专题五 铸铁的分类、牌号与用途（讲义） 四川省对口招生《金属加工与实训》（高教版）考纲讲练测

编写说明：本套资料严格依据四川省（对口招生）智能制造类专业考试标准及《金属加工与实训》编写，围绕考点解读、思维导图、知识梳理、背诵、常考题、高考模拟、课堂练习和课堂小结组织内容。题目范围不超出考纲，讲解突出中职学生的识记、辨析、计算和综合应用能力。 四川省智能制造类 《金属加工与实训》考纲讲练测 专题五 铸铁的分类、牌号与用途 讲义 [环节1 考点解读] 一、考纲再现 了解常用铸铁的分类，能正确识读常用铸铁的牌号，了解常用铸铁的性能及用途。 二、微目标拆解 能说出铸铁的基本特点，并按碳的存在形式区分常见铸铁。 能解释铸铁石墨化的含义，判断碳、硅含量和冷却速度对石墨化的影响。 能识读HT、QT、RuT、KTH和KTZ等常用铸铁牌号。 能根据石墨形态和性能特点，判断灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁的典型用途。 能区分耐磨、耐热和耐蚀合金铸铁的使用条件。 三、考情提示 分类对应：白口、灰、球墨、蠕墨和可锻铸铁分别对应不同的碳或石墨存在形式。 因素判断：碳和硅促进石墨化；慢冷有利于获得灰口组织，快冷容易形成白口组织。 牌号识读：牌号中的字母表示铸铁类别，数字通常表示最低抗拉强度，部分牌号还给出最低断后伸长率。 性能选材：机床床身重在减振，曲轴重在强度与韧性，气缸盖兼顾强度、铸造性能与导热性。 易错辨析：可锻铸铁由白口铸铁经可锻化退火获得，但成品不能进行锻压加工。 [环节2 思维导图] [环节3 知识梳理] 知识点1 铸铁的特点与分类 【知识再现】铸铁是碳的质量分数大于2.11%、凝固时经历共晶转变，并含有较多硅和杂质元素的铁基合金。根据碳在铸铁中的存在形式，可分为白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁及合金铸铁等。 【讲解】铸铁一般具有良好的铸造性能、耐磨性、减摩性、减振性和切削加工性能，且加工成本较低。白口铸铁中的碳主要以渗碳体存在；灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁中的石墨分别主要呈片状、球状、蠕虫状和团絮状。普通铸铁强度较低，塑性和韧性较差，不能进行锻造、轧制和拉丝等成形加工。 【易错提醒】铸铁的“铸”说明其适合铸造成形，不代表所有铸铁性能相同；可锻铸铁的名称也不表示它能够进行锻压加工。 1. 碳主要以片状石墨形式存在的铸铁是（ ）。 A. 白口铸铁 B. 灰铸铁 C. 球墨铸铁 D. 蠕墨铸铁 【答案】B 【解析】灰铸铁中的石墨主要呈片状。 2. 可锻铸铁中的石墨形态主要是____状。 【答案】团絮 【解析】白口铸铁经可锻化退火后获得团絮状石墨。 知识点2 铸铁的石墨化及影响因素 【知识再现】铸铁中的碳以石墨形式析出的过程称为铸铁的石墨化。影响石墨化的主要因素是化学成分和冷却速度。 【讲解】碳和硅是强烈促进石墨化的元素，含量增大通常更容易石墨化，但含量过大会使石墨数量增多并粗化，导致力学性能下降。冷却缓慢时碳原子有时间充分扩散，有利于石墨化，容易获得灰铸铁组织；冷却较快时石墨化不充分，容易产生白口铸铁组织。因此，薄壁铸件较易出现白口组织，厚壁铸件较易获得灰口组织。 【易错提醒】促进石墨化不等于碳、硅越多越好；冷却速度与铸件壁厚的关系也不能颠倒。 3. 铸铁中强烈促进石墨化的元素是（ ）。 A. 