第四节铸铁

显微组织 F+G
F+P+G P+G
Le' + P + G Le' + P + Fe3C
灰口铸铁的组织 —— 钢基体 + 石墨
3.铸铁的性能
力学性能 ❖ 强度、塑性、韧性比钢低。（原因G的强度、韧性极
低，减小钢基体的有效截面，并引起应力集中。） ❖ 耐磨性好 —— 石墨有利于润滑、储油。
三种石墨形态对力学性能的影响
（４）可锻铸铁
白口铸铁 经长时间石墨化退火（900－960℃）而得。
牌号 —— 如 KT300-6 ，表示 b≥300 ， ≥6％ 组织 —— 钢基体 + 团絮状G 性能 —— 强度、塑韧性优于HT，低于QT
。
F基 ×100
F基 ×500
F+P基 ×500
应用 —— 管接头、低压阀门等。
（５）合金铸铁 耐磨铸铁
基体
P P P+F F+P F
可锻铸铁牌号
分类 F基体 P基体
牌号
KT300-6 KT330-8 KT350-10 KT370-12 KTZ450-5 KTZ500-4 KTZ600-3 KTZ700-2
壁厚 b mm MPa
>12 300
硬度
%
HB
6 120~163
>12 330 8 120~163
显微组织
基体
F +少量P 粗片
F + P 较粗片
P
中等片
细P
较细片
S或T
细片
孕育铸铁 —— 浇注前在铁水中加 Si-Fe，Si-Ca等孕育剂，使P 细化、G细而均匀，强度、塑韧性明显提高。
球铁牌号
牌号
QT400-17
QT420-10 QT500-5 QT600-2 QT700-2 QT800-2 QT1200-1
减摩铸铁 —— P灰铸铁（F 为软基体，Cm 为硬质点，G润滑、储油）
抗磨铸铁 —— 白口铸铁表层＋灰口铸铁心 部（强度好）
加入合金元素，以提高强度、韧性、耐磨性。
耐热铸铁 和 耐蚀铸铁
思考题
1. 出现下列不正常现象时，应采取什么有效措施 予以防止或改善？
a. 灰铸铁磨床床身铸造以后就进行切削, 在切削 加工后出现不允许的变形。
高温退火—— 850-900℃, 表面、薄壁等处白口 Fe3C→G, 硬度↓, 切削加工性↑
表面淬火—— 提高导轨表面、汽缸体内壁等的 耐磨性。
应用——机床床身、导轨，汽缸体。
水泵 叶轮
发动机飞轮
（２）球墨铸铁——在铁水浇注前加球化剂使 石墨球化
牌号 —— 如 QT700-2 ，表示 b≥700， ≥2％
（１）灰铸铁
牌号——如HT100，表示 b≥100MPa（ 性能φ—30—m与m其）它铸铁相比，力学性能差，其它性能好。 组织—— 钢基体（F 、F + P 、P）+ 片状G
F基体+ 片状G
P基体+ 片状G ×500
F+P基体+ 片状G
热处理
去应力退火——500-550℃，防止机加工或使用 时变形、 开裂 。
低温正火，840～860℃ → P + F + G ，塑韧性较好。 高温正火，880～920℃ → P + G + 少量F ，强度较高。
调质 —— 加热850～900℃油淬 ,550～600℃回火→ S回 + G 等温淬火 ——加热840～900℃ , 300℃等温→B下+G
不完全A化正火
完全A化正火
>12 350 10 120~163
>12 370 12 120~163
450 5 152~219
500 4 179~241
600 3 201~269
700 2 240~270
* 试棒直径16mm
b. 灰铸铁薄壁处出现白口组织，造成切削加工困 难。
2.指出下列铸铁的类别、组织及性能的主要指标.
HT150； HT350；QT600-3 ；KT370-12。
of 5.4 & Chapter 5
Fe-Fe3C/G相图
灰铸铁牌号
分类 普通灰铸铁 孕育铸铁
牌号
HT100 HT150 HT200 HT250 HT300 HT350 HT400
应用
替代部分铸钢、锻钢件，如曲轴、连杆、 轧辊、汽车后桥等。
连杆
管道接口
（３）蠕墨铸铁 —— 在铁水浇注前加蠕化剂而得 牌号 —— 如 RuT420 ，表示 b≥420 。 组织 —— 钢基体+ 蠕虫状G 性能 —— 强度、塑韧性优于灰铸铁。 应用 —— 高压热交换器、汽缸盖、液压阀等。
进气管
排气管
基体
F
F
F+P P P P 下B
b MPa 400 420 500 600 700 800 1200
机械性能
0.2
5
ak
MPa
% kJ/m2
250 17 600
270 10 300
HB
179 207
350 5
－ 147-241
420 2
－ 229-302
490 2
－ 229-302
560 2
－ 241-321
840 1 300 38HRC
蠕墨铸铁牌号
牌号
RuT420 RuT380 RuT340 RuT300 RuT260
b
0.2
MPa
MPa
%
不小于
420
335
0.75
380
300
0.75
340
270
1.0
300
240
1.5
260
195
3
硬度 HB
200~280 193~274 170~249 140~217 121~197
其它性能 ❖ 缺口敏感性低 —— 表面粗糙对疲劳极限的影响
不明显 ❖ 消震性好（是钢的十倍）—— G 组织松软 ❖ 铸造性好—— 接近共晶成分、熔点低、流动 好、凝固收缩小。 ❖ 切削加工性好——G 使切屑易断，还可润滑刀具
应用 —— 机床床身、发动机体、齿轮、曲轴 等。
二、常用铸铁
（１）灰铸铁 （２）球墨铸铁 （３）蠕墨铸铁 （４）可锻铸铁 （５）合金铸铁
组织 —— 钢基体（F 、F + P 、P、 S回火、B下)
+ 球状G 性能 —— 强度、塑韧性明显优于灰铸铁。
F基体 ×100
F+P基体 ×500
热处理
退火 ：去应力退火，加热500 ～600℃保温； 低温退火， 加热720～ 760℃， P→G + F ；
高温退火，900 ～ 950℃， P, Cm→G + F ； 正火 ：细化组织，增加P%，提高强度、耐磨性。
第四节铸铁
一、铸铁的分类及性能
根据 白口铸铁：Fe3C
C的 麻口铸铁：Fe3C+G
存在
灰口铸铁：片状
形式 灰口铸铁：G— 球墨铸铁：Байду номын сангаас状
（根据G形态） 可锻铸铁：团絮状
蠕墨铸铁：蠕虫状
２.铸铁的组织和分类
名称 灰口铸铁 麻口铸铁
石墨化程度 按 Fe-G 相图结晶、转变
较高 中等 较低
白口铸铁 按 Fe-Fe3C 相图结晶、转变