铸铁分类及技术要求
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
可锻铁分类及技术条件
可锻铁分类及技术条件
可锻铁是一种重要的铸造材料，常见的可锻铁包括灰铸铁、球墨铸铁和白口铸铁。
1. 灰铸铁：灰铸铁是一种含有大量石墨颗粒的铸铁，通常具有良好的可锻性。
灰铸铁的主要技术条件包括铸铁的成分控制、冷却速率和石墨形态。
常见的灰铸铁包括灰口铸铁和蠕墨铸铁。
2. 球墨铸铁：球墨铸铁也被称为球化铸铁，其主要特点是具有球状石墨颗粒。
这种铸铁具有良好的可锻性和韧性。
球墨铸铁的主要技术条件包括合金元素的选择和添加、球墨形态的控制以及铸铁的温度和冷却速率。
3. 白口铸铁：白口铸铁是一种含有大量白色碳化物的铸铁，通常由于碳的过饱和而导致脆性。
白口铸铁通常不可锻，但可以通过特殊处理使其具备一定的可锻性。
其主要技术条件包括碳的控制、合金元素的添加以及热处理的参数控制。
可锻铁的技术条件还包括铸造工艺的选择和优化、铸件的设计和模具制造等。
这些条件能够直接影响到可锻铁的可锻性和力学性能。
铸铁工艺
铸铁铸铁不是纯铁，它是一种以Fe、C、Si为主要成分且在结晶过程中具有共晶转变的多元铁基合金。
化学成分一般为：C2.5%-4.0%、Si1.0%一3，0%、P0.4%～1.5%、S0.02%-02%。
为了提高铸铁的机械性能，通常在铸铁成分中添加少量Cr、Ni、C。
、Mi、等合金元素制成合金铸铁。
1 铸铁的特点和分类一、铸铁的特点1.成分与组织特点铸铁与碳钢相比较，其化学成分中除了有较高的C、Si含量外(C2.5%～4，0%、Si1.0%一3.0%)，还含有较高的杂质元素Mn、P，S，在特殊性能的合金铸铁中，还含有某些合金元素。
所有这些元素的存在及其含量，都将直接影响铸铁的组织和性能。
由于铸铁中的碳主要是以石墨(G)形式存在的，所以铸铁的组织是由金属基体和石墨所组成的。
铸铁的金属基体有珠光体、铁素体和珠光体加铁素体三类，它们相当于钢的组织。
因此，铸铁的组织特点，可以看成是在钢的基体上分布着不同形状的石墨。
2.铸铁的性能特点铸铁的抗拉强度、塑性和韧性要比碳钢低。
虽然铸铁的机械性能不如钢，但由于石墨的存在，却赋予铸铁许多为钢所不及的性能。
如良好的耐磨性、高消振性、低缺口敏感性以及优良的切削加工性能。
此外，铸铁的碳含量高，其成分接近于共晶成分，因此铸铁的熔点低，约为1200℃左右，铁水流动性好，由于石墨结晶时体积膨胀，所以传送收缩率小，其铸造性能优于钢，因而通常采用铸造方法制成铸件使用，故称之为铸铁。
二、铸铁的分类铸铁的分类方法很多。
根据碳存在的形式可分为三种：1.白口铸铁(简称白口铁)白口铸铁中的碳主要以渗碳体(Cm)形式存在，断口呈白亮色。
其性能硬而脆，切削加工困难。
除少数用来制造硬度高、耐磨、不需要加工的零件或表面要求硬度高、耐磨的冷硬铸件外(如破碎机的压板、轧辊、火车轮等)，还可作为炼钢原料和可锻铸铁的毛坯。
2.灰口铸铁(简称灰口铁)灰口铸铁中的碳主要以片状石墨的形式存在，断口呈灰色。
灰口铸铁具有良好的铸造性能和切削加工性能，且价格低廉，制造方便，因而应用比较广泛。
铸铁的分类
铸铁科技名词定义中文名称：铸铁英文名称：cast iron定义：主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。
在这些合金中，含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。
应用学科：机械工程（一级学科）；铸造（二级学科）；铸造合金（三级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑百科名片铸铁旋塞阀铸铁主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。
在这些合金中，含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。
目录释义简介分类铸铁-热处理工艺焊接性铸铁的种类及性能铸铁焊接性分析铸铁的补焊铸铁常见焊条表铸铁焊补时产生裂纹的原因及预防措施冷裂纹热裂纹熔炼方法及其特点冲天炉熔炼法感应电炉熔炼电弧炉熔炼释义简介分类铸铁-热处理工艺焊接性铸铁的种类及性能铸铁焊接性分析铸铁的补焊铸铁常见焊条表铸铁焊补时产生裂纹的原因及预防措施冷裂纹热裂纹熔炼方法及其特点冲天炉熔炼法感应电炉熔炼电弧炉熔炼展开编辑本段释义铸造厂词目：铸铁拼音：zhù tiě基本解释[cast iron;foundry iron;foundry pig] 含碳量较高的铁，质脆，不能锻压，用来炼钢或铸造器物详细解释1.把铁矿石冶炼成铁。
《汉书·五行志上》：“ 成帝河平二年正月，沛郡铁官铸铁，铁不下，隆隆如雷声，又如鼓音。
”《北史·杨津传》：“掘地至泉，广作地道，潜兵涌出，置炉铸铁，持以灌贼。
贼遂相告曰：…不畏利槊坚城，唯畏杨公铁星。
‟” 清陈维崧《红·舟次丹阳感怀》词：“铸铁竟成千古错，读书翻受群儿耻。
”2. 用生铁重新熔炼而成的铁碳合金。
也叫生铁或铣铁。
编辑本段简介铸铁产品(7张)铸铁英文名：cast iron含碳量在2%以上的铁碳合金。
工业用铸铁一般含碳量为2%～4%。
碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。
除碳外，铸铁中还含有1%～3%的硅，以及锰、磷、硫等元素。
