专题四 铸铁的分类、牌号与用途（讲义） 四川省对口招生《金属加工基础》（机工版）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《金属加工基础》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 《金属加工基础》考纲讲练测 专题四 铸铁的分类、牌号与用途 讲义 [环节1 考点解读] 一、考纲再现 了解常用金属材料的分类，能正确识读常用金属材料的牌号，了解其性能及用途。 二、微目标拆解 能说出铸铁的基本特征、主要优缺点和常用类别。 能根据片状、球状、蠕虫状和团絮状石墨辨别常用铸铁。 能正确解释HT、QT、RuT及KTH、KTZ、KTB等牌号中字母和数字的含义。 能比较灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁的主要性能。 能根据机床床身、曲轴、市政井盖、气缸盖和阀门等使用情境选择合适的铸铁。 三、考情提示 分类识别：根据石墨形态辨别灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁。 牌号识读：区分只表示最低抗拉强度的HT、RuT与同时表示强度和伸长率的QT、KT牌号。 性能比较：灰铸铁的吸振和切削性能、球墨铸铁的综合力学性能、蠕墨铸铁的导热性和可锻铸铁的塑韧性是常考点。 情境选材：将零件的承载、吸振、导热、冲击和形状复杂程度与铸铁性能匹配。 概念辨析：“可锻铸铁”不能理解为可以直接锻造，球墨铸铁的球化处理也不是铸件凝固后的普通热处理。 [环节2 思维导图] [环节3 知识梳理] 知识点1 铸铁的分类与共性 【知识再现】铸铁是碳的质量分数大于2.11%、在凝固过程中经历共晶转变的铁基合金的总称。常用铸铁有灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁等。 【讲解】常用石墨铸铁具有良好的铸造性、减摩性、吸振性和切削加工性，成本较低。铸铁还包括白口铸铁、合金铸铁等，其性能不能一概而论。选材要综合石墨形态、牌号、性能与工况。 【易错提醒】铸铁名称中的“可锻”表示其塑性、韧性比灰铸铁好，并不表示铸件可以像锻钢一样进行锻造。铸铁总体上不适合锻造、轧制和拉丝。 1. 下列性能中，不属于铸铁典型优点的是（ ）。 A. 铸造性好 B. 吸振性好 C. 切削加工性好 D. 锻造性好 【答案】D 【解析】铸铁一般不能进行锻造。 2. 铸铁是碳的质量分数大于____%的铁基合金。 【答案】2.11 【解析】教材对铸铁的界定以碳的质量分数大于2.11%为特征。 知识点2 灰铸铁 【知识再现】灰铸铁中的碳主要以片状石墨形式析出，因断口呈灰色而得名。牌号由“HT”和其后数字组成。 【讲解】“HT”取自“灰铁”拼音首字母，数字表示最低抗拉强度，例如HT150表示最低抗拉强度为150MPa。灰铸铁铸造性、吸振性、减摩性和切削加工性好，常用于机床床身、底座、箱体、阀体、泵体等。图示车床下部床身用于支承各部件，要求铸造性和吸振性良好，是灰铸铁的典型选材情境。图像外观本身不能确定具体牌号。 图4-1 卧式车床床身选材情境 【易错提醒】HT后的数字表示最低抗拉强度，不是屈服强度、硬度或含碳量。灰铸铁抗压、吸振等性能有优势，但抗拉强度、塑性和韧性比钢低。 3. 图示车床床身的设计材料为HT250，其中250表示（ ）。 卧式车床（关注下部床身） A. 最低抗拉强度为250MPa B. 最低屈服强度为250MPa C. 硬度为250HBW D. 碳的质量分数为2.50% 【答案】A 【解析】HT后的数字表示最低抗拉强度。 