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1、 金属材料在工程中占有重要地位，本章主金属材料在工程中占有重要地位，本章主要介绍碳钢、铸铁合金钢的分类、成分特性、要介绍碳钢、铸铁合金钢的分类、成分特性、性能、热处理与应用。性能、热处理与应用。第第 6章章 常用金属材料常用金属材料碳素钢碳素钢是指含碳量低于是指含碳量低于2.11%2.11%的铁碳合金。的铁碳合金。6.16.1 一、常存杂质元素对一、常存杂质元素对性能的影响性能的影响钢中的杂质一般是指钢中的杂质一般是指MnMn、SiSi、P P、S S和气体元素和气体元素HH、OO 等。等。1 1锰锰 有益（有益（0.25-0.80%0.25-0.80%） a. a. 脱氧剂：脱氧剂： 降低降
2、低FeOFeO脆性，脆性， b. b. 脱硫剂：脱硫剂： Mn+SMnSMn+SMnS Mn能与能与S亲合力大，形成亲合力大，形成MnS， ，其熔点高（，其熔点高（1620 1620 CC），常呈粒状分布在晶内，且具有一定的塑性，可），常呈粒状分布在晶内，且具有一定的塑性，可降低降低FeSFeS的有害作用。的有害作用。热加工性能热加工性能 c. c. 固溶强化：固溶强化： 使性能更优。使性能更优。MnMn可以溶于可以溶于F F中，中，强化钢；强化钢；MnMn可以增加可以增加P P相对含量，并使相对含量，并使P P细化，钢强度细化，钢强度提高提高2硅硅 有益有益 a. 脱氧脱氧脆性脆性 b. 固
3、溶强化固溶强化 Si溶于溶于F中，提高钢的强度硬度中，提高钢的强度硬度和弹性；但硅使钢的塑性韧性降低，一般控制钢和弹性；但硅使钢的塑性韧性降低，一般控制钢中含量小于中含量小于0.35%。3磷磷 有害有害 P能部分溶入铁素体中，部分形成脆性很大的化合物能部分溶入铁素体中，部分形成脆性很大的化合物Fe3P，使钢在常温下塑性、韧性急剧下降，脆性转化温，使钢在常温下塑性、韧性急剧下降，脆性转化温度提高，度提高，冷脆冷脆4硫硫 有害有害 硫在钢中与硫在钢中与Fe形成形成FeS，FeS又与又与Fe形成低熔点形成低熔点985C的共晶体，的共晶体，并常分布在晶界，当钢在并常分布在晶界，当钢在1000 C以上热
4、加工时，低熔点的共晶熔以上热加工时，低熔点的共晶熔化，导致钢沿晶界开裂，使钢产生化，导致钢沿晶界开裂，使钢产生“热脆热脆”性。性。加入加入Mn Mn与与S形成高熔点的形成高熔点的MnS (1620) ，可消除，可消除硫的有害作用硫的有害作用（除硫）（除硫）脱氧用硅铁脱氧用硅铁5 5气体元素气体元素OO、N N、HHOO 钢中的氧化物易成为疲劳裂纹源，钢中的氧化物易成为疲劳裂纹源，机械性机械性 能能 ，强度、塑性降低，强度、塑性降低，有害元素有害元素N N 钢中过饱和钢中过饱和N N在常温放置过程中会发生在常温放置过程中会发生时效脆时效脆 化化。 加加TiTi、V V、AlAl等元素可消除时效倾
5、向等元素可消除时效倾向; ; N N是钢产生是钢产生兰脆兰脆的主要原因，的主要原因，有害元素有害元素钢中白点钢中白点HH 原子态的过饱和氢时将原子态的过饱和氢时将 降降低韧性低韧性, , 引起引起氢脆氢脆；当氢在缺陷处；当氢在缺陷处以分子态析出时，会产生很高内压，以分子态析出时，会产生很高内压，形成微裂纹，其内壁为白色，称白形成微裂纹，其内壁为白色，称白点或发裂。点或发裂。有害元素有害元素转炉炼钢平炉炼钢平炉钢平炉钢转炉钢转炉钢电炉钢电炉钢按按 炉炉 别别 分分生沸腾。这种钢成材率高，但不致密。生沸腾。这种钢成材率高，但不致密。沸腾钢沸腾钢：脱氧不充分，浇注时：脱氧不充分，浇注时C C与与OO