合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。
铸铁的分类、牌号及其生产过程
SUCCESS
THANK YOU
20Factors affecting
graphitization of …
1）化学成分： Composition
4 C%
3
2
F灰口 G
1 白口
Fe3C
P灰口 G
01
2
3
4
5
6 Si ％
C、Si：促进石墨化 C（2.7-3.6）%， Si（1.1-2.5）%
则在共析阶段形成。铸铁成分和冷却速度 是
最关键的影响因素。
三、高强度灰铸铁件的孕育处理 Treatment of Inoculating of Flake Graphite Iron
（1）目的— 1）防止白口； 2）获得均匀、细小共晶团。
（2）操作—(The Operation) 1）铁水温度应高于1420~1440℃； 2）用75硅铁(Ferrosilicon3~10mm）作孕育剂， 加入铁水重量（0.2~0.5）%； 3）加入方法：出铁槽内；或浇包内；或铸型内。 4）处理后15~20分钟内浇注完毕，以免衰退 。
Mn：阻止石墨化 （0.4-1.2）%
S：强烈阻止石墨化 ＜（0.1-0.15）%
P：微促进石墨化 ＜ 0.2%
2）冷却速度：Cooling Rate 慢冷利于石墨化
总结： To sum up
1.常用铸铁零件采用灰口铸铁制造，有灰铸 铁、
球铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁。
2.铸铁中石墨主要形成于一次结晶过程；基 体
石墨在扫描电镜下的形貌
SEM micrograph of some kinds of …
Vermicular
Flake
Vermicular
Spheroidal
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%。
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铸铁分类
①灰口铸铁。
含碳量较高（2.7％～4.0％），碳主要以片状石墨形态存在，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。
用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。
②白口铸铁。
碳、硅含量较低，碳主要以渗碳体形态存在，断口呈银白色。
凝固时收缩大，易产生缩孔、裂纹。
硬度高，脆性大，不能承受冲击载荷。
多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。
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。
其组织性能均匀，耐磨损，有良好的塑性和韧性。
用于制造形状复杂、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。
用于制造内燃机、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。
力学性能与球墨铸铁相近，铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。
用于制造汽车的零部件。
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化，从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。
用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。
灰铸铁及球铁铸件均可进行表面淬火。
一般采用高(中) 频感应加热表面淬火和电接触表面淬火。
稀土镁铝球铁等温淬火后σb=1200～1400MPa，αk=3～3.6J／cm2，HRC＝47～51。
但应注意等温淬火后再加一道回火工序。
铸件毛坯外观技术要求
表面粗糙度：毛坯非加工粗糙度应符合GB/T6060.1《表面粗糙度比较样块表面质量》规定，不大于Ra:25um
不允许有气孔、裂纹、冷隔、夹渣、缩松、沙眼等缺陷，表面及内壁应光滑平整，不允许有穿透性缺陷及严重的残缺类缺陷。
铸件表面应平整，浇口、结疤、毛刺、飞边、粘砂等应清除干净。
铸件应无白口，局部边缘发现的少量白口，应不能影响机械加工。
铸件密封带、进排气道等重要部位，不允许存在任何缺陷。
铸件非加工表面上的铸字和标志应清晰可辨，位置和字体应符合图样要求。
铸件非加工表面的粗糙度，砂型铸造R，不大于50μm。
铸件上的型砂、芯砂和芯骨应清除干净。
铸件有倾斜的部位、其尺寸公差带应沿倾斜面对称配置。
铸件上的型砂、芯砂、芯骨、多肉、粘沙等应铲磨平整，清理干净。
机器产品铸件的非加工表面均需喷丸处理或滚筒处理，达到清洁度Sa2 1/2级的要求。
铸件必须进行水韧处理。
碳素铸钢应符合GB5678-85的规定
耐热铸钢应符合J B/Z Q4298的规定
不锈钢应符合J B/Z Q4299及JB/ZQ6009-84的规定
灰铸铁应符合GB5675-85的规定
球墨铸铁应符合JB/ZQ4302-86的规定
耐热铸铁应符合JB/ZQ4303-86的规定耐磨铸铁应符合JB/ZQ4303-86的规定。