球墨铸铁的牌号及机械性能
球墨铸铁的牌力学性能及用途
牌 号
基体组织
力学性能
用途举例
σb
/MPa
σr0.2
/MPa
δ(%)
硬度
HBS
不小于
QT400－18
铁素体
400
250
18
130～180
承受冲击、振动的零件，如汽车、拖拉机的轮毂、驱动桥壳、差速器壳、拨叉，农机具零件，中低压阀门，上、下水及输气管道，压缩机上高低压汽缸，电机机壳，齿轮箱，飞轮壳等
QT700－2
珠光体பைடு நூலகம்
700
420
2
225～305
QT800－2
珠光体或回火组织
800
480
2
245～335
QT900－2
贝氏体或回火马氏体
900
600
2
280～360
高强度齿轮，如汽车后桥螺旋锥齿轮，大减速器齿轮，内燃机曲轴、凸轮轴等
宠辱不惊，看，庭前花开花落
去留无意，望，天边云卷云舒
QT400－15
400
250
15
130～180
QT450－10
450
310
10
160～210
QT500－7
铁素体+珠光体
500
320
7
170～230
机器座架、传动轴、飞轮，内燃机的机油泵齿轮、铁路机车车辆轴瓦等
QT600－3
珠光体+铁素体
600
370
3
190～270
载荷大、受力复杂的零件，如汽车、拖拉机的曲轴、连杆、凸轮轴、气缸套，部分磨床、铣床、车床的主轴，机床蜗杆、蜗轮，轧钢机轧辊、大齿轮，小型水轮机主轴，气缸体，桥式起重机大小滚轮等
球 墨 铸 铁
图1-11 球墨铸铁高温正火工艺曲线
2）低温正火
球墨铸铁
一般将铸件加热到820 ℃～860 ℃，保温1～4 h， 然后出炉空冷，获得珠光体 和分散铁素体的球墨铸铁。 低温正火后的铸件的塑性和 韧性提高了，但强度比高温 正火略低，其工艺曲线如图 1-12所示。
图1-12 球墨铸铁低温正火工艺曲线
球墨铸铁
球墨铸铁
图1-9 球墨铸铁低温石墨化退火工艺曲线
球墨铸铁
3）高温石墨化退火
由于球墨铸铁白口倾向较大，因而铸态组织中往往 出现自由渗碳体，为了获得铁素体球墨铸铁，需要进行 高温石墨化退火。
高温石墨化退火工艺是将铸件加热到900 ℃～950 ℃，保温2～4 h，使自由渗碳体石墨化，然后炉冷至 600 ℃，再出炉空冷，其工艺曲线如图1-10所示。
球墨铸铁
2）低温石墨化退火
当铸态基体组织为珠光体+铁素体而无自由渗 碳体存在时，为了获得塑性、韧性较高的铁素体球 墨铸铁，可进行低温石墨化退火。
低温石墨化退火工艺是将铸件加热到共析温度 范围附近，即720 ℃～760 ℃，保温2～8 h，使铸 件发生第三阶段石墨化，然后炉冷至600 ℃，再出 炉空冷，其工艺曲线如图1-9所示。
球墨铸铁的化学成分为ωC=3.6％～3.9％，ωSi=2.0％ ～2.8％，ωMn=0.6％～0.8％，ωS<0.04%，ωP<0.1％， ωMg=0.03％～0.05％。与灰铸铁相比，球墨铸铁的碳、硅 含量较高，有利于石墨球化。
球墨铸铁
2. 球墨铸铁的显微组织
球墨铸铁按其基体组 织不同，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，它们的显微组织 如图1-8所示。
球墨铸铁除了能采用上述热处理工艺外，还可以采用表面强化处 理，如表面淬火和渗氮等。
HT与QT牌号必学机械性能 化学组织
表 4 球墨铸铁件附铸试块的机械性能
牌号
铸件 壁厚
抗拉强 度
бb≥ MPa
屈服强度 延伸率δ
б0.2≥ ≥%
MPa
供参考
布氏硬 度
HB
主要 金相组织
30～60
390
QT400-18A
60～200
370
250
18
130～180 铁素体
240
12
30～60
390
QT400-15A
60～200
370
250
380
1
球墨铸铁件附铸试块的冲击试验只适用于表 5 所规定的牌号，并且仅在本组织或顾客要求做冲击试验 时，冲击值才作为验收依据。
表 5 球墨铸铁件附铸试块 V 型缺口试样的冲击值
K
牌号
铸件壁厚 mm
最小冲击值 a J/c ㎡
室温 23±5℃
低温-20±2℃
三个试样平均值 个别值 三个试样平均值 个别值
100
/
90
[170]
/
150
/
铸件 (供参 考) 120 105 90 80 165 145
80～150
/
145
/
140
130
