灰铸铁、可锻铸铁
说明普通灰口铸铁,可锻铸铁,球墨铸铁组织
说明普通灰口铸铁,可锻铸铁,球墨铸铁组织灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁是三种常见的铸铁材料，它们在工业
制造领域中具有重要作用。
本文将围绕铸铁组织这一方面对这三种铸
铁材料进行详细介绍。
一、灰口铸铁
灰口铸铁的组织主要是以珠光体、残余铁素体和全面发展的珠光体构
成的，其中珠光体呈板条状，沿扩散距离变细，交错排列。
板条状珠
光体的宽度和间距决定了灰口铸铁的断面中的“灰口”大小。
二、可锻铸铁
可锻铸铁产生的珠光体比灰口铸铁更为细小且分布更为分散，珠光体
之间的网状残余铁素体较少。
其组织特点是由均匀分布的球状、碳化
物和珠光体相构成的，具有较好的可锻性和机械性能。
三、球墨铸铁
球墨铸铁的组织与可锻铸铁类似，主要有碳化物和球状珠光体构成。
与珠光体相比，球状珠光体在微观上呈球形结构，并具有较高的韧性、强度和可塑性，使球墨铸铁具有良好的机械性能。
同时，碳化物的尺
寸也比可锻铸铁要小得多，在球墨铸铁中分布更加细致均匀。
总之，铸铁组织是影响铸铁强度和硬度的主要因素，不同组织类型会
影响铸铁材料的性能和用途。
灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁在组织
上的差异，也决定了它们在不同领域的应用及其优缺点。
各国铸件标准号
承压铸钢 ： ISO 4991：1994
普通工程用铸钢 ： ISO 3755:1991
工程与结构用高强度铸钢 ： ISO 9477:1992
日本 标准：
灰铸铁 ： JIS G5501(1995)
球墨铸铁 ： JIS G5502(1995)
低温用铸钢 ： A32—053（1992）
奥氏体中锰铸钢 ： NF A32—051（1981）
压力容器用铸钢 ： NF A32—055(1985)
ISO 标准：
灰铸铁 ： ISO 185:1988
球墨铸铁 ： ISO 1083:1987
可锻铸铁 ： ISO 5922:1981
耐热铸铁 ： GB/T 9437-1988
耐蚀铸铁 ： GB/T 8491-1987
工程与结构用铸钢 ： GB/T 11352—1989
工程与结构用铸钢 ： JB/T 6402—1992
不锈、耐蚀铸钢 ： GB/T 2100—1980
耐热铸钢 ： GB/T 8492—1987
德国 标准：
灰铸铁 ： DIN 1691-1985
球墨铸铁 ： DIN 1693(Pt.2)-1997
蠕墨铸铁 ： DIN 1693(Pt.2)-1997
可锻铸铁 ： DIN81
奥氏体铸铁 ： DIN 1694-81
俄国 标准：
灰铸铁 ： ГOCT 1412-1985
球墨铸铁 ： ГOCT 7293-1985
可锻铸铁 ： ГOCT 1215-1979
抗磨铸铁 ： ГOCT 1585-1985
特殊性能合金铸铁 ： ГOCT 7769-1982
金属加工与实训中的别名与俗称
金属加工与实训中的别名与俗称1、灰铸铁（灰口铸铁）2、麻口铸铁（麻口铁、班铸铁）3、可锻铸铁（玛钢、马铁）4、Al—Si系（硅铝明）5、加工铜（工业纯铜、紫铜、电解铜）6、黄铜（响铜）7、H70（三七黄铜、弹壳黄铜）8、H80（金色黄铜、金黄铜）9、H62（四六黄铜、快削黄铜）10、锡黄铜（海军黄铜）11、锰白铜（康铜）12、锡基滑动轴承合金（锡基巴氏合金）13、铅基滑动轴承合金（铅基巴氏合金）14、钨钴类硬质合金（K类）15、胶结（粘接）16、钨钛钴类硬质合金（P类）17、钨钛钽铌钴类硬质合金（M类）18、聚氯乙烯（PVC）19、聚碳酸酯（PC）20、聚酰胺（尼龙）21、酚醛塑料（电木）22、胶粘剂（胶合剂）23、人造纤维（再生纤维）24、氧化铝陶瓷（刚玉）25、纤维增强塑料（玻璃钢）26、完全退火（重结晶退火）27、去应力退火（低温退火）28、正火（常化处理）29、马氏体分级淬火（分级淬火）30、贝氏体等温淬火（等温淬火）31、淬火+高温回火（调质）32、熔模铸造（精密铸造、失蜡铸造）33、高速工具钢（高速钢、锋钢）34、自由锻造（自由锻）35、护目玻璃（黑玻璃）36、碱性焊条（低氢型焊条）37、气体保护电弧焊（气体保护焊、气电焊）38、锻压性（可锻性）39、冷加工（金属切削加工、机械加工）40、主轴箱（床头箱、主变速箱）41、不锈钢（不锈耐酸钢）42、电火花加工（电腐蚀加工）43、电解加工（电化学加工）44、非合金钢（碳素钢、碳钢）45、抗氧化钢（不起皮钢）46、柔性制造单元（FMC）47、走刀（工作行程）48、铸造性（可铸性）49、焊接性（可焊性）50、真空密封铸造（真空铸造、V法铸造、减压铸造、负压铸造）金属加工与实训中常用的金属和非金属元素符号1、硅Si2、锰Mn3、铬、Cr4、镍Ni5、钨W6、钼Mo7、钒V8、钛、TI9、铌Nb 10、钴Co 11、铝Al 12、硼B 13、锡Sn 14、铍Be 15、碳C 16、磷P 17、硫S 18、氯Cl 19、铜Cu 20、锌Zn 21、硒Se 22、金、Au 23、银Ag 24、钽Ta 25、铅Pb 26、稀土元素RE。