4. 结合图示车床，适合利用灰铸铁良好吸振性和铸造性制造的机床零件有（ ）。 卧式车床（关注下部床身） A. 机床床身 B. 工作台 C. 主轴箱 D. 锻压用薄钢板 【答案】ABC 【解析】机床床身、工作台和主轴箱都是灰铸铁的典型用途。 知识点3 球墨铸铁 【知识再现】球墨铸铁是铁液在浇注前经球化处理，使石墨大部分或全部呈球状析出的铸铁。牌号由“QT”和两组数字组成。 【讲解】“QT”取自“球铁”拼音首字母，两组数字分别表示最低抗拉强度和最低断后伸长率。QT450-10表示最低抗拉强度450MPa、最低断后伸长率10%。球墨铸铁强度高、塑性和韧性较好，常用于曲轴、连杆、齿轮和市政井盖等。 图4-2 球墨铸铁市政井盖 【易错提醒】球墨铸铁的石墨球化是铁液出炉后、浇注前的球化处理实现的，不是将普通灰铸铁铸件在凝固后通过热处理直接变成。 5. 观察图示市政井盖，其要求强度较高并能承受车辆载荷，常选用（ ）。 市政井盖 A. 灰铸铁 B. 球墨铸铁 C. 白口铸铁 D. 普通碳素工具钢 【答案】B 【解析】教材将市政井盖列为球墨铸铁的典型用途。 6. 图示井盖设计采用QT500-7，其中500表示最低____为500 MPa。 市政井盖 【答案】抗拉强度 【解析】QT后第一组数字表示最低抗拉强度。 知识点4 蠕墨铸铁 【知识再现】蠕墨铸铁的石墨形态主要为蠕虫状，是铁液经蠕化处理得到的高强度铸铁。牌号由“RuT”和数字组成。 【讲解】RuT后的数字表示最低抗拉强度，例如RuT300表示最低抗拉强度为300MPa。蠕墨铸铁的力学性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间，铸造性能和导热性能等方面优于球墨铸铁。常用于气缸盖、气缸套、排气管、飞轮和刹车鼓等。 【易错提醒】RuT300中的300表示最低抗拉强度，不是最低断后伸长率。蠕墨铸铁与球墨铸铁的石墨形态和牌号前缀都不同。 7. 某柴油机排气管要求导热性好、强度较高且形状复杂，较适合的材料是（ ）。 A. 蠕墨铸铁 B. 白口铸铁 C. 铜合金 D. 低碳钢板 【答案】A 【解析】蠕墨铸铁常用于受热、形状复杂且要求组织致密的排气管等零件。 8. 蠕墨铸铁的石墨形态主要呈____状。 【答案】蠕虫 【解析】蠕虫状石墨是蠕墨铸铁的识别特征。 知识点5 可锻铸铁 【知识再现】可锻铸铁是一定化学成分的白口铸铁经石墨化退火，使渗碳体分解而得到团絮状石墨的铸铁。 【讲解】可锻铸铁分为黑心、珠光体和白心可锻铸铁。牌号前两个字母为KT，第三个字母H、Z、B分别表示黑心、珠光体、白心；后两组数字分别表示最低抗拉强度和最低断后伸长率。KTH330-08表示最低抗拉强度330MPa、最低断后伸长率8%的黑心可锻铸铁。 图4-3 可锻铸铁阀门 【易错提醒】可锻铸铁是先铸成白口铸铁件再进行石墨化退火，不是对铸件进行锻造。其退火时间较长，多用于形状复杂、承受冲击的薄壁中小型铸件。阀门可采用多种材料，必须依据题目给定的结构、工况或材料牌号判断，不能仅凭外观确定材质。 9. 观察图示阀门，若要求形状复杂、承受一定冲击且为薄壁中小型铸件，教材给出的典型材料是（ ）。 阀门 A. 可锻铸铁 B. 灰铸铁 C. 高速钢 D. 纯铝 【答案】A 【解析】阀门是教材列举的可锻铸铁典型零件。 10. 若图示阀门的设计材料为KTH330-08，其中字母H表示____可锻铸铁。 阀门 【答案】黑心 【解析】KTH中H表示黑心可锻铸铁。 [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】铸铁是碳的质量分数大于2.11%、在凝固过程中经历共晶转变的铁基合金的总称。 