23铸铁分类及性能精品PPT课件
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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。
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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%。
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。
铸铁的分类及其性能特点
铸铁的分类及其性能特点一、铸铁的分类铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金。
工业用铸铁是以铁、碳、硅为主要组成元素并含有锰、磷、硫等杂质的多元合金。
普通铸铁的成分大致为2.0~4.0%C、0.6~3.0%Si、0.2~1.2%Mn\0.1~1.2%P、0.08~0.15%S。
有时为了进一步提高铸铁的性能或得到某种特殊性能，还加入Cr、Mo、V、Al等合金元素或提高Si、Mn、P等元素含量，这种铸铁称作合金铸铁。
碳在铸铁中，除少量溶于基体外，绝大部分是以石墨或碳化物的形式存在于铸铁中。
根据碳的存在形式不同，可将铸铁区分为白口铸铁和灰口铸铁两大类。
1.白口铸铁碳全部以渗碳体形式存在的铸铁称白口铸铁，断口呈银白色。
这种铸铁组织中含有大量渗碳体和莱氏体共晶，因而其性能既硬又脆，所以不宜用作结构材料，一般都用作炼钢原料。
2.灰口铸铁碳全部或大部分以石墨形式存在的铸铁，称作灰口铸铁，其断口呈灰暗色。
生产中多用来铸造各种机械零件。
按石墨的形态不同，灰口铸铁又可分为普通灰口铸铁，可锻铸铁及球墨铸铁。
（1）普通灰口铸铁其中碳大部分或全部以片状形式的石墨存在于铸铁中它也常简称为灰铸铁。
一般情况下，其石墨片都比较粗大。
但若在铁水浇注前，向铁水中加入一些能起形核作用的所谓孕育剂（通常是加入硅铁），将增加并加快石墨的形核，从而使石墨细化并且分布均匀。
这种处理称作孕育处理，经过这种处理的灰口铸铁即称孕育铸铁。
（2）可锻铸铁它是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火后形成。
其中的碳全部或大部以团絮状石墨形式存在于铸铁中。
它又称韧性铸铁或马铁。
可锻铸铁实际上并不可锻，只不过具有一定塑而已。
（3）球墨铸铁简称球铁，其中的碳全部或大部分以球状石墨形式存在于铸铁中。
它是灰口铸铁中机械性能最好的一种。
二、灰口铸铁的组织及性能特点1.铸铁的石墨化过程在铸铁的冷凝过程中，原则上碳既可以渗碳体的形式析出，形成白口铸铁；也可以石墨的形式析出，形成灰口铸铁。
铸铁的分类及特性
铸铁的分类及特性从铁碳相图中知道，含碳量大于2.06%的铁碳合金称为铸铁。
尽管铸铁强度、塑性、韧性较差，不能进行锻造，但它具有优良的铸造性、减摩性、切削加工等一系列性能特点；另外其生产设备和工艺简单、价格低廉，因此得到了广泛的应用。
1．铸铁的分类铸铁的常用分类方法有两种：一是按石墨化程度；二是按石墨结晶形态。
按石墨化程度可分为：①灰口铸铁：即在第一和第二阶段石墨化过程中都得到了充分石墨化的铸铁，其断口呈暗灰色。
②白口铸铁：即第一、二和三阶段的石墨化全部被抑制，完全按Fe—Fe3C相图进行结晶而得到的铸铁。
③麻口铸铁：即在第一阶段的石墨化过程中便未得到充分石墨化的铸铁。
按石墨结晶形态分：①灰口铸铁：铸铁组织中的石墨形态呈片状结晶。
②可锻铸铁：铸铁组织中的石墨形态呈固絮状。
③球墨铸铁：铸铁组织中的石墨形态呈球状。