阀门标示及颜色标准
阀门的识别涂漆(GB/T 12220-89)
阀门外表面应涂漆出厂，涂漆层应耐久、美规，并保证标志明显清晰。
2、为了表示阀门产品密封面的材料，应在传动的手轮、手柄、板手上进行识别涂漆、其颜色
（2）止回阀、涂在阀盖顶部：安全阀、减压阀、疏水阀涂在阀罩或阀帽上。
3、传动机构的涂漆颜色，按下列规定：
（1）电动装置：普通型涂中灰色，三合一（户外、防爆、防腐）型涂蔚蓝色。
（2）气动、液动、齿轮传动等其它传动机构，同产品涂色。
API602是截止阀4寸以为下的标准，特别是小口径锻件截止阀用API602标准。
铸件4寸及更大的口径截止阀还是要用BS1873。
铸件2寸到4寸的两个标准都可以用。
2-3铸铁分类及性能
2012年2月17日星期五
2－3 铸铁
可锻铸铁的牌号及应用
可锻铸铁的机械性能较好，质量稳定， 成本较球墨铸铁低，适于大批量生产形 状复杂、承受冲击载荷的薄壁件。 可锻铸铁牌号由两组数字表示，分别代 表其最低抗拉强度和最低相对延伸率。
KT370-12 最低抗拉强度370MPa、最低相 对延伸率12%的铁素体可锻铸铁 KTZ450-06 最低抗拉强度450MPa、最低相 对延伸率6%的珠光体可锻铸铁
2012年2月17日星期五 2－3 铸铁
灰口铸铁的石墨化及影响因素
石墨化即石墨的结晶过程，石墨化程度 越大灰口铸铁组织中的自由碳（石墨） 越多，化合碳越少，因此不同的石墨化 程度形成不同组织和性能的灰口铸铁。 灰口铸铁的组织取决于自由碳与化合碳 的多少及比例，取决于石墨化的程度。 影响石墨化程度的因素有
2012年2月17日星期五 2－3 铸铁
球墨铸铁的生产
球墨铸铁原则上只是比灰口铸铁的含碳 量较高，含硫、磷量较低。高碳是为了 改善铸造性能及球化效果，低磷是为了 防止急剧降低球墨铸铁的塑性、韧性及 强度从而造成冷裂的倾向，低硫是为了 防止其与球化剂形成硫化物从而加大球 化剂的耗损倾向。
球化处理
2012年2月17日星期五 2－3 铸铁
铸铁分类及性能
铸铁是含碳量大于2.06％的铁碳合金， 按碳在合金中的存在方式可以将铸 铁分为白口铸铁、灰口铸铁、球墨 铸铁、可锻铸铁、合金铸铁以及蠕 墨铸铁等。
白口铸铁 可锻铸铁
2012年2月17日星期五
灰口铸铁 合金铸铁
2－3 铸铁
球墨铸铁 蠕墨铸铁
白口铸铁
碳全部以化合物的形式存在，断面呈银 灰色，由于大量硬而脆的存在，其性能 表现为硬度高，脆性大，耐磨性好，难 于切削加工。 主要用于制造耐磨性要求高的零件，也 可作为可锻铸铁的毛坯或炼钢原料使用。
《汽车应用材料》(第2版)技能训练题及参考答案
《汽车应用材料》（第2版）技能训练题模块1 金属材料的性能一、名词解释1.金属的力学性能2.强度3.塑性4.硬度5.冲击韧性6.疲劳强度7.铸造性能8.锻压性能9.焊接性能 10.热处理性能 11.切削加工性能二、填空题1.载荷按照性质不同一般可分为和。
2.金属材料在载荷作用下，形状和尺寸的变化称为变形。
变形一般分为变形和变形。
3.金属材料的力学性能主要包括、、、、等。
4.拉伸低碳钢时，试样的变形可分为、、和四个阶段。
5.通过拉伸试验测得的强度指标主要有强度和强度，分别用符号和表示。
6.金属材料的塑性也可通过拉伸试验测定，主要的指标有和，分别用符号和表示。
7.洛氏硬度采用了不同的压头和载荷组成不同的硬度标尺，常用的洛氏硬度标尺有、和三种，其中应用最为广泛。
8.530HBW5/750，表示用直径的硬质合金球，在kgf（N）的载荷作用下，保持s时测得的硬度值为。
9.工程技术上常用来测定金属承受冲击载荷的能力。
10.材料经过无限次载荷作用而不发生断裂的最大应力，称为疲劳强度，用符号表示。
11.铁和铜的密度较大，称为金属；铝的密度较小，称为金属。
三、选择题1.拉伸试验时，试样在断裂前所能承受的最大应力称为材料的（）。
A．屈服强度B．抗拉强度C．弹性极限2. 测定淬火钢件的硬度，一般常选用（）来测试。
A．布氏硬度计B．洛氏硬度计C．维氏硬度计3．金属材料的（）越好，则其压力加工性能越好。
A．强度 B. 塑性C．硬度4. 运转中的发动机曲轴、齿轮等零部件所承受的载荷均为（）。
A．静载荷 B. 冲击载荷C．交变载荷5. 在作疲劳试验时，试样承受的载荷为（）。
A．静载荷 B. 冲击载荷C．交变载荷四、简答题1.什么是强度、塑性？衡量它们的指标各有哪些？分别用什么符号表示？2.什么是硬度？常用的硬度测定方法有哪几种？布氏硬度、洛氏硬度各适用于哪些材料的硬度？下列零件用什么硬度测试方法测定其硬度:（1）钳工用锉刀、手锯、手锤（2）供应态碳钢型材3.什么是冲击韧性？可以用什么符号表示？4.什么叫金属的疲劳？疲劳强度用什么符号表示？5.什么是金属的工艺性能？工艺性能包括哪些内容？6.有一标准低碳钢拉伸试样，直径为10㎜，标距长度为100㎜，在载荷为21000N时屈服，拉断试样前的最大载荷为30000N，拉断后的标距长度为133㎜，断裂处最小直径为6㎜，试计算其屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率。
HT250灰铸铁
