名词解释灰铸铁
灰铸铁技术条件
灰铸铁技术条件灰铸铁（Gray Iron）是一种常见的铸铁材料，具有良好的铸造性能和机械性能。
本文将从灰铸铁的组成、制造工艺、性能特点以及应用领域等方面进行介绍。
一、灰铸铁的组成灰铸铁主要由铁（Fe）、碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）等元素组成。
其碳含量通常在2.5%~4.0%之间，硅含量在1.0%~3.0%之间，锰含量在0.5%~1.0%之间。
此外，灰铸铁中还含有一些杂质元素，如硫（S）、磷（P）等。
二、灰铸铁的制造工艺灰铸铁的制造工艺主要包括原料配料、熔炼、浇注、冷却等环节。
首先，按照一定的配方比例将铁水、废钢、废铁等原料进行配料。
然后，将配料加入高炉或电炉中进行熔炼，通过控制炉温和炉内气氛，使铁水中的杂质得以脱除。
接下来，将熔融的铁水倒入铸型中，经过冷却后得到灰铸铁制品。
三、灰铸铁的性能特点灰铸铁具有以下几个显著的性能特点：1. 高硬度：灰铸铁的硬度较高，可以满足一些对硬度要求较高的场合。
2. 良好的铸造性能：灰铸铁的液态流动性好，易于铸造成型，可以制造出复杂形状的铸件。
3. 良好的耐磨性：由于灰铸铁中含有大量的石墨片，可以在摩擦过程中形成润滑膜，提高材料的耐磨性。
4. 较低的收缩率：灰铸铁的收缩率较低，不易产生变形和开裂现象。
5. 良好的抗振性能：灰铸铁具有较好的抗振性能，可用于制造机械零件和工具。
四、灰铸铁的应用领域由于灰铸铁具有良好的铸造性能和机械性能，被广泛应用于各个领域。
其中，汽车工业是灰铸铁的主要应用领域之一，用于制造发动机缸体、曲轴箱等零部件。
此外，灰铸铁还广泛用于机械制造、农机制造、工程机械、铁路、船舶等行业。
总结：灰铸铁作为一种常见的铸铁材料，具有良好的铸造性能和机械性能。
本文从灰铸铁的组成、制造工艺、性能特点以及应用领域等方面进行了介绍。
灰铸铁在各个领域都有广泛的应用，为现代工业的发展做出了重要贡献。
希望通过本文的介绍，读者对灰铸铁有更深入的了解。
第二章 灰铸铁
E——晶间网状石墨，呈有向分布——冷速小， 碳当量较小成分下存在
由于这种E型石墨的方向 性很强，很可能造成铸件在外 力作用下，沿石墨排列方向发 生带状脆性断裂，故铸件的力 学性能较低。
硬度HB≥
8~15
20
290
500
2.8
187~255
HT25-47
15~30 30~50
30 45
250 220
470 420
3.0
170~241
4.0
170~241
>50
60
200
390
4.5
163~229
15~30
30
300
540
3.0
187~255
HT30-54 30~50
45
270
500
4.0
基体组织的强度利用率只有30－50%。
9
（2）降低弹性模量E： EZG =（200,000～210,000）N/mm2 EHT =（70,000～150,000） N/mm2 EQT =（150,000～170,000） N/mm2
10
（3）缺口敏感性低——由于大量石墨“空洞”存在。 （4）良好的减震性——割裂基体、阻止震动传播。 （5）良好的导热性——λG：~125.6w/m·k，为P体的
>30~50 45 180
3.0~3.4 1.5~1.8 0.8~1.0
>50
60 160 163~229 3.0~3.2 1.4~1.7 0.8~1.0
31
例 3）某厂出口铸件
壁厚~2mm
牌号HT200
C
Si
Mn
3.40~3.55% 2.40~2.45% 0.60%
铸铁和钢的基础知识
04
铸铁和钢的应用领域
铸铁的应用领域
01
02
03
04
机械制造
铸铁是机械制造领域中常用的 材料之一，如机床底座、轴承
座等。
建筑行业
铸铁在建筑行业中用于制造门 窗、栏杆、楼梯等。
管道和阀门
铸铁管道和阀门广泛应用于水 、蒸汽等流体输送系统。
农业机械
铸铁在农业机械中用于制造犁 、锄头、拖拉机零件等。
蠕墨铸铁具有较好的热稳定性和耐疲劳性，适用于制造高温和重载条件下工作的零 件。
蠕墨铸铁在汽车、拖拉机、柴油机等领域得到广泛应用。
特殊铸铁
特殊铸铁是指在普通铸铁的基础上， 通过加入合金元素或采用特殊的处理 方法，获得具有特殊性能的铸铁。