2．铸铁的编号基本性能及用途（1）灰口铸铁：根据GB976—67所规定的编号、牌号用“HT”表示灰口铸铁，后面两项数字分别表示其抗拉和抗弯强度的最低值。
如HT20—40表示抗拉强度和抗弯强度最低值为200MN/m2和400MN/m2。
灰口铸铁具有优良的铸造性、切削加工性，优良的减摩性。
良好的消震性和缺口敏感性，故而灰口铸铁主要用于制造各种承受压力和要求消震性的床身、机架、复杂的箱体、壳体和经受磨擦的导轨、罐体等。
（2）可锻铸铁：按GB978—67规定牌号以“KT”和“KTZ”表示可锻铸铁，其中“KT”表示铁素体可铸铸铁，“KTZ”表示珠光体可锻铸铁，牌号中的两项数字表示其最低抗拉强度和延伸率。
可锻铸铁的机械性能，特别是冲击韧性普遍较灰口铸铁高，但由于其成本高，故而应用不是很广泛，主要用于制造一些小型铸铁。
（3）球墨铸铁：按GB1348—78规定，球墨铸铁以“QT”表示，后面数字同可锻铸铁一样。
球墨铸铁不仅具有远远超过灰铁的机械性能，而且同样也具有灰铁的优点，如良好的减摩性、切削加工性及低的缺口敏感性，甚至可与锻钢媲美，如疲劳强度大致与中碳钢相近，耐磨性优于表面淬火钢等。
《金属工艺学铸铁》课件
铸铁在高温下抵抗氧化的能力。
化学稳定性
铸铁在化学反应中保持稳定的能力。
04
铸铁的工艺性能
铸造性能
流动性
指液态金属充满铸型的能力，流 动性好的液态金属更容易形成完
整的铸件。
收缩性
指铸件在冷却过程中体积收缩的程 度，收缩过大可能导致铸件变形或 开裂。
热裂倾向性
指铸件在冷却过程中出现裂纹的倾 向，与铸件的结构、浇注温度等有 关。
3
节能减排技术
采用新型的熔炼技术和余热回收技术，降低铸铁 生产的能耗和减少废弃物排放，实现绿色铸造。
铸铁在未来的应用前景
汽车工业
01
随着新能源汽车的发展，铸铁在汽车工业中的应用将逐渐减少
，但仍会在部分传统汽车部件中继续使用。
建筑和工程领域
02
铸铁在建筑和工程领域中仍有一定的应用，特别是在需要承受
重载和复杂应力的场合。
《金属工艺学铸铁》 PPT课件
目录
• 铸铁的简介 • 铸铁的生产 • 铸铁的性能 • 铸铁的工艺性能 • 铸铁的未来发展
01
铸铁的简介
铸铁的定义
01
铸铁是一种通过铸造方法得到的 铁碳合金，其内部结构主要由石 墨和铁素体组成。
02
铸铁的熔炼温度较低，流动性好 ，易于铸造，是工业生产中常用 的金属材料之一。
铸铁的质量控制
化学成分控制
确保铸铁的化学成分符合标准 要求，以提高其性能和稳定性
。
球化率与石墨形态
控制球化率和石墨形态，使铸 铁具有良好的机械性能和耐腐 蚀性。
表面质量
控制铸件的表面质量，确保其 平整、光、无缺陷。尺寸精度控制铸件的尺寸精度，确保其 符合图纸要求，提高装配精度
和使用性能。
化学稳定性
铸铁在化学反应中保持稳定的能力。
04
铸铁的工艺性能
铸造性能
流动性
指液态金属充满铸型的能力，流 动性好的液态金属更容易形成完
整的铸件。
收缩性
指铸件在冷却过程中体积收缩的程 度，收缩过大可能导致铸件变形或 开裂。
热裂倾向性
指铸件在冷却过程中出现裂纹的倾 向，与铸件的结构、浇注温度等有 关。
3
节能减排技术
采用新型的熔炼技术和余热回收技术，降低铸铁 生产的能耗和减少废弃物排放，实现绿色铸造。
铸铁在未来的应用前景
汽车工业
01
随着新能源汽车的发展，铸铁在汽车工业中的应用将逐渐减少
，但仍会在部分传统汽车部件中继续使用。
建筑和工程领域
02
铸铁在建筑和工程领域中仍有一定的应用，特别是在需要承受
重载和复杂应力的场合。
《金属工艺学铸铁》 PPT课件
目录
• 铸铁的简介 • 铸铁的生产 • 铸铁的性能 • 铸铁的工艺性能 • 铸铁的未来发展
01
铸铁的简介
铸铁的定义
01
铸铁是一种通过铸造方法得到的 铁碳合金，其内部结构主要由石 墨和铁素体组成。