HT250灰铸铁之杨若古兰创作灰铸铁功能分析材料名称：灰铸铁牌号：HT250尺度：GB 9439-88●特性及适用范围：为珠光体类型的灰铸铁.其强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性良好，锻造功能较优，需进行人工时效处理.可用于请求高强度和必定耐蚀能力的泵壳、容器、塔器、法兰、填料箱本体及压盖、碳化塔、硝化塔等；还可建造机床床身、立柱、气缸、齿轮和需经概况淬火的零件●化学成份：●力学功能：抗拉强度σb (MPa)：250硬度：(RH=1时)209HB试样尺寸：试棒直径：30mm●热处理规范及金相组织：热处理规范：（由供方定，以下为某试样的热处理规范，供参考）铸态金相组织：片状石墨＋珠光体生产HT200 HT250 灰铸铁，灰铸铁功能用处及.铸铁可分为①灰口铸铁.含碳量较高（2.7％～4.0％），碳次要以片状石墨外形存在，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.用于建造机床床身、汽缸、箱体等结构件.②白口铸铁.碳、硅含量较低，碳次要以渗碳体外形存在，断口呈雪白色.凝固时收缩大，易发生缩孔、裂纹.硬度高，脆性大，不克不及承受冲击载荷.多用作可锻铸铁的坯件和建造耐磨损的零部件.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.其组织功能均匀，耐磨损，有良好的塑性和韧性.用于建造外形复杂、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.用于建造内燃机、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.力学功能与球墨铸铁附近，锻造功能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间.用于建造汽车的零部件.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更，从而具有响应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性.用于建造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件.铸铁的分类分类方法分类名称说明1.按断口色彩分(1)灰铸铁这类铸铁中的碳大部分或全部以自在形态的片状石墨方式在，其断口呈暗灰色，有必定的力学功能和良好的被切削功能，普遍利用于工业中(2)白口铸铁白口铸铁是组织中完整没有或几乎完整没有石墨的一种铁碳合金，其断口呈白亮色，硬而脆，不克不及进行切削加工，很少在工业上直接用来建造机械零件.于其具有很高的概况硬度和耐磨性，又称激冷铸铁或冷硬铸铁(3)麻口铸铁麻口铸铁是介于白口铸铁和灰铸铁之间的一种铸铁，其断口呈灰白相间的麻点状，功能欠好，极少利用2.按化学成分分(1)普通铸铁是指不含任何合金元素的铸铁，如灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁等(2)合金铸铁是在普通铸铁内加入一些合金元素，用以提高某些特殊功能而配制的一种高级铸铁.如各种耐蚀、耐热、耐磨的特殊功能铸铁3.按生产方法和组织功能分(1)普通灰铸铁拜见“灰铸铁”(2)孕育铸铁这是在灰铸铁基础上，采取“蜕变处理”而成，又称蜕变铸铁.其强度、塑性和韧性均比普通灰铸铁好得多，组织也较均匀.次要用于建造力学功能请求较高，而截面尺寸变更较大的大型铸件(3)可锻铸铁可锻铸铁是由必定成分的白口铸铁经石墨化退火而成，比灰铸铁具有较高的韧性，又称韧性铸铁.它其实不成以锻造，经常使用来建造承受冲击载荷的铸件(4)球墨铸铁简称球铁.它是通过在浇铸前往铁液中加入必定量的球化剂和墨化剂，以促进呈球状石墨结晶而获得的.它和钢比拟，除塑性、韧性稍低外，其他功能均近，是兼有钢和铸铁长处的良好材料，在机械工程上利用广泛(5)特殊功能铸铁这是一种有某些特性的铸铁，根据用处的分歧，可分为耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等.大都属于合金铸铁，在机械建造上利用较广泛铸铁-热处理工艺1.清除应力退火因为铸件壁厚不均匀，在加热，冷却及相变过程中，会发生效应力和组织应力.另外大型零件在机加工以后其内部也易残存应力，所有这些内应力都必须清除.去应力退火通常的加热温度为500～550℃保温时间为2～8h，然后炉冷(灰口铁)或空冷(球铁).采取这类工艺可清除铸件内应力的90～95％，但铸铁组织不发生变更.若温度超出550℃或保温时间过长，反而会惹起石墨化，使铸件强度和硬度降低.2.清除铸铁白口的高温石墨化退火铸件冷却时，表层及薄截面处，常常发生白口.白口组织硬而脆、加工功能差、易剥落.是以必须采取退火(或正火)的方法清除白口组织.退火工艺为：加热到550－950℃保温2～5 h，随后炉冷到500-550℃再出炉空冷.在高温保温期间，游高渗碳体和共晶渗碳体分解为石墨和A，在随后护冷过程中二次渗碳体和共析渗碳体也分解，发生石墨化过程.因为渗碳体的分解，导致硬度降低，从而提高了切削加工性.3.球铁的正火球铁正火的目的是为了获得珠光体基体组织，并细化晶粒，均匀组织，以提高铸件的机械功能.有时正火也是球铁概况淬火在组织上的筹办、正火分高温正火和低温正火.高温正火温度普通不超出950～980℃，低温正火普通加热到共折温度区间820～860℃.正火以后普通还需进行四人处理，以清除正火时发生的内应力.。