【解析】定义应抓住碳含量、铁基合金和共晶转变三个要点。 2. 铸铁的共同优点主要有哪些？ 【答案】铸造性、减摩性、吸振性和切削加工性较好，缺口敏感性较低，成本较低。 【解析】回答时应与铸铁不能锻造的局限区分开。 3. 灰铸铁中的石墨形态是什么？ 【答案】片状石墨。 【解析】片状石墨是灰铸铁的组织识别特征。 4. 如何解释牌号HT150？ 【答案】表示最低抗拉强度为150MPa的灰铸铁。 【解析】HT表示灰铸铁，后面的数字表示最低抗拉强度。 5. 灰铸铁为什么常用于机床床身？ 【答案】灰铸铁铸造性和吸振性好，易于获得复杂形状并能减小机床工作时的振动。 【解析】选材时要将使用要求与材料性能对应。 6. 球墨铸铁的石墨是怎样形成的？ 【答案】铁液出炉后、浇注前加入球化剂和孕育剂进行球化处理，使石墨呈球状析出。 【解析】球化处理发生在浇注之前。 7. 如何解释牌号QT450-10？ 【答案】表示最低抗拉强度为450MPa、最低断后伸长率为10%的球墨铸铁。 【解析】QT后的两组数字分别对应强度和伸长率。 8. 球墨铸铁有哪些典型用途？ 【答案】常用于制造曲轴、连杆、齿轮和市政井盖等。 【解析】这些零件需要较高强度或较好的综合力学性能。 9. 蠕墨铸铁的力学性能处于什么水平？ 【答案】介于灰铸铁和球墨铸铁之间。 【解析】蠕墨铸铁同时兼顾较高强度与较好铸造、导热性能。 10. 如何解释牌号RuT300？ 【答案】表示最低抗拉强度为300MPa的蠕墨铸铁。 【解析】RuT后的数字表示最低抗拉强度。 11. 可锻铸铁是如何获得的？ 【答案】将一定化学成分的白口铸铁进行长时间石墨化退火，使渗碳体分解而获得团絮状石墨。 【解析】可锻铸铁的关键工艺是白口铸铁的石墨化退火。 12. 如何解释牌号KTH330-08？ 【答案】表示最低抗拉强度为330MPa、最低断后伸长率为8%的黑心可锻铸铁。 【解析】KT表示可锻铸铁，H表示黑心，两组数字分别对应强度和伸长率。 [环节5 常考题（中档题）] 1. 铸铁中碳的质量分数一般（ ）。 A. 小于0.0218% B. 小于0.77% C. 大于2.11% D. 等于100% 【答案】C 【解析】教材将碳的质量分数大于2.11%作为铸铁的基本特征。 2. 图示井盖按教材所述选用球墨铸铁，其牌号前缀是（ ）。 市政井盖 A. HT B. QT C. RuT D. KTH 【答案】B 【解析】市政井盖是球墨铸铁的典型应用，其牌号前缀为QT。 3. 灰铸铁的优良工艺和使用性能有（ ）。 A. 吸振性好 B. 切削加工性好 C. 减摩性好 D. 塑性极高 【答案】ABC 【解析】灰铸铁吸振、切削和减摩性能好，但塑性较差。 4. 牌号HT150表示该灰铸铁的最低抗拉强度为150MPa。 【答案】√ 【解析】HT后的数字表示最低抗拉强度。 5. 观察图示阀门，教材将这类形状复杂、可承受冲击的薄壁中小型铸件列为____铸铁的典型用途。 阀门 【答案】可锻 【解析】教材在可锻铸铁用途中列出了阀门。 6. 某材料牌号为RuT400，其石墨的主要形态是（ ）。 A. 片状 B. 球状 C. 蠕虫状 D. 团絮状 【答案】C 【解析】RuT表示蠕墨铸铁，其石墨主要呈蠕虫状。 [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. 图示车床下部床身要求形状复杂、吸振能力强且便于切削加工，常选用（ ）。 卧式车床（关注下部床身） A. 灰铸铁 B. 白口铸铁 C. 黄铜 D. 高速钢 【答案】A 【解析】灰铸铁的铸造性、吸振性和切削加工性适合机床床身。 2. 观察图示井盖，该类零件常用球墨铸铁的原因有（ ）。 