02
铸铁的熔炼温度较低，流动性好 ，易于铸造，是工业生产中常用 的金属材料之一。
铸铁的质量控制
化学成分控制
确保铸铁的化学成分符合标准 要求，以提高其性能和稳定性
。
球化率与石墨形态
控制球化率和石墨形态，使铸 铁具有良好的机械性能和耐腐 蚀性。
表面质量
控制铸件的表面质量，确保其 平整、光、无缺陷。尺寸精度控制铸件的尺寸精度，确保其 符合图纸要求，提高装配精度
和使用性能。
材料知识_铸铁ppt课件
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金相组织
C型石墨块状石墨来自可编辑课件PPT13
铸件的外观质量
铸件尺寸、形状：应符合图纸要求，一般尺寸按铸 件图和GB/T 6414《铸铁尺寸公差和机械加工余量》 执行。供需双方根据具体情况可规定特殊要求，但 应在图样上特殊注明。
尺寸公差、加工余量：一般灰铸件的壁厚尺寸公差， 按该铸件选定的基本尺寸公差等级降低一级。
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23
2.1球墨铸铁所涉及的标准
GB/T1348-1988 球墨铸铁件 CAYJS-17-90 铁素体球墨铸铁铸件技术条件 Q/CAYJS-17-2008球墨铸铁件(2009.1.1)
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24
2.2球墨铸铁的牌号
铸件材料牌号通常是通过随件浇注的单铸试块，经加工 成试样后测定的力学性能而确定的。本标准针对汽车零 件的性能要求，按单铸试块的力学性能分为9个牌号 。
铸铁部分
铸铁是碳含量大于2.11％的铁碳合金。除碳以外，铸铁 还含有较多的Si、Mn和其他一些杂质元素。同钢相比， 铸铁熔炼简便、成本低廉，虽然强度、塑性和韧性较 低，但是具有优良的铸造性能，很高的减磨和耐磨性， 良好的消震性能和切削加工性能以及缺口敏感性低等 一系列优点。
按铸铁中是否有石墨存在，把铸铁分成灰铸铁和白口 铸铁。按石墨形态的不同，可以分为（普通）灰铸铁、 球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁。此外，按铸铁中是 否含有除常规元素以外的合金元素，还可把铸铁分成 普通铸铁与合金铸铁（亦称为特种性能铸铁）。
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18
铸件内部孔眼缺陷可采用解剖与无损两 种方法进行检测。
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《铸铁及铸钢》课件
源自铸造技术发展与展望1
前沿技术及趋势
2
逐渐普及的数值模拟和物理仿真技术将 进一步提升铸造质量和效率。
挑战与机遇
铸造技术面临着诸多挑战，然而这也带 来了无限的发展机遇，例如3D打印技术 的应用。
结语
1 铸造是工业中不可或缺的一环
铸造技术为各个行业提供了重要的材料和支持，推动了现代工业的发展。
2 铸铁与铸钢是铸造的重要产物
铸铁和铸钢作为铸造技术的中流砥柱，为各个行业提供了关键的材料和组件。
3 铸造技术的发展将进一步推动行业进步
随着科技的进步和创新的引导，铸造技术将迎来更加广阔的发展前景。
铸铁
1 铸铁的种类
灰口铸铁、白口铸铁、龙骨铸铁是铸铁的几种常见类型。
2 铸铁的性能与应用
铸铁具有较高的强度和硬度，优异的耐磨性，被广泛应用于机械零件、汽车制造和管道 等领域。
铸钢
铸钢的种类
低合金钢铸件、不锈钢铸件和高温合金铸件是常见 的铸钢类型。
铸钢的性能与应用
铸钢具有出色的抗拉强度、优秀的塑性和韧性，被 广泛应用于航空航天、能源和化工等领域。