本单元练习试题[铸铁]参考答案解析[马]
![本单元练习试题[铸铁]参考答案解析[马]](https://img.taocdn.com/s3/m/68ac70417fd5360cba1adb3b.png)
本单元练习题（铸铁）参考答案（一）填空题1.碳在铸铁中的存在形式有渗碳体和石墨两种。
2.灰口铸铁中根据石墨的形态不同，灰口铸铁又可分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、和蠕墨铸铁。
3.石墨化过程是指铸铁中的碳以石墨形态析出的过程。
4.可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火而获得的。
5.影响石墨化的主要因素是化学成分和冷却速度。
6.石墨虽然降低了灰铸铁的力学性能，但却给灰铸铁带来一系列其它的优良性能，主要有：良好的铸造性能、良好的减振性能、良好的减摩性能、良好的切削加工性能、和小的缺口敏感性。
（二）判断题1.由于灰铸铁中碳和杂质元素的含量较高，所以力学性能特点是硬而脆。
（×）2.虽然灰铸铁的抗拉强度不高，但抗压强度与钢相当。
（√）3.可锻铸铁具有较高的塑性和韧性，它是一种可以进行锻造的铸铁。
（×）4.因为铸铁中的石墨对力学性能产生不利影响，所以它是有害而无益的。
（×）5.孕育铸铁的力学性能优于普通铸铁，并且各部位的组织和性能均匀一致。
（√）6.常用铸铁中。
球墨铸铁的力学性能最好，它可代替钢制作形状复杂、性能要求较高的零件。
（√）7.球墨铸铁常常需要进行热处理，获得不同的组织，以满足不同的使用要求。
（√）8.可锻铸铁件主要用于制作形状复杂，要求较高塑性和韧性的薄壁小型零件。
（√）9.为消除铸铁表面或薄壁处的白口组织，应采用时效处理。
（×）10.在铸铁中加入一定量的合金元素，使之具有特殊的物理、化学和其它特殊性能，这种铸铁称之为合金铸铁。
（√）（三）选择题1.由于白口铸铁中的碳主要是以 B 形式存在，所以性能特点是 D 。
A.石墨B.渗碳体C.硬度低，韧性好D.硬度高，韧性差2.灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁中的碳主要以 A 形式存在。
A.石墨B.渗碳体C.铁素体D.奥氏体3.灰铸铁的 C 性能与钢相当。
A.塑性B.抗拉强度C.抗压强度D.冲击韧性4.铸铁变质处理采用的变质剂是 A或B 。
灰铸铁的组织与性能
第二节 灰铸铁
卧式车床中尺寸较大或形状复杂的床身、箱体等零件毛坯，只能采用铸造方法制造。
灰铸铁具有优良的铸造性能，力学 性能可以满足一般性零件的要求；价格 低廉，生产成本较低，并且具有钢质材 料所不具备的其他特殊性能，因此在实 际生产中应用比较广泛，是机械制造业 中使用最多的性能和石墨的数量、形状大小和分布情况。
由于石墨的存在，灰铸铁的强度、塑性和韧性远不如钢。但是，灰铸铁的抗压强度、硬度与相同基 体的钢接近，石墨的存在对其影响不大。
石墨使灰铸铁获得一些优异的性能，如良好的铸造性能和切削加工性能，较高的耐磨性、减振性和 较低的缺口敏感性。
二、灰铸铁的孕育处理和热处理 1. 孕育处理 经过孕育处理的铸铁称为孕育铸铁，不仅强度、塑性、韧性都比普通灰铸铁高，而且组织致密，
一、球墨铸铁的组织与性能 按基体组织不同，球墨铸铁又可分为铁素体球墨铸铁、铁素体—珠光体球墨铸铁和珠光体球墨铸铁三
种。
球墨铸铁显微组织 a）铁素体球墨铸铁（150×） b）铁素体—珠光体球墨铸铁（200 ×）
c）珠光体球墨铸铁（200×）
球墨铸铁的强度和塑性显著提高，已超过灰铸铁和可锻铸铁，接近钢。 球墨铸球铁墨同铸样铁具的有牌灰号铸是铁由的“某”些（优“良球性铁能”，两如字较汉好语的拼铸音造首性字能母、）减加振两性组、数减字摩组性成、，切两削组加数工字性分及别较表低 的缺口示敏最感低性抗等拉。强度和最低断后伸长率。
可锻铸铁的牌号及用途
二、蠕墨铸铁和合金铸铁 1. 蠕墨铸铁 蠕墨铸铁中的石墨以蠕虫状形态存在。它是在高碳、低硫、低磷的铁液中加入蠕化剂，经蠕化处 理后使石墨变为短蠕虫状的高强度铸铁。
2. 合金铸铁
铸 铁
第二节 铸铁的石墨化
• ３.硫的影响 • 硫是强烈阻碍石墨化的元素. 硫不仅增强铁、碳原子的结合力. 而且形
成硫化物后常以共晶体形式分布在晶界上. 阻碍碳原子的扩散. 硫不但 能促进铸铁白口化. 而且还能降低铸铁的铸造性能和力学性能. 所以硫 是有害元素. 铸铁中的含硫量越低越好. 一般应控制在０.１５％以下. • (二) 冷却速度的影响 • 冷却速度是指铁水从浇注到铸件在６００℃左右时的冷却速度. 在这 一温度范围的冷却速度是影响铸铁组织和石墨化的重要因素. 冷却速 度越小. 越有利于石墨化.