6、反应发反应发镇静钢镇静钢：脱氧充分，组织致密，成材率低。：脱氧充分，组织致密，成材率低。半镇静钢半镇静钢：介于前两者之间。：介于前两者之间。按脱氧程度分按脱氧程度分特殊镇静钢特殊镇静钢二、碳钢的分类二、碳钢的分类电弧炉炼钢钢钢 类类碳碳 素素 钢钢合合 金金 钢钢P PS SP PS S普通质量钢普通质量钢0.0450.0450.0500.0500.0450.0450.0450.045优优 质质 钢钢0.0350.0350.0350.0350.0350.0350.0350.035高级优质钢高级优质钢0.0300.0300.0200.0200.0250.0250.0250.025特级优质钢特级优
7、质钢0.0250.0250.0150.0150.0250.0250.0150.0152 2、按质量分、按质量分钢的质量是以钢的质量是以磷、硫磷、硫的含量来划分的。的含量来划分的。分为分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。根据现行标准，各质量等级钢的磷、硫含量如下：根据现行标准，各质量等级钢的磷、硫含量如下：工程构件用钢工程构件用钢 建筑、桥梁、船舶、车辆建筑、桥梁、船舶、车辆机器零件用钢机器零件用钢 齿轮、轴、螺母、弹簧齿轮、轴、螺母、弹簧碳素结构钢碳素结构钢刃具钢刃具钢模具钢模具钢量具钢量具钢碳素工具钢碳素工具钢铸铸 钢钢4 4、按化学成分
8、分、按化学成分分 中碳钢中碳钢 0.250.6%C0.250.6%C高碳钢高碳钢 0.6%C0.6%C低碳钢低碳钢 0.25%C0.25%C碳素钢碳素钢齿轮齿轮刀具刀具三、碳钢的编号方法三、碳钢的编号方法齿轮齿轮刀具刀具我国钢材的编号是采用汉语拼音字我国钢材的编号是采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法。结合的方法。采用汉语拼音字母表示钢产品的名采用汉语拼音字母表示钢产品的名称、用途、特性和工艺方法时，一称、用途、特性和工艺方法时，一般从代表钢产品名称的汉字的汉语般从代表钢产品名称的汉字的汉语拼音中选取第一个字母。拼音中选取第一个字母。名称名称符号
9、符号位置位置名称名称符号符号位置位置碳素结构钢碳素结构钢Q Q头头桥梁用钢桥梁用钢q q尾尾低合金高强度钢低合金高强度钢Q Q头头锅炉用钢锅炉用钢g g尾尾易切削钢易切削钢Y Y头头焊接气瓶用钢焊接气瓶用钢HPHP尾尾碳素工具钢碳素工具钢T T头头车辆车轴用钢车辆车轴用钢LZLZ头头( (滚珠滚珠) )轴承钢轴承钢G G头头机车车轴用钢机车车轴用钢JZJZ头头焊接用钢焊接用钢H H头头沸腾钢沸腾钢F F尾尾铆螺钢铆螺钢MLML头头半镇静钢半镇静钢b b尾尾船用钢船用钢国际符号国际符号镇静钢镇静钢Z Z尾尾汽车大梁用钢汽车大梁用钢L L尾尾特殊镇静钢特殊镇静钢TZTZ尾尾压力容器用钢压力容器用钢
10、R R尾尾质量等级质量等级A.B.C.D.EA.B.C.D.E尾尾1 1、碳素结构钢、碳素结构钢牌号表示方法牌号表示方法Q+Q+最低屈服强度值最低屈服强度值+ +质量等级符号质量等级符号+ +脱氧脱氧方法符号方法符号 共共5 5类牌号：类牌号：Q195Q195、Q215Q215、Q235Q235、Q255Q255、Q275Q275，QQ表示表示“屈服强度屈服强度”；屈服强度值单位是；屈服强度值单位是MPaMPa；. .质量等级质量等级符号为符号为A A、B B、C C、DD、E E。由由A A到到E E，其，其P P、S S含量依次下降，质量提高。含量依次下降，质量提高。脱氧方法符号脱氧方法符