《铸铁及铸钢》PPT课件
这个PPT课件将带你深入了解铸铁和铸钢的知识。作为铸造技术的基础，铸 铁和铸钢在多个行业中应用广泛。
概述
铸造技术的基础
铸铁和铸钢是铸造技术中最重要的产物之一，为其他行业提供了重要的支持和材料。
应用广泛，涉及多个行业
无论是汽车制造、建筑领域还是机械制造等多个行业，铸铁和铸钢都发挥了重要作用。
前沿技术及趋势
2
逐渐普及的数值模拟和物理仿真技术将 进一步提升铸造质量和效率。
挑战与机遇
铸造技术面临着诸多挑战，然而这也带 来了无限的发展机遇，例如3D打印技术 的应用。
结语
1 铸造是工业中不可或缺的一环
铸造技术为各个行业提供了重要的材料和支持，推动了现代工业的发展。
2 铸铁与铸钢是铸造的重要产物
铸铁和铸钢作为铸造技术的中流砥柱，为各个行业提供了关键的材料和组件。
3 铸造技术的发展将进一步推动行业进步
随着科技的进步和创新的引导，铸造技术将迎来更加广阔的发展前景。
铸铁
1 铸铁的种类
灰口铸铁、白口铸铁、龙骨铸铁是铸铁的几种常见类型。
2 铸铁的性能与应用
铸铁具有较高的强度和硬度，优异的耐磨性，被广泛应用于机械零件、汽车制造和管道 等领域。
铸钢
铸钢的种类
低合金钢铸件、不锈钢铸件和高温合金铸件是常见 的铸钢类型。
铸钢的性能与应用
铸钢具有出色的抗拉强度、优秀的塑性和韧性，被 广泛应用于航空航天、能源和化工等领域。
《铸铁及铸钢》PPT课件
这个PPT课件将带你深入了解铸铁和铸钢的知识。作为铸造技术的基础，铸 铁和铸钢在多个行业中应用广泛。
概述
铸造技术的基础
铸铁和铸钢是铸造技术中最重要的产物之一，为其他行业提供了重要的支持和材料。
应用广泛，涉及多个行业
无论是汽车制造、建筑领域还是机械制造等多个行业，铸铁和铸钢都发挥了重要作用。
铸铁的结构原理及应用课件
表面处理
表面处理是对铸件表面进行加工，以提高其耐腐蚀性、耐磨 性和装饰性的过程。常见的表面处理方法有喷涂、电镀、热 喷涂等。
04
铸铁的应用
汽车工业中的应用
01
02
03
发动机缸体
铸铁具有良好的耐磨性和 耐高温性能，是发动机缸 体的理想材料。
底盘零件
铸铁制成的底盘零件，如 刹车盘和转向节，具有较 高的强度和稳定性。
铸铁的结构原理及应用课 件
• 铸铁的简介 • 铸铁的结构原理 • 铸铁的生产工艺 • 铸铁的应用 • 铸铁的发展趋势与未来展望
01
铸铁的简介
铸铁的定义与特性
定义
铸铁是一种由生铁经过高温熔炼 后得到的合金，其成分中含有硅 、锰、磷、硫等元素。
特性
铸铁具有优良的铸造性能、耐磨 性、耐腐蚀性和中等强度等特点 ，常用于制造各种铸件和机器部 件。
化工设备
铸铁可以用于制造反应釜、压力容 器等化工设备，具有较高的耐腐蚀 性能。
船舶制造
铸铁在船舶制造中用于制造船锚、 船桨等耐磨耐腐蚀部件。
05
铸铁的发展趋势与未来展望
新材料与新工艺的发展
高强度轻质材料
随着新材料技术的不断发展，铸铁行业正逐步向高强度轻质材料转型，以提高产 品的性能和降低成本。
新型铸造工艺
产生重要影响。
铸铁的相图与凝固过程
铸铁的相图是描述铸铁在不同温度和 成分下的相组成和相变过程的图谱， 是指导铸铁生产和应用的重要工具。
在凝固过程中，铸铁可能会发生收缩、 变形、裂纹等缺陷，因此需要采取相 应的措施来控制铸铁的凝固过程，以 保证铸件的质量。
铸铁的凝固过程是指铸铁从液态冷却 凝固成固态的过程，这个过程中铸铁 的相组成和组织结构会发生变化，对 铸铁的性能产生影响。
表面处理是对铸件表面进行加工，以提高其耐腐蚀性、耐磨 性和装饰性的过程。常见的表面处理方法有喷涂、电镀、热 喷涂等。
04
铸铁的应用
汽车工业中的应用
01
02
03
发动机缸体
铸铁具有良好的耐磨性和 耐高温性能，是发动机缸 体的理想材料。