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第二节 铸铁的石墨化
• 二、石墨化过程 • 铸铁组织中石墨的形成过程称为石墨化过程. • 根据铁碳双重状态图中的Ｆｅ － Ｇ 相图. Ｐ′Ｓ′Ｋ′温度以上析出石墨
的过程称为第一阶段石墨化. Ｐ′Ｓ′Ｋ′及其以下温度析出石墨的过程 称为第二阶段石墨化. • 铸铁第一、第二阶段石墨化充分进行时. 铸铁的最终组织是铁素体基 体上分布着石墨.如图７ －３ (ａ) 所示. 即Ｆ ＋ Ｇ. • 铸铁第一阶段石墨化充分进行、第二阶段石墨化尚未充分进行时. 铸 铁的最终组织是铁素体与珠光体基体上分布着石墨. 如图７ －３ (ｂ) 所示. 即Ｆ ＋Ｐ ＋Ｇ.
• 铸铁第一、第二阶段石墨化均未进行时. 这种铸铁称为白口铸铁.石墨 化过程是一个原子扩散过程. 石墨化的温度越低. 原子扩散越困难. 越 不易石墨化
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第二节 铸铁的石墨化
• 三、影响石墨化的因素 • 铸铁石墨化程度受到许多因素影响. 但主要的影响因素是铸铁的化学
成分和冷却速度. • (一) 化学成分的影响 • 常见合金元素对铸铁石墨化影响如下:
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灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁
灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁
灰铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁都是铸铁的一种类型，它们在生产方法和组织性能上存在一些差异。
灰铸铁是最常见的铸铁类型，主要由铁、碳、硅、锰、硫、磷等元素组成。
根据石墨的形态，灰铸铁可分为普通灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和蠕墨铸铁。
灰铸铁主要用于制造承受压力的零件和耐磨件。
球墨铸铁是通过在浇铸前往铁液中加入一定量的球化剂和墨化剂，以促进呈球状石墨结晶而获得的。
它具有较高的强度、塑性和韧性，可以用来制造承受冲击载荷的铸件。
可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火而成，比灰铸铁具有较高的韧性，常用来制造承受冲击载荷的铸件。
它并不可以锻造，但常用来制造承受冲击载荷的铸件。
总之，不同的铸铁类型具有不同的特性和用途，需要根据具体的应用场景选择合适的材料。
(HT) 可锻铸铁(KTH) 铸钢(WCA、WCB、WCC)
牌号
HT100
HT150
HT200
HT250
HT300
HT350
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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。
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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
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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。
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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
阀门的使用温度范围
一、灰铸铁：灰铸铁适用于公称压力PN≤1.0MPa，温度为－10℃～200℃的水、蒸汽、空气、煤气及油品等介质。
灰铸铁常用牌号为：HT200、HT250、HT300、HT350。
二、可锻铸铁：适用于公称压力PN≤2.5MPa，温度为－30～300℃的水、蒸汽、空气及油品介质，常用牌号有：KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10。
三、球墨铸铁：适用于PN≤4.0MPa，温度为－30～350℃的水、蒸汽、空气及油品等介质。
常用牌号有：QT400-15、QT450-10、QT500-7。
鉴于目前国内工艺水平，各厂参差不齐，用户又往往不易检验。
根据经验，建议PN≤2.5MPa，阀门还是采用钢制阀门为安全。
四、耐酸高硅球墨铸铁：适用于公称压力PN≤0.25MPa，温度低于120℃的腐蚀性介质。