150～300
/
135
/
130
120
20～40
220
/
[210]
/
205
40～80
200
[190]
190
/
180
HT250
80～150
/
180
/
170
165
150～300
30～50
160
BS 2789-1985 球墨铸铁标准
对应产品名：球墨铸铁
标准对照表：
中国 法国 德国
GB/T 1348-1998 NF A32-201(1997)/NF EN 1561:1997 DIN 1693(Pt.2)-1997
ISO ISO 1083:1987
日本 JIS G5502(1995)
韩国 KS D4302-1994
7
170~241 铁素体/珠光体
10
160~221 铁素体/珠光体
12
≤212 铁素体
18
≤179 铁素体
18
≤179 铁素体
22
≤160 铁素体
22
≤160 铁素体
几种球墨铸铁的冲击吸收功
牌号
室温（20Leabharlann 5）℃ 3 个试样平均 单个试样值 值
400/18 400/18L20
350/22 350/22L40
俄国 ГOCT 7293-1985
美国 ASTM A536-1999/ASTM A571-1997
标准内容： 球墨铸铁的牌号、力学性能及附加条件
牌号
抗拉强度 σb≥/Mpa
屈服强度 σ0.2≥/Mpa
900/2
900
600
800/2
800
480
700/2
700
420
600/3
600
370
500/7
500
320
450/10
450
320
420/12
420
270
400/18
400
250
400/18L20
400
250
350/22
350
220
球墨铸铁材质牌号
球墨铸铁是一种铸铁材料，其内部原子结构呈现球状，具有高强度、高韧性、良好的加工性能、耐腐蚀性和低成本等优点。
下面将详细介绍几种常见的球墨铸铁材质牌号：
1.QT400-18：这是一种常见的球墨铸铁牌号，其化学成分含碳量约为3.6%，铁的含量占比约为93%。
它的机械性能较高，强度和硬度较好，同时也有一定的韧性和延展性。
QT400-18常用于制造零配件、泵体、阀门等机械零件。
2.QT450-10：另一种常见的球墨铸铁牌号是QT450-10。
它的化学成分含碳量为
3.4%左右，铁的含量占比约为91%。
与QT400-18相比，其强度、硬度和抗腐蚀性都有所提高。
QT450-10主要用于制造重型机械、汽车制品、建筑工程等领域。
3.QT600-3：这种牌号的球墨铸铁具有较高的强度和硬度，同时也具备良好的韧性和延展性。
它主要用于制造要求较高、耐磨性好的零件和部件，如汽车发动机缸体、缸盖等。
4.QT700-2A：这种牌号的球墨铸铁具有更高的强度和硬度，同时也具有较好的韧性和延展性。
它主要用于制造要求更高、耐磨性更好的零件和部件，如航空航天发动机零部件等。
5.QT800-2A：这种牌号的球墨铸铁具有极高的强度和硬度，同时也具有较好的韧性和延展性。
它主要用于制造要求极高、耐磨性最好的零件和部件，如高速列车车轮等。
除了以上介绍的几种牌号外，还有许多其他的球墨铸铁材质牌号，它们都具有不同的化学成分、物理性质和应用领域。
在选择使用时，需要根据具体的应用场景和要求选择合适的材质牌号。
球墨铸铁性能
2、珠光体 在球墨铸铁中，珠光体的形态一般分三 级：粗状珠光体、片状珠光体、细片状珠 光体。 随着珠光体的细化，球墨铸铁的强度 和硬度有所提高。若基体为粒状珠光体， 则球墨铸铁在保持一定强度的同时，具有 更高的塑性。
3、奥氏体、贝氏体、马氏体 由奥氏体、上贝氏体或下贝氏体通过等温淬 火，加入适当元素获得。 4、渗碳体 渗碳体多呈针状、条状，在球墨铸铁中易使 基体变脆，故应避免其出现。 5、磷共晶体 磷共晶体在球墨铸铁中对性能的危害比在灰 铸铁中大得多。沿晶界分布的二元或三元磷共晶 体，强烈降低球墨铸铁的韧性、塑性和强度，受 冲击时，裂痕总是沿磷共晶体边缘开始开裂。
7、应力变形和裂纹 特征：收缩应力、相变应力之和超过 断面金属抗断裂后形成裂纹，热裂呈暗褐 色不平整端口，冷裂形成浅褐色光滑平直 断口。 原因：碳含量低，碳化物形成元素增 加，孕育不足，冷却过快等。 措施：适当提高碳当量，降低含磷量， 加强孕育等措施。