底盘零件
铸铁制成的底盘零件，如 刹车盘和转向节，具有较 高的强度和稳定性。
铸铁的结构原理及应用课 件
• 铸铁的简介 • 铸铁的结构原理 • 铸铁的生产工艺 • 铸铁的应用 • 铸铁的发展趋势与未来展望
01
铸铁的简介
铸铁的定义与特性
定义
铸铁是一种由生铁经过高温熔炼 后得到的合金，其成分中含有硅 、锰、磷、硫等元素。
特性
铸铁具有优良的铸造性能、耐磨 性、耐腐蚀性和中等强度等特点 ，常用于制造各种铸件和机器部 件。
化工设备
铸铁可以用于制造反应釜、压力容 器等化工设备，具有较高的耐腐蚀 性能。
船舶制造
铸铁在船舶制造中用于制造船锚、 船桨等耐磨耐腐蚀部件。
05
铸铁的发展趋势与未来展望
新材料与新工艺的发展
高强度轻质材料
随着新材料技术的不断发展，铸铁行业正逐步向高强度轻质材料转型，以提高产 品的性能和降低成本。
新型铸造工艺
产生重要影响。
铸铁的相图与凝固过程
铸铁的相图是描述铸铁在不同温度和 成分下的相组成和相变过程的图谱， 是指导铸铁生产和应用的重要工具。
在凝固过程中，铸铁可能会发生收缩、 变形、裂纹等缺陷，因此需要采取相 应的措施来控制铸铁的凝固过程，以 保证铸件的质量。
铸铁的凝固过程是指铸铁从液态冷却 凝固成固态的过程，这个过程中铸铁 的相组成和组织结构会发生变化，对 铸铁的性能产生影响。
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可锻铸铁的性能
可锻铸铁的前身是白口铸铁，结晶温度 范围大，流动性差，收缩大，易产生冷 隔、浇不足、缩孔、缩松及裂纹等缺陷。 在铸造工艺上应采用冒口及冷铁，创造 顺序凝固条件，提高薄壁铸件的浇注温 度，提高砂型的容让性。
可锻铸铁的加工性能优于钢，减振、耐 磨、低缺口敏感性及耐蚀性都较好。
23.10.2020
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
化学成分的影响
球墨铸铁具有良好的减振性、耐磨性及低缺口 敏感性，抗压强度高，这方面性能优于钢，而 成本则较钢为低。
23.10.2020
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。
灰口铸铁的牌号
23.10.2020
2－3 铸铁
球墨铸铁的组织
向灰口铸铁水中添加球化剂和孕育剂， 使石墨由片状变为球状并得以细化的高 综合机械性能铸铁称为球墨铸铁。
由于球墨铸铁中的石墨呈球状，分割基 体的作用小，造成应力集中的程度减弱， 金属基体的强度得以充分发挥，所以其 机械性能比灰口铸铁大大提高。
球化处理
23.10.2020
2－3 铸铁
球墨铸铁的热处理
球墨铸铁的铸态组织为由珠光体和铁素 体的混合基体以及少量自由渗碳体组成， 石墨对基体的不良影响很小，机械性能 取决于金属基体，因此通过热处理改变 金属基体组织可显著提高球墨铸铁机械 性能。
主要的热处理方法有
退火
正火
23.10.2020
2－3 铸铁
23.10.2020
2－3 铸铁
灰口铸铁的生产特点及牌号
冲天炉内熔练，不需要炉前处理。铸造性 能优良。一般不需冒口和冷铁，铸造工艺 简化。浇注温度低，一般无需进行热处理 。 牌号以铸件的机械性能表示。数字为其最 低抗拉强度，选择牌号时必须考虑壁厚 。
HT200 最低抗拉强度为200MPa的灰口铸铁
23.10.2020
2－3 铸铁
灰口铸铁的组织
灰口铸铁中的碳一部分形成金属基体，一部分 则以自由碳（片状石墨）的形式存在。故而灰 口铸铁的组织为
钢的基体＋片状石墨
灰口铸铁可以分为三类
珠光体灰口铸铁—珠光体基体上分布着细小而均匀的
片状石墨
珠光体－铁素体灰口铸铁—珠光体和铁素体组成的