五、碳素钢：适用于公称压力PN≤32.0MPa，温度为－30～425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。
常用牌号有WC1、WCB、ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn。
六、铜合金：适用于PN≤2.5MPa的水、海水、氧气、空气、油品等介质，以及温度－40～250℃的蒸汽介质，常用牌号为ZGnSn10Zn2（锡青铜），H62、Hpb59-1（黄铜）、QAZ19-2、QA19-4（铝青铜）。
七、高温铜：适用于公称压力PN≤17.0MPA、温度≤570℃的蒸汽及石油产品。
常用牌号有ZGCr5Mo,1Cr5M0.ZG20CrMoV, ZG15Gr1Mo1V, 12CrMoV , WC6, WC9等牌号。
具体选用必须按照阀门压力与温度规范的规定。
八、低温钢：适用于公称压力PN≤6.4Mpa,温度≥-196℃乙烯，丙烯，液态天然气，液氮等介质，常用牌号）有ZG1Cr18Ni9 、0Cr18Ni9、 1Cr18Ni9Ti 、ZG0Cr18Ni9九、不锈耐酸钢：适用于公称压力PN≤6.4Mpa、温度≤200℃硝酸，醋酸等介质，常用牌号有ZG0Cr18Ni9Ti 、 ZG0Cr18Ni10<耐硝酸>，ZG0Cr18Ni12Mo2Ti 、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti<耐酸和尿素>1．阀门的使用温度阀门的使用温度是由制造阀门的材质所确定的。
铸铁阀门的限制使用情况
①除液态和气态氨之外的巨毒气体以及液化气体的管路上。
②在承受震动的管道上。
③在介质的温度规范不断剧烈变化的管道上。
④如果由于气体通过狭窄通道后压力随之降低而产生节流效应会使阀门明显降温，可锻铸铁阀门冷到一30℃以下，灰铸铁阀门冷到一10℃以下．
⑤在输送的气体含有水分和其他易凝流体，管壁温度低于O℃的情况下。
⑥在涨紧的气体管道上．
⑦作为切断阀，如果气体管道内的压力有可能因温度在运行中突然升高而超过阀门操作应有的工作压力时。
铸铁的分类和应用
铸铁的分类和应用铸铁是一系列主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。
在这些合金中，碳含量超过了在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量，工业和生活用铸铁含碳量常在2.5%--4.0%。
铸铁是由新生铁、废钢铁、回炉铁、铁合金等各种金属炉料进行合理搭配熔制出的。
铸铁的组分主要是铁，此外还含有少量的碳、硅、锰、磷、硫，也可根据需要含有其他合金元素。
铸铁的分类方法较多，主要有：（1）按铸铁的断口特征分类为：灰口铸铁（灰铸铁）、白口铸铁、麻口铸铁。
（2）按铸铁的石墨形态分类为：灰铸铁、蠕墨铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁。
（3）按铸铁的化学成分分类为：普通铸铁、合金铸铁。
（4）按铸铁的共晶度分类为：亚共晶铸铁、共晶铸铁、过共晶铸铁。
（5）按铸铁的特殊性能分类为：耐磨铸铁、抗磨铸铁、耐蚀铸铁、耐热铸铁、无磁性铸铁等。
此外，还可按铸铁的基体组织分类（如铁素体球墨铸铁、珠光体球墨铸铁、贝氏体球墨铸铁等）；按铸铁的制取工艺分类（如孕育铸铁、冷硬铸铁等）；按铸铁的合金成分分类（如铝铸铁、镍铸铁、铬铸铁、钨铸铁、硼铸铁等）。
灰铸铁（灰口铸铁）：碳分主要以片状石墨形式出现的铸铁，断口呈灰色，基体形式为：铁素体、珠光体、珠光体加铁素体。
灰铸铁的化学成分一般为：C2.7%--3.8% Si1.1--2.7%，Mn0.5%--1.4%，P＜0.3%，S＜0.15%。
由于灰铸铁具有一定的强度和良好的减震性、耐磨性，以及优良的切削加工性和铸造工艺性，并且生产简便、成本低，因此在工业生产和民用生活中得到最广泛的应用。
孕育铸铁：仍属灰铸铁范畴，是铁液经孕育处理后，获得的亚共晶灰铸铁。
孕育铸铁的碳主要以细片状石墨形式出现，基体形式为珠光体、铁素体。
孕育前的铁液（原铁水）成分一般选择在位于铸件组织图上的麻口区内或白口区域的边缘地带，通常控制为：C2.8%--3.3%，Si0.6%--1.4%，Mn0.8%--1.4%，P＜0.15%，S＜0.12%。
经孕育处理后的孕育铸铁，Si常被调整到1.2%--1.8%，共晶团被显著地细化，石墨的尺寸及分布得到改善，从而提高了强度，因此孕育铸铁又常称为高强度灰铸铁。
灰铸铁可锻铸铁
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目录
