铸铁(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。
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%。
铸铁PPT课件
第5章 铸铁
5.1 概述 5.2 铸铁的石墨化 5.3 一般工程用铸铁
铸铁是含碳量大于2.11%并含有较多硅、锰、硫、磷等元 素的多元铁基合金。
w C = 2.4~4.0 % ,w Si = 0.6~3.0 % 铸铁具有许多优良的性能及生产简便、成本低廉等优点，
因而是应用最广泛的材料之一。
例如，机床床身、内燃机的
KTH30006
锻 铸 铁
团 絮 状
表F 心P
P
KTB + 两组数字
KTZ + 两组数字
可锻铸铁代号；第一组
数字表示最低抗拉强度 KTB350-
值，M Pa；第二组数字 04 表示最低伸长率值，% KTZ450-
06
铸铁的分类与牌号表示方法（续）
铸铁 石墨 基体 名称 形态 组织
编号方法
牌号实例
F
根据碳在铸铁组织中存在形式和形态的不同，可分为以下几类： 1、白口铸铁
简称为白口铁，完全按照Fe-Fe3C 相图进行结晶而得到的铸 铁。其中碳全部以渗碳体(Fe3C)形式存在，断口呈银白色。由 于存在有大量硬而脆的Fe3C，硬度高，脆性大，很难切削加工。 很少用来直接制造机器，主要用于炼钢原料或制造可锻铸铁的 毛坯。 2、灰铸铁
碳主要结晶成游离状态的石墨。其中碳主要以片状石墨形状 存在，断口为暗灰色，常见的铸铁件多数是灰铸铁。
3、可锻铸铁 由一定成分的白口铸铁经石墨化退火处理而获得，其中
碳大部分或全部以团状石墨形式存在，由于具有较灰口铸铁 高得多的塑性和韧性，习惯上称为可锻铸铁，实际上并不可 锻，常用来制造一些重要的小件。 4、球墨铸铁
台车式石墨化退火炉
石墨化分三个阶段： 在E’C’F’线及 以上发生的石墨化称为第一阶段石墨化，包括
5.1 概述 5.2 铸铁的石墨化 5.3 一般工程用铸铁
铸铁是含碳量大于2.11%并含有较多硅、锰、硫、磷等元 素的多元铁基合金。
w C = 2.4~4.0 % ,w Si = 0.6~3.0 % 铸铁具有许多优良的性能及生产简便、成本低廉等优点，
因而是应用最广泛的材料之一。
例如，机床床身、内燃机的
KTH30006
锻 铸 铁
团 絮 状
表F 心P
P
KTB + 两组数字
KTZ + 两组数字
可锻铸铁代号；第一组
数字表示最低抗拉强度 KTB350-
值，M Pa；第二组数字 04 表示最低伸长率值，% KTZ450-
06
铸铁的分类与牌号表示方法（续）
铸铁 石墨 基体 名称 形态 组织
编号方法
牌号实例
F
根据碳在铸铁组织中存在形式和形态的不同，可分为以下几类： 1、白口铸铁
简称为白口铁，完全按照Fe-Fe3C 相图进行结晶而得到的铸 铁。其中碳全部以渗碳体(Fe3C)形式存在，断口呈银白色。由 于存在有大量硬而脆的Fe3C，硬度高，脆性大，很难切削加工。 很少用来直接制造机器，主要用于炼钢原料或制造可锻铸铁的 毛坯。 2、灰铸铁
碳主要结晶成游离状态的石墨。其中碳主要以片状石墨形状 存在，断口为暗灰色，常见的铸铁件多数是灰铸铁。
3、可锻铸铁 由一定成分的白口铸铁经石墨化退火处理而获得，其中
碳大部分或全部以团状石墨形式存在，由于具有较灰口铸铁 高得多的塑性和韧性，习惯上称为可锻铸铁，实际上并不可 锻，常用来制造一些重要的小件。 4、球墨铸铁
台车式石墨化退火炉
石墨化分三个阶段： 在E’C’F’线及 以上发生的石墨化称为第一阶段石墨化，包括
铸造工艺介绍ppt课件.ppt
胶）的池中并待乾，使以蜡制的复制品覆上一层陶瓷外膜，一直 重复步骤直到外膜足以支持铸造过程(约1/4寸到1/8寸)，然后熔 解模型中的蜡，并抽离铸模。对铸模多次加以高温焙烧，增强硬 度浇入熔融物质凝固冷却后形成铸件的铸造方法。
2014-8-28
9
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