特殊铸铁广泛应用于化工、电力、矿 山等领域的机械设备制造。
常见的特殊铸铁包括耐磨铸铁、耐热 铸铁、耐腐蚀铸铁等。
详细描述
不锈钢主要由铁、铬和镍等元素组成，其中铬的含量一般在10.5%以上，镍的含量在8%以上。不锈钢的表面形 成了一层致密的氧化膜，这层膜能够阻止氧化的进一步发生，从而提高了钢材的耐腐蚀性。不锈钢广泛应用于化 工、食品、医疗器械等领域。
不锈钢
总结词
不锈钢的优点是耐腐蚀性强、美观耐用，能够满足各种不同场合的需求。
浇注
将液态的铁水注入模具中， 冷却凝固后形成铸铁件。
热处理
铸铁件需要进行热处理以 提高其机械性能和耐腐蚀 性。
钢的生产工艺
炼钢
将铁矿石和废钢铁等原 料放入炼钢炉中炼制成
钢水。
连铸
将炼制好的钢水连续浇 注到连铸机中，形成各
种规格的钢坯。
轧制
将钢坯经过轧制加工， 形成各种形状和规格的
钢材。
铸铁工艺文档
铸铁工艺简介铸铁是一种常见的金属工艺，广泛应用于工业领域。
它是将熔融的铁水倒入模具中，通过冷却凝固形成各种形状的金属制品。
铸铁工艺具有成本低、生产效率高和灵活性强的优点，因此在许多行业中得到广泛运用。
铸铁的分类铸铁可分为灰铸铁、球墨铸铁和白口铸铁三种类型。
1.灰铸铁是含有石墨颗粒的铁合金。
其石墨颗粒形成了灰色的切削屑，因此得名灰铸铁。
灰铸铁具有较高的硬度和强度，广泛用于制造机械零件和工具。
2.球墨铸铁是通过添加镁合金等元素使铁水中的石墨呈球状形成的。
球墨铸铁具有出色的韧性和抗拉强度，因此在汽车制造和工程机械等领域中广泛应用。
3.白口铸铁是铸铁中最硬的一种类型。
它不含石墨颗粒，因此呈现出白色的外观。
白口铸铁具有高硬度和耐磨性，常用于制造切削工具和磨料。
铸铁工艺的步骤铸铁工艺包括以下几个基本步骤：1. 模具设计在铸铁工艺中，模具是制造金属制品的重要工具。
模具设计的目标是确定所需产品的形状和尺寸。
设计师需要考虑产品的功能需求及其制造过程中可能遇到的问题。
2. 准备铁水铁水是铸铁工艺中的原料，它由铁矿石和其他合金成分组成。
在准备铁水时，需要通过加热和熔化的过程将铁矿石转化为熔融的铁水。
3. 注入模具一旦铁水准备好，就可以将其注入模具中。
注入过程需要注意控制铁水的温度和流速，以确保产品可以完整地填充模具。
4. 冷却和凝固注入模具后，铁水会通过冷却和凝固的过程逐渐变为固体。
冷却和凝固的速度对最终产品的质量和性能有重要影响，因此需要严格控制冷却过程。
5. 模具拆卸和表面处理一旦产品完全冷却，模具可以进行拆卸。
在拆卸过程中，需要小心地处理模具和产品，以免损坏。
完成拆卸后，可以对产品进行表面处理，如除毛刺、打磨和涂漆等。
6. 检验和质量控制最后，需要对铸铁产品进行检验，以确保其符合设计要求和质量标准。
检验可以包括外观检查、尺寸测量和力学性能测试等。
对于不合格品，需要采取相应的措施进行调整或重新制造。
铸铁工艺的优点和应用铸铁工艺具有以下几个优点：•成本低：相比于其他金属加工工艺，铸铁工艺成本更低，可以大量生产铸铁制品，满足市场需求。
第2章 灰铸铁
第二章普通灰铸铁第一节铁－碳双重相图合金相图是分析合金金相组织的有用工具。
铸铁是以铁元素为基的含有碳、硅、锰、磷、硫等元素的多元铁合金，但其中对铸铁的金相组织起决定作用的主要是铁、碳和硅，所以，除根据铁－碳相图来分析铸铁的金相组织外，还必须研究铁－碳－硅三元合金的相图。
一、铁－碳相图的二重性从热力学的观点看，在一定的条件下，高温时的渗碳体能自动分解成为奥氏体和石墨，这表明渗碳体的自由能较高，亦即在这个条件下一定成分的铸铁以奥氏体和石墨的状态存在时具有较低的能量，是处于稳定平衡的状态，说明了奥氏体加渗碳体的组织，虽然亦是在某种条件下形成，在转变过程中也是平衡的，但不是最稳定的。
从结晶动力学（晶核的形成与长大过程）的观点来看，以含C 4.3% 的共晶成分液体在低于共晶温度的凝固为例：在液体中形成含C 6.67% 的渗碳体晶核要比形成含C 100% 的石墨核容易，而且渗碳体是间隙型的金属间化合物，并不要求铁原子从晶核中扩散出去。
因此，在某些条件下，奥氏体加石墨的共晶转变的进行还不如莱氏体共晶转变那样顺利。
至于共析转变，也可以从热力学、动力学两方面去分析而得到和上面相似的结论。
C相图只是介稳定的，Fe－C（石墨）由此可见，从热力学观点上看，Fe－Fe3C相图转变也是相图才是稳定的。