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2 3 4 5 摘要 灰铸铁(HT) 可锻铸铁(KTH) 铸钢(WCA、WCB、WCC) 球墨铸铁(QT)
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一、摘要
文章首先介绍了中低压燃气输配设备中常见的几种材质，然后 分别介绍了灰铸铁（HT）、可锻铸铁（KT）、铸钢（WCB）、球铁 （QT）的机械性能等参数，重点分析了各材质的生产工艺和加工性 能。 关键词：中低压燃气输配设备、灰铸铁、可锻铸铁、球铁、铸钢、 机械性能、加工； 城镇天然气按照压力等级可划分为从低压到高压7个等级，其 中中压和低压的分布范围最广，使用数量最大；从过去到现在，在 中低压燃气输配设备中存在着使用的材质种类繁多，成分复杂；燃 气输配设备的典型产品是：阀门、调压器阀体、膜盖等；其主要的 材料种类有：灰铸铁（HT)、可锻铸铁（KTH）、球铁（QT）、铸钢 （WCB）、不锈钢、铝合金、铜等；由于不锈钢和铝合金、铜的应用 相对较少，今天我们着重分析前面四种材料的应用情况。
WCB
WCB
20
2件 10件 0.25 0.47 0.86 0.032 0.032
RQZ100/1.6
WCB
3＃试块
WCB
2件
0.23
0.49
0.84
0.034
0.036
9
三、铸钢（WCA、WCB、WCC)
可锻经检验，该批产品符合GB/T 12229-2005《通用阀门碳素钢铸件技术条件》 之要求。 机械性能
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三、铸钢（WCA、WCB、WCC)
可锻铸造碳钢按碳含量分为：低碳钢、中碳钢、高碳钢，强度和 硬度随含碳量得增加而提高；高碳钢常作为工具钢，铸钢按照工 艺分为：砂铸和精铸；砂铸只适合于较大型工件，特点是模具制 作简单，价格低廉，缺点是铸件表面粗糙，加工裕量较大，适宜 于精度不高的工件；精铸能够铸造出精密小巧的工件，适合中小 型工件，优点是：工件表面质量优良，无需加工和打磨，加工裕 量小；缺点是：模具制作费高，模具精度要求高，铸造成本也比 较高。铸造碳钢因其强度高，韧性较好，塑性较强被广泛用于中、 高压阀门，调压器阀体的制造。
什么叫可锻铸铁？有哪些特点？
什么叫可锻铸铁？有哪些特点？可锻铸铁malleable cast iron ——又称马铁、玛铁、韧性铸铁、展性铸铁、玛钢。
它是将白口铸铁经石墨化退火而成的一种铸铁。
由于其石墨呈团絮状，大大减轻了对基体的割裂作用，故比灰铸铁有较高的抗拉强度、较好的塑性和韧性。
但不能锻造，其铸造性能比铸铁差。
中国河南洛阳出土的战国时代的铁铲就是由可锻铸铁制成的，显微组织是团絮状石墨，基体大都是铁素体，有少量珠光体。
可锻铸铁通常分三种类型黑心可锻铸铁—铁素体(F)+团絮状石墨(G)—牌号KTH珠光体可锻铸铁—珠光体(P)+团絮状石墨(G)—牌号KTZ白心可锻铸铁——铁素体(F)+团絮状石墨(G)—牌号KTB性能可锻铸铁铸态组织为白口，铁水流动性较差，容易产生缩孔，热裂倾向较大，所以一般只适用于形状不太复杂的铸件。
此外由于退火时间随壁厚加大而延长，同时过厚的铸件中心部分难达到完全退火，因此白心可锻铸铁件的壁厚一般不超过12毫米，黑心可锻铸铁壁厚不超过25毫米。
可锻铸铁的基体组织不同，其性能也不一样，其中黑心可锻铸铁具有较高的塑性和韧性，而珠光体可锻铸铁具有较高的强度，硬度和耐磨性。
用途铁素体可锻铸铁广泛用于载荷不大、薄壁、尺寸不大、形状复杂的零件，如汽车、拖拉机的轮圈、差速器壳和底盘零件，机床附件中的扳手，输电线路中的瓷瓶铁帽、线夹、碗头排板，纺织机械中的粗纺机和印花机盘头以及水油管道中的弯头、三通、接头、中压阀门等。
珠光体可锻铸铁用于气阀摇杆、加煤机零件、高压接头阀体和汽车工业拨叉、差动齿轮箱等。
白心可锻铸铁用于汽车零件吊架、驾驶盘柱叉肩、纺织机零件等。
例1：KTH300-06；建筑脚手架扣件、三通管件、阀门。
例2：KTZ550-04；用于载荷较高的耐磨损、凸轮轴，齿轮等。
可锻铸铁显微组织。
可锻铸铁与其他铸铁的区别20181023
工艺过程简述：
灰铸铁：C2.8%~3.2%, 孕育剂含硅75%硅铁合金；
球墨铸铁：C2.8%~3.2%，Si2.4%~2.8%,出炉铁液加入球化剂和孕育剂，出炉温度1450℃以上；可锻铸铁：C2.8%~3.2%，Si0.4%~1.4%，白口铸铁配件经过石墨化退火形成的铸铁；
各性能对比
上述各种铸铁的描述为总体描述，并没有严格的界定。
根据制造工艺和热处理的不同，铸铁的金相组织、硬度、力学性能、加工工艺性、特性都会发生变化。
个人体会总结：
1.灰铸铁和球墨铸铁都是在高温铁液中加入相对应的孕育剂或其他试剂得到的，可锻铸铁是先制造白口铁坯件，再经过一定的