碳和硅 B. 硫和磷 C. 铬和钼 D. 铜和铝 【答案】A 【解析】教材指出碳和硅是强烈促进铸铁石墨化的元素。 4. 其他条件相同时，薄壁铸件因冷却较快，更容易形成____组织。 【答案】白口铸铁 【解析】快冷使石墨化过程难以充分进行，容易产生白口组织。 知识点3 灰铸铁的牌号、性能与用途 【知识再现】灰铸铁牌号用“HT+数字”表示，HT是“灰铁”的汉语拼音字首，数字表示最低抗拉强度，单位为MPa。 【讲解】例如HT200表示最低抗拉强度为200 MPa的灰铸铁。片状石墨使灰铸铁具有良好的减摩性、减振性和切削加工性能，铸造性能也较好，适合制造形状复杂的薄壁铸件。机床床身、机器底座等要求吸收振动的零件常选用灰铸铁。 【易错提醒】HT牌号后的数字不是含碳量、硬度或顺序号，而是最低抗拉强度数值。 5. HT250中数字250表示（ ）。 A. 最低抗拉强度为250MPa B. 最低断后伸长率为250% C. 含碳量为2.50% D. 硬度为250HRC 【答案】A 【解析】灰铸铁牌号中的数字表示最低抗拉强度。 6. 机床床身常用灰铸铁，主要利用其良好的____性。 【答案】减振 【解析】片状石墨能够吸收机械振动能量，使灰铸铁具有良好减振性。 知识点4 球墨铸铁的牌号、性能与用途 【知识再现】球墨铸铁由铁液经球化处理获得，石墨大部分或全部呈球状。牌号用“QT+数字-数字”表示，两组数字分别表示最低抗拉强度和最低断后伸长率。 【讲解】QT500-7表示最低抗拉强度为500 MPa、最低断后伸长率为7%的球墨铸铁。球状石墨对基体的割裂作用较小，因此球墨铸铁的力学性能优于灰铸铁，具有较高强度和较好的塑性、韧性，可替代部分铸钢件或锻件，用于制造曲轴、连杆、凸轮轴、齿轮和蜗轮等。 【易错提醒】QT牌号中第二组数字表示最低断后伸长率，不是含碳量；球墨铸铁的铸造性能不如灰铸铁。 7. QT450-10中数字10表示（ ）。 A. 最低抗拉强度 B. 最低断后伸长率 C. 最高含碳量 D. 最低硬度 【答案】B 【解析】QT牌号的第二组数字表示最低断后伸长率。 8. 汽车曲轴需要较高强度和较好韧性，可选用____铸铁。 【答案】球墨 【解析】球墨铸铁力学性能较好，常用于曲轴、连杆和齿轮等。 知识点5 蠕墨铸铁与可锻铸铁 【知识再现】蠕墨铸铁中的石墨主要呈蠕虫状，牌号用“RuT+数字”表示；可锻铸铁由白口铸铁经可锻化退火获得，石墨呈团絮状，常用牌号为KTH或KTZ加两组数字。 【讲解】RuT400中的数字表示最低抗拉强度。蠕墨铸铁的力学性能优于灰铸铁而低于球墨铸铁，铸造性能和导热性优于球墨铸铁，常用于机床立柱、柴油机气缸盖、缸套和排气管。KTH中的H表示黑心，即铁素体基体；KTZ中的Z表示珠光体基体。两组数字分别表示最低抗拉强度和最低断后伸长率。可锻铸铁适合制造形状复杂、承受冲击载荷的薄壁中小型铸件。 【易错提醒】可锻铸铁是通过退火获得性能较好的铸铁，不能进行锻压加工；RuT牌号只有一组强度数字。 9. 兼有较好导热性并常用于柴油机气缸盖的是（ ）。 A. 灰铸铁 B. 球墨铸铁 C. 蠕墨铸铁 D. 白口铸铁 【答案】C 【解析】蠕墨铸铁的铸造性能和导热性较好，常用于气缸盖、缸套和排气管。 10. KTH牌号中的字母H表示____。 【答案】黑心 【解析】H表示黑心可锻铸铁，即铁素体基体。 知识点6 合金铸铁的性能与用途 【知识再现】为提高力学性能或获得特殊性能，在铸铁中加入铬、钼、钒、铜、铝等合金元素可形成合金铸铁，常见类型有耐磨铸铁、耐热铸铁和耐蚀铸铁。 