8、碎块状石墨 特征：出现在Ce等活性元素富集在共 晶团边界，促使该区域过饱和析出而形成 蠕虫状石墨，其断面形态为碎块状。 原因：冷却缓慢，共晶凝固时间过长 引起的成分偏析和孕育衰退。 措施：选用纯净炉料并限制Ce等元素 的含量，控制较低的碳当量，加入Sb、Y、 Bi等微量元素。
1、金相组织 球状石墨外貌接 近球形，内部呈放射 状，有明显的偏光效 应。 石墨是由很多角 锥体枝晶组成的多晶 体，各枝晶的基面垂 直于球径，C轴呈辐 射状指向球心。
2、球化分级
球化级别
1级 2级 3级 4级 5级
说明
石墨呈球状，少量团絮，允许极少量 团絮状 石墨大部分呈球状，余为团状和极少 量团絮状 石墨大部分呈团状，余为团絮状，允 许有极少量蠕虫状 石墨呈分散分布的蠕虫状、球状、团 状、团絮状 石墨呈聚集分布的蠕虫状、片状及球 状、团状、团絮状
球墨铸铁的牌号
130~180
铁素体
QT500-7A
>30~60 >60~200
450~420
300~290
7~5
170~240
铁素体＋珠光体
QT600-3A
>30~60 >60~200
600 5~50
360 3~40
3~1
180~270
珠光体＋铁素体
QT700-2A
>30~60 >60~200
700~650
牌号
参考壁厚
e/mm
最小抗拉强度
σb/MPa
最小屈服强度
σ0.2/MPa
最小伸长率
δ (%)
硬度
HBS
QT700-2A
30＜e≤60
700
400
2
220～320
60＜e≤200
650
380
1
220～320
Q600-3TA
30＜e≤60
600
360
2
180～270
60＜e≤200
550
340
1
180～270
不宜含V、Ti、Cu、W、Mo、Cr等
0.03～0.06
0.02～0.04
退火
3.5～4.0 宜≤3.9
2.0～2.7
≤0..06
0.02～0.04
低温工作铸件
3.4～3.6
1.4～2.0
＜0.3 宜≤0.2
≤0.04宜＜0.03
≤0.01
Ni＜1.0
0.04～0.06
0.3～0.5
≤0.07
≤0.02
0.5～1.0
0～0.2
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球墨铸铁组织成分及其牌号
球墨铸铁组织成分及其牌号发布时间：10-12-29 来源：点击量：3312 字段选择：大中小球墨铸铁(球墨铸铁分析仪)是指铁液经球化处理后，使石墨大部分或全部呈球状形态的铸铁。
与灰铸铁比较，球墨铸铁的力学性能有显著提高。
因为塔德石墨呈球状，对基体的切割作用最小，可有效地利用基体强度的70%~80%(灰铸铁一般只能利用基体强度的30%。
)。
球磨铸铁还可以通过合金化合热处理，进一步提高强韧性、耐磨性、耐热性和耐蚀性等各项性能。
球墨铸铁自1947年问世以来，就获得铸造工作者的青睐，很快得投入了工业性生产。
而且，各个时期否有代表性的产品或技术。
20世纪50年代的代表产品是发动机的球墨铸铁曲轴，20世纪60年代是球墨铸铁铸管和铸态球墨铸铁，20世纪70年代是奥氏体-贝氏体球墨铸铁，2 0世纪80年代以来是厚大断面球墨铸铁和薄小断面(轻量化、近终型)球墨铸铁。
如今，球墨铸铁已在汽车、铸管、机床、矿山和核工业等领域获得广泛的应用。
据统计，2000年世界的球墨铸铁产量已超过1500万t。
球墨铸铁组织成分及其牌号是按力学性能指标划分的，国际GB/T1348——1 988《球墨铸铁件》中单铸试块球墨铸铁牌号，见表单铸试块的球墨铸铁牌号(球墨铸铁金相组织分析仪)球墨铸铁中常见的石墨形态有球状、团状、开花、蠕虫、枝晶等几类。
其中，最具代表性的形态是球状。
在光学显微镜下观察球状石墨，低倍时外形近似圆形;高倍时，为多边形，呈辐射状，结构清晰。
经深腐蚀的试样在SEM中观察，球墨表面不光滑，起伏不平，形成一个个泡状物。
经热氧腐蚀或离子轰击后的试样在SEM中观察，球墨呈年轮状纹理。
且被辐射状条纹划分为多个扇形区域;经应力腐蚀(即向试样加载应力)后观察，呈现年轮状撕裂和辐射状开裂。
球磨是垂直(0001)面向各个方向成长的，从而形成很多个从核心向外辐射的角锥体(二维为扇形区域)，(0001)面即成年轮状排列。
在SEM中看到的年轮状及辐射状条纹(或裂纹)，就是球墨晶体学特征的反映。