基体上分布着较粗大的片状石墨
铁素体灰口铸铁—铁素体基体上分布着粗大的片状石墨
23.10.2020
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灰口铸铁的性能
灰口铸铁的机械性能较差，脆性大，抗 拉强度低，但耐磨性、减振性好，熔点 较低，铸造成本低廉。
机械性能 工艺性
减振性
耐磨性 缺口敏感性
23.10.2020
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影响灰口铸铁组织与性能的因素
灰口铸铁的性能取决于组织，而组织又取 决于C在铸铁中的存在形式，实质上是取 决于钢的基体及其上所分布片状石墨的数 量、分布方式、大小。C总=C石墨+C化合, 必须控制铸铁的石墨化程度。化合碳为 0.8%时形成珠光体灰口铸铁，少于0.8％时 形成珠光体-铁素体灰口铸铁，全部以石 墨形式存在时形成铁素体灰口铸铁。
球墨铸铁的牌号及应用
球墨铸铁随化学成分、冷却速度和热处 理方法的不同，可得到不同的显微组织。 铁素体球铁塑性、韧性好,珠光体球铁强 度、硬度高。QT后面两组数字的含义与 可锻铸铁相同。
QT500-5 最低抗拉强度为500MPa， 最低相对延展率为5%的球墨铸铁。
球墨铸铁的牌号
23.10.2020
2－3 铸铁
球墨铸铁的组织
钢的基体＋分布其上的球状石墨
23.10.2020
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球墨铸铁的性能
球墨铸铁的工艺性能较好，流动性近于灰口铸 铁；加工性能近于灰口铸铁，优于钢；可焊性 比灰口铸铁好。
体收缩较大，近于铸钢，所以生产时应注意从 工艺上采取措施创造顺序凝固条件，以预防缩 孔缩松，具体措施可以设置冒口和冷铁；线收 缩小，近于灰口铸铁，小于铸钢，形成裂纹的 倾向小。
可锻铸铁的组织
可锻铸铁又称玛钢或玛铁，它是将白口 铸铁经石墨化退火而成。组织中的渗碳 体(Fe3C)分解成团絮状石墨，大大减轻 了对基体的割裂作用。 铁素体可锻铸铁（黑心可锻铸铁）的组织
铁素体基体＋团絮状石墨
珠光体可锻铸铁（白心可锻铸铁）的组织
珠光体基体＋团絮状石墨
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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。
灰口铸铁 球墨铸铁
可锻铸铁 合金铸铁 蠕墨铸铁
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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。
冷却速度的影响
23.10.2020
2－3 铸铁
灰口铸铁的孕育处理
提高机械性能的有效方法是向铁水中加入孕育剂，进 行孕育处理。由于均匀地悬浮着外来弥散质点，增石 墨的结晶核心。石墨细小分布均匀，并获得珠光体基 体。σb＝250～400Mpa,HB=170～270。石墨仍为片状， 塑性，韧性仍然很低，本质仍属灰口铸铁。冷却速度 对其组织和性能的影响甚小。制造工艺较普通灰口铸 铁严格。常用孕育剂为75%的Ｓi铁，加入量为0.25～ 0.10% 。
孕育铸铁的组织是
珠光体基体＋均匀分布的细小片状石墨
23.10处理
人工时效（高温时效、低温退火）
铸件因不厚不均及结构复杂而导致的热应力，必 须在开箱出砂后进行人工时效以消除之。铸件缓 慢加热至500～550℃，保温后随炉冷却。
表面淬火
灰口铸铁不能整体淬火，只能表面淬火以提高表 面耐磨性。快速加热冷却，减小热影响区。表面 淬火一般使用火焰表面淬火或高频电热表面淬火。