考点2 铸铁 《金属加工基础》 山东省（春季高考）机械制造类 知识讲解

山东省（春季高考）机电技术类 金属加工 复习讲义 1—2 铸铁 【考纲要求】 （1）了解铸铁的概念、特性及分类。 （2）掌握灰铸铁、球墨铸铁的牌号、性能及应用。 【知识和技能要点】 考点1 铸铁材料 一．铸铁概述 1．铸铁的概念：铸铁是碳质量分数WC>2.11%,，在凝固过程中经历共晶转变，硅元素及杂质元素含量较高的铁基合金的总称。 2．铸铁的特性：铸铁具有较好的铸造性能、耐磨性、减摩性、减振性、切削加工性，而且加工成本低，价格便宜。 3．分类：分类标准：碳在铸铁中存在的形式。 （1）白口铸铁：碳以游离碳的形式存在，断口呈银白色； （2）灰口铸铁：碳以石墨形式存在，断口呈灰色； ①灰铸铁：碳主要以片状石墨形式存在，断口呈灰色；②可锻铸铁：碳主要以团絮状石墨形式存在；③球墨铸铁：碳主要以球状石墨形式存在；④蠕墨铸铁：碳主要是以蠕虫状石墨形式存在 （3）麻口铸铁：碳既以渗碳体形式存在，又以石墨状态存在，断口夹杂着白亮的游离渗碳体和暗灰色的石墨。 4．铸铁石墨化影响因素 （1）石墨化：碳以石墨形式析出的过程称为铸铁石墨化。 （2）影响石墨化因素 ①化学因素：碳和硅元素能强烈促进石墨化，硫强烈阻碍，锰阻碍石墨化，磷影响不大。②冷却速度的影响：冷却速度较快，石墨化难以进行；冷却速度缓慢，有利于石墨化充分进行。 考点2 常用铸铁的牌号、性能和用途 类型 牌号 性能 应用 灰 铸 铁 HT（灰铁）＋数字（最低抗拉强度数值） 例HT200：表示 的灰铸铁 抗拉强度、塑性和韧性较差，但抗压强度大，有良好的减振性、减摩性、较低的缺口敏感性、优良的铸造性和切削加工性 主要用于制造机床床身、机架、箱体、壳体等 球 墨 铸 铁 QT（球铁）＋数字（最低抗拉强度）一数字（最低断后伸长率）组成。例：QT600-3表示：的球磨铸铁 球墨铸铁的抗拉强度、塑性、韧性与铸钢接近，有较好的减振性、减摩性、低的缺口性、优良的铸造性和切 削加工性 主要用于制造拖拉机、内燃机曲轴，内燃机齿轮、轧钢机轧辊等重 要复杂零件 可 锻 铸 铁 KTH(KT表示可铁，H黑心）十数字（最低抗拉强度）一数字（最低断后伸长率）组成； KTZ(KT表示可铁，Z表示珠光体）＋数字（最低抗拉强度）一数字（最低断后伸长率）组成，KTH330-08：表示Rm ≥330MPa, 的黑心可锻铸铁；KTZ550-04：表示珠光体可锻铸铁 可锻铸铁力学性能比灰铸铁高，但可锻铸铁不能进行锻压加工，有较高的塑性和韧性，和较高的强度、硬度和耐磨性。 汽车拖拉机的后桥外壳、转向机构、管接头、曲轴、连杆、齿轮、凸轮轴 考点3 分类 按碳在铸铁中存在的形式分，可分为白口铸铁、灰口铸铁、合金铸铁等。 (1)白口铸铁：碳主要以游离渗碳体形式出现的铸铁称为白口铸铁，断口呈白色。 (2)灰口铸铁：碳主要以石墨形式出现的铸铁称为灰口铸铁，断口呈灰色。 根据石墨的形态不同，灰口铸铁可分为以下几种： ①灰铸铁：碳主要以片状石墨形式出现的铸铁称为灰铸铁，用HT 表示。 ②可锻铸铁：碳主要以团絮状石墨形式出现的铸铁称为可锻铸铁，用KT 表示。形成方法是 由白口铸铁经过可锻化退火。 ③球墨铸铁：碳主要以球状石墨形式出现的铸铁称为球墨铸铁，用 QT 表示。形成方法是由 铁液经过球化处理。 ④蠕墨铸铁：碳主要以蠕虫状石墨形式出现的铸铁称为蠕墨铸铁，用RT 表示。 考点4 石墨化 (1)产生：铸铁中碳以石墨形式析出的过程称为石墨化。 (2)影响石墨化的因素。 ①化学成分。 碳、硅：促进石墨化。 硫、锰：阻碍石墨化。 磷：对石墨化影响不大。 ②冷却速度。 冷却速度越慢，越有利于石墨化的进行。冷却速度越快，石墨化越难以进行。 考点5 铸铁的热处理 1．灰铸铁的热处理：灰铸铁的热处理只改变基体组织，不改变石墨的形状、数量、大小和分布，其热处理的主要目的是消除应力，改善切削加工性、提高表面硬度和耐磨性。 （1）去应力退火、降低硬度退火：目的是消除应力； （2）消除白口、降低硬度退火：目的是减低硬度，改善切削加工性； （3）表面淬火：目的是提高铸件的表面硬度和耐磨性，常用方法有火焰淬火、感应淬火、接触电阻加热淬火等 2．球墨铸铁的热处理 （1）退火：分为去应力退火、低温退火和高温退火，目的是消除铸造内应力获得铁素体基体提高韧性和塑性； （2）正火：分高温正火和低温正火，目的是增加珠光体数量并提高其弥散度，提高强度和耐磨性： （3）调质处理：目的是得到回火索氏体基体，获得较高的综合力学性能； （4）等温淬火：目的是获得下贝氏体基体，使其具有较高的硬度、强度和较好的塑性。 【练习题】 一、单项选择题 1．