从动力学观点看，在一定条件下，按Fe－Fe3可能的，因此就出现了二重性。
二、铁－碳双重相图及其分析对铸铁合金长期使用与研究的结果，人们得到了如图2﹣1所示的铁碳合金C介稳定系相图与Fe－C（石墨）稳定系相图，分别以实双重相图，即Fe－Fe3线和虚线表示。
表2﹣1为图中各临界点的温度及含碳量。
图2-1 铁－碳相图G－石墨Fe3C－渗碳体表2﹣1 铁碳相图各临界点的温度、成分从这里看出，在稳定平衡的Fe－C相图中的共晶温度和共析温度都比介稳定平衡的高一些。
共晶温度高出6℃，共析温度高出9℃，这是容易理解的。
如图2﹣2的示意图所示，共晶成分的液体的自由能和共晶莱氏体(奥氏体加渗碳体)的自由能都是随着温度的上升而减低的，这二条曲线的交点就是共晶温度Tc。
铸造知识
片状 菊花状 块片状 枝晶点状 枝晶片状 星状
2、石墨的长度分类
级别 1 2 3 4 名称 石长100 石长75 石长38 石长18 石墨长度×100(mm) 级别 ＞100 ＞50～100 ＞25～50 ＞12～25 5 6 7 8 名称 石长9 石长4.5 石长2.5 石长1.5 石墨长度×100(mm) ＞6～12 ＞3～6 ＞1.5～3 ＜1.5
金相组织（磷共晶）
金相组织（渗碳体）
硬度计介绍
硬 度
目镜
布氏（HB） 洛氏（HRB）
标准块
维氏（HV）
里氏（HL）
试验过程
试验样品
布氏硬度计介绍
布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或 退火后的钢铁。 布式硬度(HB)是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬 质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表 面压痕直径。布氏式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一 般为：以一定的载荷(一般3000kg、750Kg)把2类 3类 4类 5类 6类
中国牌号 HT100 HT150 HT200 HT250 HT300 HT350
日本牌号 FC100 FC150 FC200 FC250 FC300 FC350
抗拉强度（MPa） ≥ 100 150 200 250 300 350
测试抗拉强度的仪器
10mm、5mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负
荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
硬度计介绍
洛氏硬度计 洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬
度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单
位。 当HB>450或者试样过小时，不能采用布 氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用
铸铁的分类名词解释
铸铁的分类名词解释
铸铁是一种铁碳合金材料，由铁和碳以及其他合金元素组成。
铸铁可以根据其碳含量、合金元素含量和微观组织特征来进行分类。
下面是一些常见的铸铁分类：
1. 灰铸铁（Gray Iron）：灰铸铁是最常见的铸铁类型，具有灰色断口。
其碳含量较高（3-4%）使得灰铸铁具有良好的湿摩擦性和抗磨性能。
灰铸铁通常用于制造机床床身、发动机缸体等。
2. 白口铸铁（White Iron）：白口铸铁碳含量较高，通常超过4%。
它的显著特点是硬度极高，但韧性较差，断裂为白色。
白口铸铁常用于制造耐磨件，如刮刀、破碎机的碎料齿等。
3. 高强度铸铁（High-strength Iron）：高强度铸铁含有一定量的合金元素，如钼、铬和钛等。
这些元素的添加可以显著提高铸铁的强度、硬度和耐磨性能。
高强度铸铁通常用于制造汽车发动机缸体、机械零件等。
4. 可锻铸铁（Malleable Iron）：可锻铸铁是一种具有较高韧性和可锻性的铸铁，可通过热处理获得不同强度级别的材料。
可锻铸铁常用于制造管件、连杆、链接件等。
