可锻铸铁的性能
可锻铸铁的前身是白口铸铁，结晶温度 范围大，流动性差，收缩大，易产生冷 隔、浇不足、缩孔、缩松及裂纹等缺陷。 在铸造工艺上应采用冒口及冷铁，创造 顺序凝固条件，提高薄壁铸件的浇注温 度，提高砂型的容让性。
可锻铸铁的加工性能优于钢，减振、耐 磨、低缺口敏感性及耐蚀性都较好。
23.10.2020
2－3 铸铁
灰口铸铁的石墨化及影响因素
石墨化即石墨的结晶过程，石墨化程度 越大灰口铸铁组织中的自由碳（石墨） 越多，化合碳越少，因此不同的石墨化 程度形成不同组织和性能的灰口铸铁。
灰口铸铁的组织取决于自由碳与化合碳 的多少及比例，取决于石墨化的程度。
影响石墨化程度的因素有
化学成分的影响
球墨铸铁具有良好的减振性、耐磨性及低缺口 敏感性，抗压强度高，这方面性能优于钢，而 成本则较钢为低。
23.10.2020
2－3 铸铁
球墨铸铁的生产
球墨铸铁原则上只是比灰口铸铁的含碳 量较高，含硫、磷量较低。高碳是为了 改善铸造性能及球化效果，低磷是为了 防止急剧降低球墨铸铁的塑性、韧性及 强度从而造成冷裂的倾向，低硫是为了 防止其与球化剂形成硫化物从而加大球 化剂的耗损倾向。
灰口铸铁的牌号
23.10.2020
2－3 铸铁
球墨铸铁的组织
向灰口铸铁水中添加球化剂和孕育剂， 使石墨由片状变为球状并得以细化的高 综合机械性能铸铁称为球墨铸铁。
由于球墨铸铁中的石墨呈球状，分割基 体的作用小，造成应力集中的程度减弱， 金属基体的强度得以充分发挥，所以其 机械性能比灰口铸铁大大提高。
球化处理
23.10.2020
2－3 铸铁
球墨铸铁的热处理
球墨铸铁的铸态组织为由珠光体和铁素 体的混合基体以及少量自由渗碳体组成， 石墨对基体的不良影响很小，机械性能 取决于金属基体，因此通过热处理改变 金属基体组织可显著提高球墨铸铁机械 性能。
主要的热处理方法有
退火
正火
23.10.2020
2－3 铸铁
23.10.2020
2－3 铸铁
灰口铸铁的生产特点及牌号
冲天炉内熔练，不需要炉前处理。铸造性 能优良。一般不需冒口和冷铁，铸造工艺 简化。浇注温度低，一般无需进行热处理 。 牌号以铸件的机械性能表示。数字为其最 低抗拉强度，选择牌号时必须考虑壁厚 。
HT200 最低抗拉强度为200MPa的灰口铸铁
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2－3 铸铁
灰口铸铁的组织
灰口铸铁中的碳一部分形成金属基体，一部分 则以自由碳（片状石墨）的形式存在。故而灰 口铸铁的组织为
钢的基体＋片状石墨
灰口铸铁可以分为三类
珠光体灰口铸铁—珠光体基体上分布着细小而均匀的
片状石墨
珠光体－铁素体灰口铸铁—珠光体和铁素体组成的
基体上分布着较粗大的片状石墨
铁素体灰口铸铁—铁素体基体上分布着粗大的片状石墨
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2－3 铸铁
灰口铸铁的性能
灰口铸铁的机械性能较差，脆性大，抗 拉强度低，但耐磨性、减振性好，熔点 较低，铸造成本低廉。
机械性能 工艺性
减振性
耐磨性 缺口敏感性
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2－3 铸铁
影响灰口铸铁组织与性能的因素
灰口铸铁的性能取决于组织，而组织又取 决于C在铸铁中的存在形式，实质上是取 决于钢的基体及其上所分布片状石墨的数 量、分布方式、大小。C总=C石墨+C化合, 必须控制铸铁的石墨化程度。化合碳为 0.8%时形成珠光体灰口铸铁，少于0.8％时 形成珠光体-铁素体灰口铸铁，全部以石 墨形式存在时形成铁素体灰口铸铁。
球墨铸铁的牌号及应用
球墨铸铁随化学成分、冷却速度和热处 理方法的不同，可得到不同的显微组织。 铁素体球铁塑性、韧性好,珠光体球铁强 度、硬度高。QT后面两组数字的含义与 可锻铸铁相同。
QT500-5 最低抗拉强度为500MPa， 最低相对延展率为5%的球墨铸铁。
球墨铸铁的牌号
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2－3 铸铁
球墨铸铁的组织
钢的基体＋分布其上的球状石墨
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2－3 铸铁
球墨铸铁的性能
球墨铸铁的工艺性能较好，流动性近于灰口铸 铁；加工性能近于灰口铸铁，优于钢；可焊性 比灰口铸铁好。
体收缩较大，近于铸钢，所以生产时应注意从 工艺上采取措施创造顺序凝固条件，以预防缩 孔缩松，具体措施可以设置冒口和冷铁；线收 缩小，近于灰口铸铁，小于铸钢，形成裂纹的 倾向小。
可锻铸铁的组织
可锻铸铁又称玛钢或玛铁，它是将白口 铸铁经石墨化退火而成。组织中的渗碳 体(Fe3C)分解成团絮状石墨，大大减轻 了对基体的割裂作用。 铁素体可锻铸铁（黑心可锻铸铁）的组织
铁素体基体＋团絮状石墨
珠光体可锻铸铁（白心可锻铸铁）的组织
珠光体基体＋团絮状石墨
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2－3 铸铁
铸铁分类及性能
铸铁是含碳量大于2.06％的铁碳合金， 按碳在合金中的存在方式可以将铸 铁分为白口铸铁、灰口铸铁、球墨 铸铁、可锻铸铁、合金铸铁以及蠕 墨铸铁等。
灰口铸铁 球墨铸铁
可锻铸铁 合金铸铁 蠕墨铸铁
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2－3 铸铁
白口铸铁
碳全部以化合物的形式存在，断面呈银 灰色，由于大量硬而脆的存在，其性能 表现为硬度高，脆性大，耐磨性好，难 于切削加工。 主要用于制造耐磨性要求高的零件，也 可作为可锻铸铁的毛坯或炼钢原料使用。
冷却速度的影响
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2－3 铸铁
灰口铸铁的孕育处理
提高机械性能的有效方法是向铁水中加入孕育剂，进 行孕育处理。由于均匀地悬浮着外来弥散质点，增石 墨的结晶核心。石墨细小分布均匀，并获得珠光体基 体。σb＝250～400Mpa,HB=170～270。石墨仍为片状， 塑性，韧性仍然很低，本质仍属灰口铸铁。冷却速度 对其组织和性能的影响甚小。制造工艺较普通灰口铸 铁严格。常用孕育剂为75%的Ｓi铁，加入量为0.25～ 0.10% 。
孕育铸铁的组织是
珠光体基体＋均匀分布的细小片状石墨
23.10处理
人工时效（高温时效、低温退火）
铸件因不厚不均及结构复杂而导致的热应力，必 须在开箱出砂后进行人工时效以消除之。铸件缓 慢加热至500～550℃，保温后随炉冷却。
表面淬火
灰口铸铁不能整体淬火，只能表面淬火以提高表 面耐磨性。快速加热冷却，减小热影响区。表面 淬火一般使用火焰表面淬火或高频电热表面淬火。