铸造简介
《考工记》是中国战国时期记述官营手工业各工种规范和制造工艺的文献。 这部著作记述了齐国关于手工业各个工种的设计规范和制造工艺。
《考工记》中记载了六种器物的不同含锡量，称之为“六齐”。
合金名称 钟鼎之齐 斧斤之齐 戈戬之齐 大刃之齐 削杀矢之齐 鉴燧之齐
含铜比例 5╱6 4╱5 3╱4 2╱3 3╱5 1╱2
14
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
浇注位置的选择原则
①铸件的重要加工面应朝下或位于侧面 ②铸件宽大平面应朝下 ③面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直 ④易形成缩孔的铸件，较厚部分置于上部或侧面 ⑤应尽量减少型芯的数量 ⑥要便于安放型芯、固定和排气
在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸 型（压铸模具）型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。 2.4离心铸造
离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内，使金属液在 离心力的作用下充满铸型和形成铸件的技术和方法。
2014-8-28
10
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
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9
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
铸造简介
《考工记》是中国战国时期记述官营手工业各工种规范和制造工艺的文献。 这部著作记述了齐国关于手工业各个工种的设计规范和制造工艺。
《考工记》中记载了六种器物的不同含锡量，称之为“六齐”。
合金名称 钟鼎之齐 斧斤之齐 戈戬之齐 大刃之齐 削杀矢之齐 鉴燧之齐
含铜比例 5╱6 4╱5 3╱4 2╱3 3╱5 1╱2
14
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
浇注位置的选择原则
①铸件的重要加工面应朝下或位于侧面 ②铸件宽大平面应朝下 ③面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直 ④易形成缩孔的铸件，较厚部分置于上部或侧面 ⑤应尽量减少型芯的数量 ⑥要便于安放型芯、固定和排气
在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸 型（压铸模具）型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。 2.4离心铸造
离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内，使金属液在 离心力的作用下充满铸型和形成铸件的技术和方法。
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病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
铸铁ppt课件
11.2.4 影响铸铁结晶的因素
冷却速度的影响 冷速慢有利于按Fe－C相图进行结晶，石墨化 越容易进行。 冷速快有利于 形成白口铁
不同C+Si含量，不同壁厚（冷却速度）铸件的组织
11.3 灰铸铁
概述 灰铸铁中石墨呈片状，断口呈灰色，是使
用最多的铸铁，占铸铁总量的80％以上。 灰铸铁分为：普通灰铁和孕育灰铁－通过孕育 处理，使石墨的片层变细，强度高于普通灰铁 牌号表示：HT100，HT150，HT200 属普通灰铁
11.2.4 影响铸铁结晶的因素