能用来制造形状复杂，对力学性能要求较高的零件采用的材料是 ( )。 A.HT250 B.ZGMn13-5 C.Q235 D.QT450-10 2.[2023年真题]灰铸铁牌号 HT200 中，数字“200”对应的力学性能指标是( )。 A. 疲劳强度 B. 屈服强度 C. 抗压强度 D. 抗拉强度 3.[2020年真题]常用于机床床身的铸铁牌号是 ( )。 A.HT200 B.QT700-2 C.RuT260 D.KTH330-08 4下列金属材料牌号中，不代表最低抗拉强度的是( )。 A. Q235A 中的“235” B.HT350 中的“350” C.QT400-15 中的“400” D.ZG230-450中的“450” 5.QT600-3中，3表示 ( )。 A.Z≤3% B. A≥3% C.Rm≥3% D. 6.球墨铸铁是指铁液经过球化处理，在钢的基体上的分布着石墨( )。 A.粗片 B.细片 C.团絮 D.球状 7.( )是球墨铸铁的牌号。 A. HT150 B.QT600-2 C. RuT260 D. KTH330-08 8.具有较低缺口敏感性的铸铁材料是( )。 A.球墨铸铁 B.蠕墨铸铁 C.灰铸铁 D.可锻铸铁 9.铸铁较薄截面处，因冷却较快会产生白口，使切削困难，应进行( )。 A.去应力退火 B.消除白口、降低硬度退火 C.火焰淬火 D.感应淬火 10.(2011年高考）灰铸铁与同基体钢相接近的力学性能指标是 ( )。 A.塑性 B.抗拉强度 C.抗压强度 D.冲击韧性 11.(2014年高考）用来制造机床床身、床头箱及各类机器底座的材料是( )。 A.灰铸铁 B.球墨铸铁 C.可锻铸铁 D.蠕墨铸铁 12.(2015年高考）灰铸铁的各项性能中，由于石墨的存在而提高的是( )。 A.强度 B.韧性 C.塑性 D.减振性 13.(2017年高考）能用来制造形状复杂，对力学性能要求较高的零件采用的材料是( )。 A. HT250 B. ZGMn13-5 C.Q235 D.QT450-10 14.(2018年高考）机床床头箱及机器底座采用灰铸铁制造的主要原因是 ( )。 A.消振性好 B.铸造性好 C.切削性好 D.减磨性好 A.HT250 B.ZGMn13-5 C.Q235 D.QT450-10 15．钢和铸铁分界线的含碳量约为( )。 A. 0.77% B. 2.11% C. 4.3% D. 3.11% 16．机床的床身制造一般选用( )。 A.锻造 B.铸造 C.焊接 D.冲压 17．机床床身及支架用灰铸铁制造，是利用了灰铸铁的( )。 A.减振性 B.切削加工性 C.低的缺口敏感性D.减摩性 18．铸铁HT200表示该铸铁为( )。 A.可锻铸铁 B.球墨铸铁 C.白口铸铁 D.灰铸铁 19．下列材料中最适合制造汽车、拖拉机曲轴的是( )。 A. 60Si2CrA B. ZGMn13-1 C. GCr15SiMn D.QT600-3 20.HT200表示( )。 A．灰铸铁的抗拉强度最小值为200MPa B．灰铸铁的屈服强度最大值为200MPa C．灰铸铁的抗压强度最小值为200MPa D．灰铸铁的疲劳强度最大值为200MPa 21．灰口铸铁中，力学性能最好的是( )。 A.球墨铸铁 B.蠕墨铸铁 C.灰铸铁 D.可锻铸铁 22．下列铸铁中，车床床身选用( )制造。 A.灰铸铁 B.球墨铸铁 C.蠕墨铸铁 D.可锻铸铁 23．下列铸铁中，水管阀门选用 ( )制造。 A.灰铸铁 B.球墨铸铁 C.蠕墨铸铁 D.可锻铸铁 24．灰铸铁的抗拉强度、塑性、韧性( )。 A.和钢差不多 B.比钢低很多 C.和钢一样 D.和钢基本一样 二、简答题 1．什么是铸铁的石墨化？影响铸铁石墨化的因素有哪些？ 2．灰铸铁的性能取决于哪两个因素？灰铸铁有哪些优良的性能？ 【答案】 一、单项选择题 1. D 2. D 3. A 4．A 5.B 6.D 7. B 8.C 9.B 10.C 11.A 12. D 13.D 14. A 15.B 16.B 17.A 18. D 19.D 20. A 21.A 22.A 23.A 24.B 二、简答题 1．(1）石墨化：碳以石墨形式析出的过程称为铸铁石墨化。（2）影响石墨化因素：①化学因素：碳和硅元素能强烈促进石墨化；②冷却速度的影响：冷却速度较快石墨化难以进行，冷却速度缓慢，有利于石墨化充分进行。 2．灰铸铁的性能取决于基体组织以及石墨的形态、数量、大小和分布。由于石墨的存在，使灰铸铁具有良好的减振性、减摩性，低的缺口敏感性，优良的铸造性和切削加工性。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $