铸铁的分类
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。
铸铁的分类及用途
7、耐腐蚀铸 基体+片状
铁
或球状石墨
灰口
主要合金元素 Si、 Ni 含量高
化工工业中的各 种抗酸、碱、氯、 海水、盐等零件
体
白口（中锰铸 铁及冷硬铸 铁例外）
除五元素外，可加 入低、中、高量合
金元素
磨机磨球、衬板、 抛丸机叶片、电 厂灰渣泵零件、 磨煤机易损部
用
件、冷硬铸件等
途 铸
6、耐热铸铁
基体+片状 或球状石墨
铁
灰口
有 Si、Al、Cr 系（中 硅、高铝、中硅铝、
高铬等铸铁）
锅炉配件，石油 化工、冶金设备、 加热炉中的耐热
铸铁的分类及用途
类别
组织特征 断口特征
成分特征
用途
大量地应用于各
1、灰铸铁（普 通灰铸铁、高 强度灰铸铁）
基体&#器零件，如 P、S 五元素或外加 机床、内燃机、
少量合金元素 汽车、农用机械
等
1．普通五元素或 应用于受力复
工 程
2、球墨铸铁
基体+球状 石墨
灰口（银白色
外加不同量的 杂，强度、韧性、 合金元素 耐磨性要求较高
断口）
2．Mg 残≧0.03%、 的零件，如曲轴、
结
RE 残≧0.02% 齿轮、连杆等
构 件 用 铸
3、蠕墨铸铁
基体+蠕虫 状石墨（往往 伴有少量球
状石墨）
灰口（斑点状 断口）
同球墨铸铁，但 Mg残及 RE残量可稍
低
高强度零件，如 机床零件等，耐 热零件，如汽缸 盖，小型钢锭模， 发动机排气管等
铁
用于受冲击、振
4、可锻铸铁 （黑心）
生坯：珠光体 +莱氏体
铸铁分类
铸铁
铸铁是由铸造方法用各种铸造生铁配置而成的铁碳合金，铸铁中碳主要以游离态的石墨形式存在。
铸铁：碳的质量分数(含碳量)超过2.11%（一般为2.5-3.5%）铁碳合金称铸铁
生铁
含碳量2.11%～4.3%的铁碳合金称生铁，为亚共晶白口铁。
特点：生铁硬而脆，但耐压耐磨。
生产灰铁、球铁、铸钢等所用的原材料生铁，其含碳量≤4.0%
3）过共晶白口铁（6.69%＞C＞4.3%）
灰口铁（HT）：碳以片状石墨形态分布的称灰口铁，断口呈银灰色，易切削，易铸，耐磨。
球墨铸铁（QT）：若碳以球状石墨分布称球墨铸铁，其机械性能、加工性能接近于钢。
特种铸铁：在铸铁中加入特种合金元素可得特种铸铁，如加入Cr，耐磨性可大幅度提高，在特种条件下有十分重要的应用。（铝硅耐热球铁）
分类
根据生铁中碳存在的形态不同又可分为：白口铁、灰口铁和球墨铸铁
白口铁（生铁）：白口铁（生铁）中碳以Fe3C形态分布，断口呈银白色，质硬而脆，不能进行机械加工，是炼钢的原料，故又称炼钢生铁。
白口铸铁：含碳在2.11-6.69%，根据常温组织科分为三类：
1）亚共晶白口铁（2.11%＜wc＜4.3%）
2）共晶白口铁（C=4.3%）
铸钢
碳素钢
ZG200-400，ZG230-450，ZG270-500，ZG340-640
合金铸钢
ZG40Mn,ZG40Mn2，ZG20MnSi,ZG40Cr,ZG65Mn,ZG20CrMo,ZG20CrMo等
2012年01月04日四川德阳
石墨呈球状，力学性能最高，强度接近碳钢
可锻铸铁
分为铁素体可锻铸铁：KTH300-06；珠光体可锻铸铁：KTZ450-06
石墨团絮状，力学性能高于灰铁，周期长，成本高
铸铁的分类问题回答
铸铁的分类铸铁是一种重要的工业材料，广泛应用于机械、汽车、建筑等领域。
根据其化学成分和组织结构的不同，铸铁可以分为灰口铸铁、球墨铸铁、白口铸铁等多种类型。
1. 灰口铸铁灰口铸铁是指含有自由石墨的灰色断口的一种合金。
其主要成分是碳和硅，其中碳含量在2.5%~4.0%之间，硅含量在1.0%~3.0%之间。
此外，还含有少量的锰、硫、磷等元素。
灰口铸铁具有良好的耐磨性和耐腐蚀性能，因此广泛应用于机械制造领域。
根据其含碳量和硅量不同，可以进一步分为普通灰口铸铁、高硅灰口铸铁、低碳灰口铸铁等多个亚类别。
2. 球墨铸铁球墨铸铁是指在灰口铸件中加入适量镁或钇等稀土元素后，在凝固过程中形成球状石墨而得到的一种合金。
其主要成分是碳、硅、铁和镁，其中碳含量在2.7%~4.0%之间，硅含量在1.0%~3.0%之间，镁含量在0.03%~0.06%之间。
球墨铸铁具有高强度、高韧性和良好的机加工性能，因此广泛应用于汽车、机械制造等领域。
根据其强度等级不同，可以进一步分为QT400-18、QT500-7、QT600-3等多个亚类别。
3. 白口铸铁白口铸铁是指不含自由石墨的一种合金。
其主要成分是碳和硅，其中碳含量在1.8%~3.6%之间，硅含量在0.5%~2.5%之间。
此外，还含有少量的锰、磷等元素。
白口铸铁具有高硬度和高耐磨性能，因此广泛应用于制造耐磨零件的领域。
根据其硬度不同，可以进一步分为HBW410、HBW450、HBW500等多个亚类别。
总体来说，不同类型的铸铁具有各自特点和适用范围，在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
铸铁分类
铸铁分类含碳量大于2.11%的铁碳合金称为铸铁，小于2.11%的称为碳钢。
常用铸铁的分类按碳存在的形式不同（显微镜下观察）可分为灰铸铁，球墨铸铁，可锻铸铁，蠕墨铸铁。
名称编号方法编号方法主要性能用途举例名称举例说明主要性能用途举例灰铸铁HT100,HT300HT是灰铁2字汉语拼音字母首，数值表示最低抗拉强度值抗拉强度，塑性，韧性较低，但是抗压强度，硬度，耐磨性较好并具有铸铁其他的优良特性主要用于制造承受压力的机座，床身，导轨，箱体等等球墨铸铁QT500-7，QT800-2QT是球铁2字汉语拼音字母首，数值表示最低抗拉强度值和最小延伸率数值，球墨铸铁经热处理强化后力学性能有了较大提高，远超过灰铸铁，某些指标接近钢，并保持灰铸铁的其他优良特性应用范围很广，能代替中碳钢生产汽车、拖拉机中的齿轮、曲轴、连杆等等。
可锻铸铁KT300-06，KT350-10KT是可铁2字汉语拼音字母首，数值表示最低抗拉强度值和最小延伸率数值，力学性能优于灰铸铁，韧性好，可机加主要制造一些形状比较复杂并且在工作中承受一定冲击载荷的薄壁小型零件，例如管接头，农具等等蠕墨铸铁RuT+数字RuT是蠕铁2字的汉语拼音字母首，数值表示最低抗拉强度值蠕墨铸铁强度，韧性，疲劳强度比灰铸铁强而比球墨铸铁弱大功率柴油机缸套，汽缸盖，机床机身，阀体，电动机外壳，机座球墨铸铁和灰铸铁在国内都已经很成熟了就是蠕墨铸铁还不够成熟,能做的企业不多,而且废品率相当高要知道金属某个属性强必然就导致另一个属性弱，比如灰铸铁抗压强度很好，但是韧性不好，就是我们通俗所说的脆，一打就断，所以不能机加，不能承受重载荷的剪切力，而球墨铸铁的韧性好可以机加那么它的抗压能力就不如灰铸铁，所以在做机械设计选材的时候要考虑零件主要受力种类及强度最后才是经济性来选材1，灰铸铁：碳主要由片状石墨出现的铸铁成为灰铸铁，断口为暗灰色。
生产简便，成本较低，具有耐磨减振的性能，易于铸造，是应用最广泛的铸造合金。
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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铸铁简介
铸铁一、铸铁的分类铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金，除铁碳元素外还含有硅、锰、硫、磷等杂质。
通常用于制作机械零部件的铸铁其含碳量在2.5%—4%。
铸铁在机械制造中应用非常广泛，常见的有机床床身、工作台、箱体、底座等形状复杂或受力及摩擦作用的零件，绝大多数是用铸铁来制造的。
铸铁的性能除决定基体类型外，还和碳存在的形式、数量、大小及分布有着密切的关系。
正是由于这些因素的不同，工业用铸铁的性能及用途也有很大的差异。
根据碳在铸铁中存在的形式和形态的不同，铸铁分类如下：1．白口铸铁碳除少量溶于铁素体外，其余的碳都以渗素体的形式存在在于铸铁中，其断口是银白色，故称白口铸铁。
这类铸铁硬而脆，很难加工，所以很少直接用来制造各种零件，主要是作为炼钢原料和制作一些不重要的耐磨件。
2.灰口铸铁（灰铸铁）牌号HT碳主要以片状石墨形式存在于铸铁中，断口呈灰色。
这类铸铁的力学性能不高，但它的生产工艺简单、价格低廉、而且还具备其它方面的特性，故在工业中应用广泛。
3.球墨铸铁（球铁）牌号QT碳主要以球状石墨的形式存在于铸铁中。
这类铸铁的力学性能不仅比灰铁高，而且还可以通过热处理进一步提高。
所以它在生产中常用作受力大且重要的铸件。
4.蠕墨铸铁（RUT）碳主要以介于片状石墨与球状石墨之间形似蠕虫状的石墨存在于铸铁中。
性能介于灰铸铁与球铸铁之间。
它是近几年发展起来的新型铸铁。
5.可锻铸铁（KT）碳主要以团絮状石墨的形态存在于铸铁中。
其力学性能（特别是韧性和塑性）较大，铸铁高，并接近团墨铸铁，它在薄壁复杂铸件中应用较多。
我们这里主要介绍灰口铸铁、球墨铸铁两种：一）普通灰口铸铁（灰铸铁）灰口铸铁是指对一定成分的铁水作简单的炉前处理，浇注后得到具有片状石墨的铸铁。
它是铸铁类中生产工艺最简单、成本最低的铸铁，所以在工业生产中得到了最广泛的应用。
（例如一台机床其灰铸铁的用量达到70%—80%）在铸铁总产量中，其灰铁占到80%以上。
1.灰铸铁的化学成分灰铸铁的化学成分范围一般为Wc=2.6%—3.6%、Wsi=1.2%—3.0%、WMn=0.4%—1.2%、Wp≤0.2%、Ws≤0.15%。
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。
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铸铁的分类
铸铁是含碳量大于2.06％的铁碳合金。
工业上常用的铸铁含碳量一般在2.5％～4％之间。
按碳在铁碳合金中存在的状态，可将铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁、可煅铸铁和球墨铸铁。
C)的形式存在，其断面呈银白色，故称白口铸
白口铸铁申的碳以渗碳体(Fe
3
铁。
白口铸铁硬而脆，很难进行切削加工，也不宜于焊接，因而工业中很少直接采用。
灰口铸铁中的碳以片状石墨的形式分布于铸铁基体中，断面呈暗灰色，故称灰口铸铁。
由于片状的石墨割裂了铸铁的基体组织，因此，灰口铸铁的抗拉强度低，缺乏塑性。
灰口铸铁具有良好的铸造性能和切割性能，价格便宜，应用十分普遍。
可煅铸铁是将白口铸铁加热到930℃左右进行退火处理，渗碳体(Fe
C)即分
3
解为团絮状的石墨，这种铸铁即称为可煅铸铁。
可煅铸铁具有较高的抗拉强度和良好的塑性，但并不能锻造。
球墨铸铁，若铸铁中的碳以球状石墨分布在铸铁基体中，这种铸铁即称球墨铸铁。
球墨铸铁具有较高的强度和一定的塑性，其强度接近于碳钢，还具有比碳钢更好的耐磨、抗氧化和减震性。
灰口铸铁在机械制造业中用量最大，修复铸件上各种缺陷及使用过程中损坏的各种机械零件是经常遇到的问题。
但灰口铸铁强度低、塑性差，加之焊接过程中的加热和冷却造成组织上的不利变化和焊接应力的存在，致使焊补铸铁比较困难。