热处理之后得到的。
2.灰铸铁制造工艺性较好，球墨铸铁制造工艺性稍差；可锻铸铁制造整体较为复杂；
3.灰铸铁石墨排布成平面的网状，抗压、吸振而不抗拉，因此适用于做一些底座、壳体等的承重物件；
球磨铸铁整体性能都比较好，接近于碳钢和合金钢，因此可以代替一些金属材料；
可锻铸铁顾名思义是在铸铁类牌号中其塑性是比较好的，因此在必要的情况下可以做一些轻微的锻打处理，可锻铸铁整体性能较为中庸，可看成球墨铸铁的下位替代，加上制造工艺的限制应用场合比较少，除非应用在一些极端的环境中，如黑心可锻铸铁可在极寒的温度中发挥其抗冲击和抗脆断的优势。
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点出重点，分析难点
五、课后作业
1、复习本次课的内容
2、课后练习册
3、下一节内容预习提示；
学生积极思考并回答
学生认真听讲
学生根据老师的提示认真回顾本次课的重点内容
教学过程
附记
三、新课讲解
灰铸铁
一、灰铸铁的成分、组织和性能
１、成分： C＝2.7%～3.6%， Si＝1.0～2.2%， Mn＝0.5%～1.3%， S＜0.15%， P＜0.3%。
2、组织：（1）低温石墨化过程充分，铁素体灰铸铁在铁素体基体上分布片状石墨的灰铸铁，（2）低温石墨化过程部分进行，珠光体+铁素体灰铸铁在珠光体+铁素体基体上分布片状石墨的灰铸铁，（3）低温石墨化过程完全没有进行，珠光体灰铸铁在珠光体基体上分布片状石墨的灰铸铁，（4）低温石墨化过程完全没有进行，中高温阶段部分进行，麻口铸铁石墨+二次渗碳体（或低温莱氏体）（5）各阶段石墨化都未进行，白口铸铁石墨+渗碳体
可锻铸铁
可锻铸铁又俗称为马铁。它是将白口铸铁通过可锻化退火而获得的具有团絮状石墨的铸铁。与灰铸铁相比，可锻铸铁具有较高的力学性能，尤其是塑性与韧性有明显的提高。但可锻铸铁实际上是不能锻造的。
一、可锻铸铁的成分、组织和性能
成分：可锻铸铁的大致成分为： C＝2.2%～2.8%， Si＝1.2%～2.0%、 Mn＝0.4%～1.2%、 S＜0.1%， P＜0.2%；
二、灰铸铁的孕育处理
浇注时向铁液中加入少量孕育剂（如硅铁、硅钙合金等），以得到细小、均匀分布的片状石墨和细小的珠光体组织的方法，称为孕育处理。孕育铸铁不仅力学性能较高，断面敏感性较小。
三、灰铸铁的牌号及用途
灰铸铁的牌号由“HT+数字”组成。其中“HT”是“灰铁”二字汉语拼音字首，数字表示φ30mm单铸试棒的最低抗拉强度值（MPa）。（表7-1）
组织；铁素体基体、珠光体基体。
性能：与灰铸铁相比，可锻铸铁有较好的强度和塑性，特别是低温冲击性能较好；与球墨铸铁相比，它还具有成本低、质量稳定、铁液处理简便和利于组织生产的特点；可锻铸铁的耐磨性和减振性优于普通碳素钢；切削性能与灰铸铁接近。
二、可锻铸铁的牌号及用途
常用两种可锻铸铁的牌号由“KTH+数字-数字”或“KTZ+数字-数字”组成。“KTH”、“KTZ”分别代表“黑心可锻铸铁”和“珠光体可锻铸铁”，符号后的第一组数字表示最低抗拉强度（MPa），第二组数字表示最小断后伸长率。
2、消除铸件白口退火
灰铸铁件表层及一些薄截面处，在冷凝过程中冷却速度较快，容易产生白口组织，使铸件的硬度和脆性增加，造成切削加工困难，需进行退火处理。将铸铁件加热到850~890℃，保温2~5h使Fe 3 C分解，然后随炉缓冷400~500℃，再出炉空冷。
3、表面淬火
有些铸件，如机床导轨表面、汽缸内壁等需要提高表面硬度及耐磨性，常进行表面淬火处理，如高频感应加热表面淬火、接触电阻加热表面淬火等。
教案
审批意见：
（签字）年月日
课题
灰铸铁、可锻铸铁
教学目的
灰铸铁、可锻铸铁化学成分及热处理
重点、难点
灰铸铁、可锻铸铁化学成分及热处理灰铸铁孕育处理
授课类型
新授
讲授方法
讲授
授程
附记
一、组织教学( 10分钟)
1、点名应到：实到：
请假：
旷课：
二、复习引入
1、铸铁的分类？
2、石墨化的进程？
准备上课
学生思考并回答所提出的问题。
听课
记笔记
科目金属材料与热处理授课班级第次课
教学过程
附记
3、性能：灰铸铁的铸造性能、减摩性、减振性和切削加工性都高于碳钢，缺口敏感性也较低。强度高，硬度较高。片状石墨越多，尺寸越粗大，分布越不均匀对基体的的割裂作用和应力集中现象越严重，灰铸铁强度塑性和韧性就越低。
四、灰铸铁的热处理
灰铸铁的热处理一般用于消除铸件的残余应力和白口铸铁组织，稳定铸件尺寸提高铸件的表面硬度计耐磨性。
1、去应力退火
铸件在铸造冷却过程中，由于各部位冷却速度不同，容易产生内应力，可能导致铸件翘曲和裂纹，为了保证尺寸稳定性，防止变形，对一些形状复杂的铸件，如床身、汽缸体、汽缸盖等，需进行消除内应力退火。其规范一般为：加热温度500~550℃，加热速度60~120℃/h，经保温一定时间后炉冷到150~220℃出炉空冷。