为综合考虑C，Si，P对铸铁组织及石墨化的影 响，引入了两个参量：碳当量和共晶度。
碳当量：把Si，P折合成相当的碳含量 CE＝WC ＋1/3W(Si+P)
共晶度：表示铸铁中碳含量接近共晶碳含量的程度 Sc=WC/[4.3%-1/3W(Si+P)]
Sc=1为共晶 >1为过共晶
球墨铸铁
一、铸铁中碳的分布形式与石墨的形态
2.石墨形态：片状，蟹状，蠕虫状，团絮状，不规则形状，球形
片状
蟹状
球形
蠕虫状
团絮状
二、铸铁的分类
按石墨存在的形式及石墨形态分类
灰口铸铁 C全部或大部分以游离的片状石墨形式存在，断口呈灰色
球墨铸铁 C全部或大部分以游离的球形石墨形式存在
蠕墨铸铁 C全部或大部分以游离的蠕虫状石墨形式存在
球化剂：Mg，稀土－硅铁合金，稀土－ 硅铁－镁合金（应用最广泛）
孕育处理：由于球化处理只能在铁液中 有石墨核心时，才能促进石墨生成球 形，而常用的球化剂都强烈阻碍石墨 化，因此，在球化处理同时，必须进 行孕育处理（石墨化处理），获得球 径小，数量多，圆度好，分布均匀的 球状石墨
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。
常用金属材料(碳钢铸铁)课件
另外，碳钢的强度和塑韧性较好，可以用于制造各种结构件和机械零件 ，应用范围较广，产量也较大，因此规模效应使得碳钢的生产成本相对 较低。
THANKS。
性。
灰口铸铁的强度和韧性较高，适 用于制造承受较大应力和冲击的 零件，如机床底座、管道支架等
。
灰口铸铁的铸造性能优良，易于 生产形状复杂的零件。
球墨铸铁
球墨铸铁是一种通过在液态铁水中加入球化剂，使石墨呈球状分布的铸铁材料。
球墨铸铁的强度和韧性较高，具有较好的耐磨性和耐腐蚀性，适用于制造承受复杂 应力的零件，如汽车发动机缸体、曲轴等。
特殊碳钢
总结词
具有特殊性能的碳钢
详细描述
特殊碳钢是指在碳钢的基础上添加了适量的合金元素，如铬 、镍、钨等，以提高钢材的特殊性能，如耐腐蚀、耐高温、 耐低温等。特殊碳钢广泛应用于石油、化工、航空航天等领 域。
03
铸铁的种类与特性
灰口铸铁
灰口铸铁是一种常见的铸铁材料 ，其石墨呈片状或针状，分布均 理 后经过加热、保温、脱碳退火等
工艺处理的铸铁材料。
可锻铸铁的强度和韧性较高，具 有较好的耐腐蚀性和耐磨性，适 用于制造要求高精度和高耐久性
的零件，如水龙头、阀门等。
可锻铸铁的生产工艺较为复杂， 成本较高，但具有较好的机械性
能和耐久性。
04
碳钢与铸铁的性能比较
力学性能比较
碳钢的抗氧化性较好，因为它的含碳量较 低，不易与氧气发生反应。
耐高温性能
焊接性能
铸铁在高温下容易氧化和石墨化，而碳钢 在高温下具有较好的稳定性。
碳钢的焊接性能优于铸铁，因为它的熔点 较低，更容易进行焊接操作。
05
碳钢与铸铁的应用场景
碳钢在建筑行业的应用
THANKS。
性。
灰口铸铁的强度和韧性较高，适 用于制造承受较大应力和冲击的 零件，如机床底座、管道支架等
。
灰口铸铁的铸造性能优良，易于 生产形状复杂的零件。
球墨铸铁
球墨铸铁是一种通过在液态铁水中加入球化剂，使石墨呈球状分布的铸铁材料。
球墨铸铁的强度和韧性较高，具有较好的耐磨性和耐腐蚀性，适用于制造承受复杂 应力的零件，如汽车发动机缸体、曲轴等。
特殊碳钢
总结词
具有特殊性能的碳钢
详细描述
特殊碳钢是指在碳钢的基础上添加了适量的合金元素，如铬 、镍、钨等，以提高钢材的特殊性能，如耐腐蚀、耐高温、 耐低温等。特殊碳钢广泛应用于石油、化工、航空航天等领 域。
03
铸铁的种类与特性
灰口铸铁
灰口铸铁是一种常见的铸铁材料 ，其石墨呈片状或针状，分布均 理 后经过加热、保温、脱碳退火等
工艺处理的铸铁材料。
可锻铸铁的强度和韧性较高，具 有较好的耐腐蚀性和耐磨性，适 用于制造要求高精度和高耐久性
的零件，如水龙头、阀门等。
可锻铸铁的生产工艺较为复杂， 成本较高，但具有较好的机械性
能和耐久性。
04
碳钢与铸铁的性能比较
力学性能比较
碳钢的抗氧化性较好，因为它的含碳量较 低，不易与氧气发生反应。
耐高温性能
焊接性能
铸铁在高温下容易氧化和石墨化，而碳钢 在高温下具有较好的稳定性。
碳钢的焊接性能优于铸铁，因为它的熔点 较低，更容易进行焊接操作。
05
碳钢与铸铁的应用场景
碳钢在建筑行业的应用
铸铁课件
ห้องสมุดไป่ตู้
3.HT150的含义是？ 3.HT150的含义是？ 的含义是
HT150的含义是抗拉强度大于等于150Mpa HT150的含义是抗拉强度大于等于150Mpa 的含义是抗拉强度大于等于 的灰铸铁。 的灰铸铁。
4.HT420的含义是？ 4.HT420的含义是？ 的含义是
HT420的含义是抗拉强度大于等于420Mpa HT420的含义是抗拉强度大于等于420Mpa 的含义是抗拉强度大于等于 的灰铸铁。 的灰铸铁。
3.RuT420的含义是？ 3.RuT420的含义是？ 的含义是
RuT420表示抗拉强度大于等于420MPa RuT420表示抗拉强度大于等于420MPa 表示抗拉强度大于等于 的蠕墨铸铁。 的蠕墨铸铁。
4.RuT650的含义是？ 4.RuT650的含义是？ 的含义是
RuT650表示抗拉强度大于等于650MPa RuT650表示抗拉强度大于等于650MPa 表示抗拉强度大于等于 的蠕墨铸铁。 的蠕墨铸铁。
三、可 锻 铸 铁
1.牌号表示方法： 1.牌号表示方法： KTZ(B,H)σb－δ0 牌号表示方法 “KT”表示“可铁” “KT”表示“可铁”，Z代表珠光体基体，B代 表示 代表珠光体基体， 表白心， 代表黑心。 表白心，H代表黑心。σb的数字表示最低抗拉强 单位是MPa MPa。 度，单位是MPa。 δ0的数字表示最低断后伸长 用百分数表示。 率，用百分数表示。 2.牌号的含义 牌号的含义： 2.牌号的含义： 例如： KTH370-12表示抗拉强度大于等于 表示抗拉强度大于等于370 例如： KTH370-12表示抗拉强度大于等于370 MPa，断后伸长率大于等于12%的黑心可锻铸铁。 12%的黑心可锻铸铁 MPa，断后伸长率大于等于12%的黑心可锻铸铁。
3.HT150的含义是？ 3.HT150的含义是？ 的含义是
HT150的含义是抗拉强度大于等于150Mpa HT150的含义是抗拉强度大于等于150Mpa 的含义是抗拉强度大于等于 的灰铸铁。 的灰铸铁。
4.HT420的含义是？ 4.HT420的含义是？ 的含义是
HT420的含义是抗拉强度大于等于420Mpa HT420的含义是抗拉强度大于等于420Mpa 的含义是抗拉强度大于等于 的灰铸铁。 的灰铸铁。
3.RuT420的含义是？ 3.RuT420的含义是？ 的含义是
RuT420表示抗拉强度大于等于420MPa RuT420表示抗拉强度大于等于420MPa 表示抗拉强度大于等于 的蠕墨铸铁。 的蠕墨铸铁。
4.RuT650的含义是？ 4.RuT650的含义是？ 的含义是
RuT650表示抗拉强度大于等于650MPa RuT650表示抗拉强度大于等于650MPa 表示抗拉强度大于等于 的蠕墨铸铁。 的蠕墨铸铁。
三、可 锻 铸 铁
1.牌号表示方法： 1.牌号表示方法： KTZ(B,H)σb－δ0 牌号表示方法 “KT”表示“可铁” “KT”表示“可铁”，Z代表珠光体基体，B代 表示 代表珠光体基体， 表白心， 代表黑心。 表白心，H代表黑心。σb的数字表示最低抗拉强 单位是MPa MPa。 度，单位是MPa。 δ0的数字表示最低断后伸长 用百分数表示。 率，用百分数表示。 2.牌号的含义 牌号的含义： 2.牌号的含义： 例如： KTH370-12表示抗拉强度大于等于 表示抗拉强度大于等于370 例如： KTH370-12表示抗拉强度大于等于370 MPa，断后伸长率大于等于12%的黑心可锻铸铁。 12%的黑心可锻铸铁 MPa，断后伸长率大于等于12%的黑心可锻铸铁。
常用铸铁材料课件
灰铸铁
02
灰铸铁的特性
01
良好的铸造性能
灰铸铁具有较低的收缩率，容易获得形状复杂的铸件。
02
良好的耐磨性和耐腐蚀性
灰铸铁的表面硬度高，不易磨损，同时对酸、碱等化学 介质具有一定的耐腐蚀性。
03
良好的减震性能
灰铸铁的内部结构有助于吸收振动和冲击，减少机械部 件的损坏。
灰铸铁的生产工艺
配料与熔炼
根据铸件要求选择合适 的原材料，进行熔炼和 除渣处理。
灰口铸铁的碳主要以石墨形式存在，具 有较好的耐腐蚀性和减震性，常用于制 造管道、容器等。
铸铁的应用
由于铸铁具有良好的铸造性能、耐磨性、耐腐蚀性和价格优势，因此广泛应用于汽 车、拖拉机、柴油机、压缩机、管道、容器等制造领域。
在建筑领域，铸铁也常被用于制造水管、暖气片等设施。
在农业领域，铸铁可用于制造农机具和农用车等。
详细描述
高温铸铁是在普通铸铁中加入一定比例的合金元素，如镍、铬、钨等，经过特殊的热处理而制成的。其具有优良 的高温性能和抗氧化性，能够在高温环境下保持稳定的机械性能，常用于制造发动机、燃气轮机等高温环境下的 关键部件。
谢谢聆听
浇注与造型
将熔融的铁水注入模具 中，形成铸件毛坯。
冷却与落砂
控制冷却速度，使铸件 充分冷却，然后进行落 砂处理，去除毛坯表面 的砂子。
清理与加工
对铸件表面进行清理， 去除毛刺、飞边等缺陷， 根据需要进行机械加工。
灰铸铁的应用实例
01
02
03
机床床身
由于灰铸铁具有良好的耐 磨性和减震性能，常用于 制造机床的床身等关键部 件。
铸铁的分类
根据碳的存在形式，铸铁可分为白口铸 铁、灰口铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁等。
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磷虽然可促进石墨化,
但其含量高时易在晶
界上形成硬而脆的磷
共晶，降低铸铁的强
度，只有耐磨铸铁中
磷含量偏高 (达0.3%
以上)。
铸铁中的磷共晶
铸铁
11
• 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 WC + Wsi
大，结晶 (%)
QT400-15
墨
球
第一组数字表示最低抗
F+P 拉强度值，MPa；
QT600-3
铸状
第二组数字表示最低伸长
铁
率值，%。 P “QT”表示 球墨铸铁代 QT700-2
号
蠕 蠕 F RuT + 一组数字
RuT260
墨 铸
虫
F+P
数字表示最低抗拉强度值, MPa。
RuT300
铁 状P
铸铁
16
RuT420
铸铁的分类
23
• 二、可锻铸铁 • 石墨呈团絮状的灰口
铁 素 体 加 珠 光 体 灰 铸 铁
20
• 常对灰铸铁进行孕育处理，以细化片 状石墨。
• 常用的孕育剂有硅铁和硅钙合金。 • 经孕育处理的灰铸铁称为孕育铸铁。
硅铁 硅钙
孕育处理前
铸铁 孕育处理后
21
• 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。
KTH30006
表F 心P
KTB + 两组数字
珠第光一体组可数锻字铸表铁示代最号低；KTB350抗拉强度值，MPa； 04
铁
P
KTZ + 第二组数字表示最低 KTZ450-
两组数字 伸长率值，%
06
铸铁
15
铸铁的分类与牌号表示方法（续）
铸铁 石墨 基体 名称 形态 组织
编号方法
牌号实例
球
F QT + 两组数字
性能变差。 碳、硅含量过高,
碳、硅含量对铸铁石墨化的影响
会使石墨数量多 且粗大，基体内 铁素体量增多，
麻口
C
铸铁
白口铸铁
灰口铸铁
降低铸件的性能.
Si
铸铁
10
• 碳、硅量控制范围：2.5~4.0%C，1.0~3.0%Si。
• Al、Cu、Ni、Co等元素对石墨化有促进作用。
• S、Mn、Cr、W、Mo、V等元素阻碍石墨化。
⑴ 力学性能低。由于
石墨相当于钢基体中
的裂纹或空洞，破坏
了基体的连续性，且
易导致应力集中。
铸铁与铸钢的强度比较
• ⑵ 耐磨性能好。由于石墨本身有润滑作用。
• ⑶ 消振性能好。由于石墨可以吸收振动能量。
• ⑷ 铸造性能好。由于铸铁硅含量高, 成分接近于共晶.