市政井盖 A. 强度较高 B. 塑性和韧性较灰铸铁好 C. 可直接锻造 D. 具有铸铁良好的铸造性 【答案】ABD 【解析】球墨铸铁强度较高，塑韧性较好，同时仍具有铸铁的铸造优势，但不能直接锻造。 3. 球墨铸铁是将灰铸铁铸件在凝固后球化退火得到的。 【答案】× 【解析】球墨铸铁由铁液在出炉后、浇注前进行球化处理获得。 4. 某受热、形状复杂的柴油机气缸盖要求导热性好且强度较高，宜选用（ ）。 A. 蠕墨铸铁 B. 灰铸铁 C. 白口铸铁 D. 纯铜 【答案】A 【解析】蠕墨铸铁适合制造受热、组织致密、强度较高且形状复杂的铸件。 5. 某黑心可锻铸铁的最低抗拉强度为330MPa，最低断后伸长率为8%，其牌号为____。 【答案】KTH330-08 【解析】KTH表示黑心可锻铸铁，两组数字分别表示强度和伸长率。 6. 观察图示阀门，若按教材典型用途选用可锻铸铁，与选材相关的条件有（ ）。 阀门 A. 形状复杂 B. 承受一定冲击 C. 薄壁中小型铸件 D. 必须进行锻造成形 【答案】ABC 【解析】可锻铸铁适合形状复杂、承受冲击的薄壁中小型铸件，但并非通过锻造成形。 [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. 图示车床床身拟选用灰铸铁，下列备选牌号中符合要求的是（ ）。 卧式车床（关注下部床身） A. HT250 B. QT500-7 C. RuT400 D. KTZ550-04 【答案】A 【解析】HT是灰铸铁的牌号前缀。 2. 观察图示井盖，若牌号为QT500-7，其第二组数字表示（ ）。 市政井盖 A. 最低抗拉强度为7MPa B. 最低断后伸长率为7% C. 硬度为7HBW D. 碳含量为7% 【答案】B 【解析】QT牌号第二组数字表示最低断后伸长率。 3. 下列关于蠕墨铸铁的说法正确的有（ ）。 A. 石墨主要呈蠕虫状 B. 力学性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间 C. RuT300中300表示最低抗拉强度 D. 导热性一定比灰铸铁差 【答案】ABC 【解析】蠕墨铸铁的石墨形态、力学性能定位和牌号含义分别对应A、B、C。 4. 可锻铸铁由白口铸铁经石墨化退火获得，其石墨呈团絮状。 【答案】√ 【解析】这是可锻铸铁的制取方法和组织特征。 5. 图示阀门按教材情境选用团絮状石墨的铸铁，该材料属于____铸铁。 阀门 【答案】可锻 【解析】团絮状石墨与可锻铸铁相对应；阀门外观本身不能作为判断材质的唯一依据。 6. 下列牌号与石墨形态的对应关系正确的是（ ）。 A. HT250—球状 B. QT450-10—片状 C. RuT400—蠕虫状 D. KTH330-08—球状 【答案】C 【解析】RuT表示蠕墨铸铁，石墨主要呈蠕虫状。 [环节8 课堂小结] 复习建议：按“石墨形态—牌号含义—性能—用途”整理四类铸铁；读图时先看题设工况，再判定材料，不能凭外观直接确定牌号。 铸铁的碳的质量分数一般大于2.11%，铸造、吸振、减摩和切削加工性能较好，但不适合锻造。 灰铸铁为片状石墨，HT后数字表示最低抗拉强度，常用于床身、箱体等吸振零件。 球墨铸铁为球状石墨，QT后两组数字分别表示最低抗拉强度和最低断后伸长率，常用于曲轴、齿轮和市政井盖。 蠕墨铸铁为蠕虫状石墨，RuT后数字表示最低抗拉强度，常用于气缸盖、气缸套和排气管。 可锻铸铁由白口铸铁经石墨化退火得到团絮状石墨，常用于承受冲击的薄壁中小型复杂铸件。 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 $