2.3.3铸铁(课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（北京理工大学出版社）

三、铸铁 1.铸铁的性能特点 2.常用铸铁 成分 —— w(C) >2.11 % ， w(Si) = 1.0~3.0 % . (一)铸铁的性能特点 （１）铸铁的石墨化 C 的同素异构体： 　石墨G（简单六方晶格） 组织 —— 钢基体 + 石墨（C） 石墨的形态(形状\数目\大小\ 及分布)决定铸铁组织与性能 2 （２）铸铁的组织和分类 名 称 石 墨 化 程 度 显微组织 灰口铸铁 按 Fe-G 相图结晶、转变 F + G 较高 F + P + G 中等 P + G 麻口铸铁 较低 Le' + P + G 白口铸铁 按 Fe-Fe3C 相图结晶、转变 Le' + P + Fe3C （２）铸铁的组织和分类 灰口铸铁的组织 —— 钢基体 + G 力学性能 　　强度、塑韧性比钢低。 G的强度、韧性极低，减小钢基体的有效截面，并引起应力集中。 （３）铸铁的性能 　　耐磨性好 —— 石墨有利于润滑、储油。 三种石墨形态 5 1. 白口铸铁 C以渗碳体形式存在，断口呈亮白色，故称白口铸铁。 硬度高、脆性大，极难切削加工。一般不用制造机械零件，主要用作炼钢原料。 (二)常用铸铁 2.灰铸铁 牌号 —— 如HT100，表示 b≥100MPa（直径＝30mm）。 组织 —— 钢基体（F 、F + P 、P） + 片状石墨。 性能 —— 与其它铸铁相比，力学性能差，其它性能好。 分类 牌号 显微组织 基体 粗片 普通灰铸铁 HT100 F +少量P 粗片 HT150 F + P 较粗片 HT200 P 中等片 孕育铸铁 HT250 细 P 较细片 HT300 S 或 T 细片 HT350 HT400 F+P基体+ 片状G ×500 F基体+ 片状G P基体+ 片状G 孕育铸铁 —— 浇注前在铁水中加 Si-Fe，Si-Ca等孕育剂, 　　　　　使P细化、G细而均匀，强度、塑韧性明显提高。 热处理: 　去应力退火 —— 500~550℃，防止机加工、使用时变形或开裂。 水泵 　 叶轮　 发动机飞轮 　高温退火 —— 850~900℃, 表面、薄壁等白口处Cm→G, 硬度↓, 切削加工性↑ 　表面淬火 —— 提高导轨表面、汽缸体内壁等的耐磨性。 应用 —— 如，机床床身、导轨，汽缸体。 如：HT200适用于汽车的气缸体、气缸盖、刹车轮等。 HT300、HT350等适用于大型发动机的气缸体、 气缸盖、气缸套、油缸、泵体、阀体等。 气缸垫 气缸盖 气缸盖罩 衬垫 安装火花塞 3.可锻铸铁 —— 白口铸铁 经长时间石墨化退火（900－960℃）而得 牌号 —— 如 KT300-6 ，表示 b≥300 ， ≥6％ 。 组织 —— 钢基体 + 团絮状G 性能 —— 强度、塑韧性优于HT，低于QT。 F+P基 ×500 F基 ×500 F基 ×100 11 可锻铸铁 分类 牌 号 壁厚 mm b MPa  % 硬度 HB F基体 KT300-6 >12 300 6 120~163 KT330-8 >12 330 8 120~163 KT350-10 >12 350 10 120~163 KT370-12 >12 370 12 120~163 P基体 KT450-5 450 5 152~219 KTZ500-4 500 4 179~241 KTZ600-3 600 3 201~269 KTZ700-2 700 2 240~270 * 试棒直径16mm 12 4. 球墨铸铁　——　在铁水浇注前加球化剂（稀土Mg）使G球化 牌号 —— 如 QT700-2 ，表示 b≥700， ≥2％ 。 组织 —— 钢基体（F 、F + P 、P、 回火S、下B ) + 球状G 性能 —— 强度、塑韧性明显优于灰铸铁。（ 球状G 对基体的割裂作用小） F+P基体    ×500 F基体   ×100 球墨铸铁　 牌号 基体 机械性能　  b MPa 0.2 MPa 5 % ak kJ/m2 HB QT400-17 F 400 250 17 600 179 QT420-10 F 420 270 10 300 207 QT500-5 F+P 500 350 5 － 147-241 QT600-2 P 600 420 2 － 229-302 QT700-2 P 700 490 2 － 229-302 QT800-2 P 800 560 2 － 241-321 QT1200-1 下B 1200 840 1 300 38HRC 应用 　　替代部分铸钢、锻钢件，如曲轴、连杆、轧辊、汽车后桥等。 　 连杆 管道接口 5.合金铸铁 耐磨铸铁: 在铸铁中加入P、Cu、Ti、Mn、Mo等合金元素，