【讲解】减摩铸铁用于有润滑条件，如机床导轨、气缸套、活塞环和滑动轴承；抗磨铸铁用于无润滑、干摩擦条件，如犁铧、轧辊和球磨机磨球。耐热铸铁用于炉底板、烟道挡板和热交换器等高温构件；耐蚀铸铁用于化工管道、阀门、耐酸泵和容器等。 【易错提醒】减摩与抗磨的工作条件不同；耐热铸铁解决高温氧化或生长问题，耐蚀铸铁解决化学或电化学腐蚀问题。 11. 化工耐酸泵宜选用（ ）。 A. 耐磨铸铁 B. 耐热铸铁 C. 耐蚀铸铁 D. 普通白口铸铁 【答案】C 【解析】耐蚀铸铁可用于化工管道、阀门、耐酸泵和容器。 12. 在有润滑条件下工作的活塞环可选用____铸铁。 【答案】减摩 【解析】减摩铸铁适用于有润滑条件下要求摩擦系数小、磨损小的零件。 [环节4 背诵环节] 背诵条目（先遮盖答案背诵，再逐条核对） 1. 什么是铸铁？ 【答案】碳的质量分数大于2.11%、凝固时经历共晶转变，并含有较多硅和杂质元素的铁基合金。 2. 铸铁按碳的存在形式可分为哪些常见种类？ 【答案】白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁及合金铸铁等。 3. 白口、灰、球墨、蠕墨和可锻铸铁中的碳或石墨形态分别是什么？ 【答案】依次为渗碳体、片状石墨、球状石墨、蠕虫状石墨和团絮状石墨。 4. 什么是铸铁的石墨化？ 【答案】铸铁中的碳以石墨形式析出的过程。 5. 影响铸铁石墨化的主要因素是什么？ 【答案】化学成分和冷却速度；碳、硅促进石墨化，慢冷有利于石墨化。 6. HT200表示什么？ 【答案】最低抗拉强度为200 MPa的灰铸铁。 7. 为什么机床床身常用灰铸铁？ 【答案】灰铸铁具有良好的铸造性能、减振性和切削加工性能。 8. QT500-7表示什么？ 【答案】最低抗拉强度为500 MPa、最低断后伸长率为7%的球墨铸铁。 9. 球墨铸铁常用于制造哪些零件？ 【答案】曲轴、连杆、凸轮轴、齿轮和蜗轮等。 10. RuT400表示什么？ 【答案】最低抗拉强度为400 MPa的蠕墨铸铁。 11. KTH和KTZ分别表示哪类可锻铸铁？ 【答案】KTH表示黑心可锻铸铁，KTZ表示珠光体可锻铸铁。 12. 常见合金铸铁按特殊性能分为哪三类？ 【答案】耐磨铸铁、耐热铸铁和耐蚀铸铁。 [环节5 常考题（中档题）] 1. 碳主要以球状石墨形式存在的铸铁是（ ）。 A. 灰铸铁 B. 球墨铸铁 C. 蠕墨铸铁 D. 可锻铸铁 【答案】B 【解析】球墨铸铁经球化处理后，石墨大部分或全部呈球状。 2. 其他条件相同时，冷却速度较慢有利于铸铁充分石墨化。 【答案】√ 【解析】慢冷使碳原子有时间充分扩散，容易获得灰铸铁组织。 3. HT300牌号中的300表示最低____强度为300MPa。 【答案】抗拉 【解析】HT后的数字表示灰铸铁的最低抗拉强度。 4. 适合制造机床床身的铸铁应重点具有（ ）。 A. 良好减振性 B. 很高塑性 C. 可锻性 D. 可拉丝性 【答案】A 【解析】机床床身要求吸收机械振动，灰铸铁具有良好减振性。 5. QT400-15牌号提供的信息有（ ）。 A. 球墨铸铁 B. 最低抗拉强度400MPa C. 最低断后伸长率15% D. 含碳量15% 【答案】ABC 【解析】QT表示球墨铸铁，两组数字分别表示最低抗拉强度和最低断后伸长率。 6. 可锻铸铁能够通过锻压加工改变形状。 【答案】× 【解析】可锻铸铁由白口铸铁经可锻化退火获得，但不能进行锻压加工。 [环节6 高考模拟题] 以下题目按四川省职教高考常见命题方式编制，用于训练“关键词定位—概念对应—情境应用”。 1. 同一铸件的薄壁处更容易出现白口组织，主要原因是薄壁处（ ）。 A. 冷却速度较快 B. 冷却速度较慢 C. 硅含量一定更高 D. 石墨一定更多 【答案】A 【解析】薄壁处散热快，石墨化不充分，容易形成白口组织。 2. 某零件既要求较高强度和较好韧性，又是汽车发动机曲轴，宜选用（ ）。 A. 灰铸铁 B. 球墨铸铁 C. 白口铸铁 D. 耐蚀铸铁 【答案】B 【解析】球墨铸铁力学性能优于灰铸铁，常用于制造曲轴。 3. 蠕墨铸铁的力学性能高于灰铸铁，而铸造性能和导热性优于球墨铸铁。 【答案】√ 【解析】这是蠕墨铸铁性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间的典型特点。 4. 牌号KTH370-12中，H表示____可锻铸铁。 【答案】黑心 【解析】H表示黑心，即铁素体基体。 5. 下列“零件—材料”对应正确的有（ ）。 A. 机床床身—灰铸铁 B. 柴油机曲轴—球墨铸铁 C. 气缸盖—蠕墨铸铁 D. 耐酸泵—耐蚀铸铁 【答案】ABCD 【解析】四组对应均符合各类铸铁的性能特点和典型用途。 6. 工业加热炉的炉底板长期在高温下工作，宜选用____铸铁。 【答案】耐热 【解析】耐热铸铁可在高温下使用，并具有符合要求的抗氧化性或抗生长性能。 [环节7 课堂练习] 课堂练习建议用时15—25分钟。先独立作答，再核对答案与解析。 1. 灰铸铁中的石墨形态主要为____状。 【答案】片 【解析】片状石墨是灰铸铁的主要组织特征。 2. 能够促进铸铁石墨化的条件有（ ）。 A. 适当提高碳含量 B. 适当提高硅含量 C. 减慢冷却 D. 加快冷却 【答案】ABC 【解析】碳、硅促进石墨化，慢冷有利于碳原子扩散。 3. HT200中的数字200表示灰铸铁的最低硬度。 【答案】× 【解析】数字200表示最低抗拉强度为200MPa。 4. RuT450表示（ ）。 A. 最低抗拉强度450MPa的蠕墨铸铁 B. 最低伸长率450%的球墨铸铁 C. 硬度450HRC的灰铸铁 D. 含碳量4.50%的可锻铸铁 【答案】A 【解析】RuT表示蠕墨铸铁，数字表示最低抗拉强度。 5. KTH与KTZ牌号中，后面的两组数字分别表示最低抗拉强度和最低____。 【答案】断后伸长率 【解析】可锻铸铁牌号的两组数字分别表示最低抗拉强度和最低断后伸长率。 6. 观察活塞环图片，该零件在有润滑条件下工作，可选用（ ）。 A. 减摩铸铁 B. 耐热铸铁 C. 耐蚀铸铁 D. 普通白口铸铁 【答案】A 【解析】活塞环要求磨损小、摩擦系数小，可选用减摩铸铁。 [环节8 课堂小结] 复习建议：铸铁按碳的存在形式可分为白口、灰、球墨、蠕墨、可锻及合金铸铁等，石墨形态是辨别种类的重要线索。 石墨化主要受化学成分和冷却速度影响：碳、硅促进石墨化，慢冷利于灰口，快冷易形成白口。 牌号识读抓住字母与数字：HT、RuT后一组数字表示最低抗拉强度；QT、KTH、KTZ的两组数字分别表示最低抗拉强度和最低断后伸长率。 选材要把性能与用途对应：灰铸铁重在减振，球墨铸铁重在强韧，蠕墨铸铁兼顾强度、铸造性和导热性，可锻铸铁适合复杂薄壁受冲击铸件。 复习建议：先看石墨形态判类别，再读牌号，最后用工作条件匹配耐磨、耐热或耐蚀用途。 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 $