• ⑸ 切削性能好。由于石墨使车屑容易脆断，不粘刀。
铸铁的显微组织
铸铁类型
完全进行
部分进行 未进行
完全进行 部分进行
未进行 未进行 未进行
F+G F+P+G P+G Le’+P+G Le’
灰口铸铁
麻口铸铁 白口铸铁
铸铁
9
• 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
• 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
慢冷却时通过石墨化过程形成
的，其基体组织有铁素体、珠 光体和铁素体加珠光体三种。
灰铸铁齿轮箱
铸铁
19
灰铸
石
铁的
墨 片
的
显微
三 维
形
组织
貌
珠 光 体 灰 铸 铁
铸铁
铁 素 体 灰 铸 铁
渗碳体、二次渗碳体
及共晶渗碳体的分解.
铸铁
7
• 在P’S’K’线以下发生 的石墨化称为第二 阶段石墨化。包括 冷却时共析石墨的 析出和加热时共析 渗碳体的分解。
P’
• 石墨化程度不同， 所得到的铸铁类型 和组织也不同。
铸铁
8
铸铁的石墨化程度与其组织之间的关系 （以共晶铸铁为例）
石墨化进行程度
第一阶段 第二阶段 石墨化 石墨化
铸铁
14
3、铸铁的分类与牌号表示方法
铸铁 石墨 基体 名称 形态 组织
编号方法
牌号实例
灰
铸片 铁状
F HT + 一组数字
HT100
F+P
数字表示最低抗拉强度值， 单位MPa。
HT150
P “HT”表示灰铸铁代号。 HT200
可 团
锻絮 铸状
F
KTH + 两组数字
KTH、KTB、KTZ 分别为黑心、白心、
• 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
铸铁
汽 缸 套
灰铸铁件
活 塞 环
22
• 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。
变速箱体
重型机床床身(HT-250)
铸铁 大型船用柴油机汽缸体(HT-300)
铸铁
Dr.Feng
铸铁
1
• 例如，机床床
身、内燃机的
内
汽缸体、缸套、
燃 机
活塞环及轴瓦、
汽 缸
曲轴等都可用
铸铁制造.
铸铁曲轴
铸铁
2
第一节 概述
• 一、铸铁的石墨化过程
• 1、Fe-Fe3C 和 Fe-G (石 墨)双重相图
• Fe3C是亚稳相，在一定 条件下将发生分解：
共晶白口铸铁
Fe3C→3Fe+C（石墨）
铸件壁厚和碳硅含量对铸铁组织的影响
将按 FeFe3C相图 进行, 不利 于石墨化.
铸铁
12
二、铸铁的特点及分类
• 工业上使用的铸铁主要是灰口铸铁。 • 1、铸铁的组织特点 • 钢的基体+G（石墨） • 基体组织有铁素体、珠光体和铁素体加珠光体三种。
F+G
P铸+铁G
F+P+G
13
2、铸铁的性能特点
铸铁
17
工 业 铸 铁 的 成 分 范 围 与 组 织
温度
Si/Mg/Ce
中速冷却
缓冷
工业铸铁的成分范围
快冷 中速冷却 缓冷
中速冷却 缓冷
珠光体 蠕墨铸铁
铁素体 蠕墨铸铁
白口铸铁
珠光体灰铸铁 铁素体灰铸铁
石墨化退火
珠光体 球墨铸铁
铁素体 球墨铸铁
快冷
缓冷
珠光体
铁素体
可锻铸铁
可锻铸铁
铸铁
18
第二节 常用铸铁
F基体球墨铸铁
铸铁
3
• 石墨是碳的单质之 一，其强度、塑性、 韧性几乎为零。
• 铸铁中的碳除少量
固溶于基体中外，
主要以化合态的渗
碳 体 (Fe3C) 和 游 离 态的石墨(G)两种形
式存在。
铸铁
4
存在两个铁碳相图： Fe-Fe3C和Fe-G双重相图
L+G
L+Fe3C
铸铁
5
• 2、铸铁的石墨化过 程
• 铸铁中的碳原子析出 形成石墨的过程称为 石墨化。
• 铸铁中的石墨可以在 结晶过程中直接析出, 也可以由渗碳体加热 时分解得到。
台车式石墨化退火炉
铸铁
6
• 石墨化分两个阶段： • 在P’S’K’线以上发生的
石墨化称为第一阶段 石墨化。
• 包括结晶时一次石墨、
二次石墨、共晶石墨
P’
的析出和加热时一次