5. 高合金铸铁（High-alloy Iron）：高合金铸铁含有较高比例的合金元素，如钴、镍、钼和铜等。
这些合金元素的添加可以提高铸铁的耐腐蚀性、耐磨性和高温强度。
高合金铸铁通常用于制造化工设备和高温环境下的零件。
这些分类仅代表了一部分铸铁的种类，实际上还有许多其他类型的铸铁，它们具有不同的特性和应用领域。
灰铸铁
耐磨铸铁是在灰铸铁中加入铬、钼、铜、钛、磷等合金 元素而形成的。
常用的耐磨铸铁有高磷耐磨铸铁和铬钼铜耐磨铸铁等， 主要用于制造在高温下强烈摩擦的零件，如汽车的气缸套、 活塞环等。
蠕墨铸铁常用的牌号有RuT340、RuT330、RuT260 等，目前在汽车上主要用于制造柴油机气缸盖、进排气 管、制动盘和制动鼓等。
在灰铸铁或球墨铸铁中加入一定量的合金元素所形 成的铸铁称为合金铸铁。汽车中常用的有耐热铸铁和耐 磨铸铁。
1．耐热铸铁
耐热铸铁是在球墨铸铁中加入铝、硅、铬等合金元 素而形成的。在汽车上主要用于制造高温条件下工作的 发动机进、排气门座和排气管密封环等。
常用可锻铸铁的牌号及在汽车上的应用
球墨铸铁简称球铁。铸铁中的石墨大部分以球状形 态存在。球墨铸铁的抗拉强度、塑性和韧性都优于灰铸 铁和可锻铸铁。球墨铸铁常用来制造一些受力复杂，强 度、韧性和耐磨性要求高的零件。
常用球墨铸铁的牌号及在汽车上的应用
蠕墨铸铁中的石墨是以蠕虫状形态存在的，它的性 既有球墨铸铁较高的抗拉强度、塑性和韧性，又具有 灰铸铁良好的减振性、切削加工性和铸造性能等。
灰铸铁中的碳大部分是以片状石墨形态存在的。灰 铸铁的抗拉强度、塑性和韧性比同样基体的钢低得多。 灰铸铁常用于制造一些形状复杂、强度要求不高的零件
常用灰铸铁的牌号及在汽车上的应用
可锻铸铁俗称马口铁，铸铁中的石墨以团絮状存在， 常用的有黑心可锻铸铁和珠光体可锻铸铁。它比灰铸铁 具有较高的强度，具有较好的塑性和韧性。可锻铸铁常 用来制造形状复杂而强度和韧性要求较高的薄壁零件。
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名词解释灰铸铁
灰铸铁(WF)，又称球墨铸铁，俗称铁水。
WF为共晶成分的一种含硅量较高的硅铁合金，石墨呈球状，平
均粒径为1~2mm。
铸铁中含Si质量分数一般为2%~4%。
灰铸铁是铁、碳和硅三元金属间化合物，它的结构类似于共晶灰铁，具有较好的强度、韧性和塑性，并有良好的铸造性能和切削加工性能。
适用于制作受力复杂的零件[gPARAGRAPH3]-i命，如机床床身、汽缸等，还可用于制造管道和容器等。
WF为离心铸造，其金相组织分为三类：(1)铁素体型(F)：该型
铸铁的金相组织为铁素体加珠光体，渗碳体较少，珠光体量较多，渗碳体较少;
铁素体、珠光体是指铁的基体和渗碳体(珠光体)两相组织，铁素体和珠光体在基体内存在于各种位置上。
基体可以是铁、碳、硅等。
Fe、 Ti、 Al、 Cu、 Ni等均属铁素体。
C、 Si、 Mn、 S、 Cr等都属珠光体。
只要某一相存在时，铸铁就是铁素体型，反之，若没有某一相存在时，则为珠光体型。
铸铁基体中渗碳体与铁素体的界面称为白口层，铁素体与珠光体的界面称为黑口层。
灰铸铁由铁素体+珠
光体组成。
灰铸铁件的基体组织对力学性能的影响非常显著，尤其是当基体组织中渗碳体与铁素体的界面所产生的白口组织愈严重时，对其力学性能的影响也愈大。
铁素体对灰铸铁的抗拉强度和塑性不利，但是提高铁素体含量能使灰铸铁具有良好的减震性。
铸铁经过长期退火处理，
或通过人工时效及重新加热到Ac1或Ac2以上温度进行时效处理后，基体组织将发生变化，形成一定量的珠光体，对灰铸铁的抗拉强度起着明显的提高作用，而且不利于灰铸铁的延性变形。
所以，为了提高灰铸铁的塑性，应适当降低其基体组织中铁素体的含量，而采用珠光体来代替。
铁素体型的转变温度范围很宽，从普通铁素体型到白口铁素体型，再到珠光体型，这种现象被称为过冷奥氏体转变。
珠光体型是过冷奥氏体经人工时效或自然时效而获得的。
灰铸铁件若经过淬火后再加人工时效，即可达到稳定状态，此时即可获得含珠光体量约5%~10%的
人工时效珠光体型的灰铸铁。
随着生产技术的不断提高，要求高强度、耐磨性好的灰铸铁的应用日趋广泛，从而促进了人们研究如何获得珠光体型的珠光体铁素体灰铸铁的目的。