很致密肉眼一般看不见颗粒。
灰铁和球铁都能看见颗粒灰铁颗粒大一些。
3、声音。
铸钢件碰撞是“刚刚”的与铸铁件声音不一样。
4、气割。
铸钢件表面粗糙冒口、浇口面积都大必须气割清除。
球墨铸铁气割割不断。
5、韧性。
铸钢韧性接近钢板球墨铸铁韧性稍逊薄壁件可达到20-30度的弯曲灰口无韧性。
6、玛钢和球铁的区别球墨铸铁的硬度耐磨性抗拉强度都远远大于玛钢件抗拉强度可达1000MPa。
球墨铸铁可以做发动机曲轴及齿轮等各种高强度的结构件。
用听声音的方法可区分玛钢和球墨铸铁玛钢声音很尖短球墨铸铁声音响亮回音长。
二者虽然同为铁碳合金但由于所含碳、硅、锰、磷、硫等化学
元素的百分比不同
结晶后具有不同的金相组织结构而显示出
机械性能和工艺性能的许多不同。
例如在铸造状态下铸铁的
延伸率、断面收缩率、冲击韧性都比铸钢低铸铁的抗压强度和消震性能比铸钢好灰铸铁液态流动性比铸钢好更适于铸造结构复杂的薄壁铸件在弯曲试验时铸铁为脆性断裂铸钢为弯曲变形。
等等。
因此它们分别适用于铸造不同要求的机件。
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