11、号：沸腾钢沸腾钢F F；镇静钢；镇静钢Z Z；半镇静；半镇静钢钢b b；特殊镇静钢；特殊镇静钢TZTZ。 碳素结构钢碳素结构钢: : Q 235 A F沸腾钢沸腾钢A等级等级235 MPa屈服强度屈服强度例例Q235-AF表示屈服强度为表示屈服强度为235MPa的的A级沸腾钢。级沸腾钢。1 1）成分：）成分：0.4%C0.4%C，P P、S S 量较多。量较多。2 2）性能：）性能：可焊性、塑性好。可焊性、塑性好。3 3）热处理：）热处理：热轧空冷态下使用。热轧空冷态下使用。4 4）使用状态下组织）使用状态下组织：F+PF+P热轧钢板热轧钢板5 5）用途：）用途：常以热轧型材使用，常以热轧型材
12、使用，约占钢材总量的约占钢材总量的70%70%。用于建筑结构，适合焊接、铆用于建筑结构，适合焊接、铆接、栓接等。接、栓接等。lQ195、Q215主要用于薄板、焊接钢管、主要用于薄板、焊接钢管、铁丝等。铁丝等。lQ235主要用于中板、钢管、钢筋、小轴、主要用于中板、钢管、钢筋、小轴、螺栓。螺栓。lQ255、Q275主要用于连杆、键、轴等。主要用于连杆、键、轴等。牌号为两位数字（或加字母牌号为两位数字（或加字母MnMn）这两位数字表示钢这两位数字表示钢平均含碳量的万分之几平均含碳量的万分之几如如4545其平均含碳量为万分之四十五（即其平均含碳量为万分之四十五（即0.45%C0.45%C）制作各种机
13、器零件，一般进行热处理。制作各种机器零件，一般进行热处理。 08F 08F 塑性好，冷冲压件塑性好，冷冲压件 1010，20 20 冷冲压件，焊接件，渗碳处理。冷冲压件，焊接件，渗碳处理。 3535，4545，4040，50 50 齿轮、轴类齿轮、轴类 6060，65 65 弹簧弹簧* *说明：说明：含含MnMn量为量为0.71.2%0.71.2%时，在含碳量数时，在含碳量数字后加元素符号字后加元素符号“MnMn”，如如40Mn40Mn。沸腾钢和半镇静钢，在钢号后分别沸腾钢和半镇静钢，在钢号后分别加字母加字母F F和和b b，如如08F08F、10b10b。3 3、碳素工具钢、碳素工具钢 牌号
14、为牌号为T+T+数字数字 “T”T”表示表示-“碳素工具钢碳素工具钢”数字数字表示钢平均含碳量的表示钢平均含碳量的千分之几千分之几如如T8T8其平均含碳量为千分之八（其平均含碳量为千分之八（0.8%C0.8%C）4 4、铸钢、铸钢在牌号前加在牌号前加“ZGZG”, ”, 后两数字分别为最低后两数字分别为最低屈服强度屈服强度和和最低最低抗拉强度。抗拉强度。碳素工具钢碳素工具钢都是都是优质优质以上质量的以上质量的; ; 高级优质钢高级优质钢在钢号后加字母在钢号后加字母A A，如，如20A20A、T8AT8A。形状复杂，需要一定强度、塑性和韧性的零件。形状复杂，需要一定强度、塑性和韧性的零件。碳素工
15、具钢共有七个牌号：碳素工具钢共有七个牌号： T7T13 T7T13 1 1、成分特点：、成分特点：高碳（高碳（0.651.35%C0.651.35%C） 随含碳量提高，碳化物量增随含碳量提高，碳化物量增加，耐磨性提高，但韧性下加，耐磨性提高，但韧性下降降。 锉刀锉刀手锤手锤T12T12钢正常淬火组钢正常淬火组织织球状珠光体球状珠光体2 2、热处理及组织、热处理及组织 热处理：热处理：正火正火+ +球化退火球化退火 + +淬火淬火+ +低温回火低温回火 球化退火目的：球化退火目的： 降低硬度，便于加工；降低硬度，便于加工； 为淬火作组织准备。为淬火作组织准备。 使用状态下的组织：使用状态下的组织
16、： MM回回+ +颗粒状碳化物颗粒状碳化物+A(+A(少量少量) ) 木工凿木工凿手锤手锤圆冲圆冲3 3、用途、用途由于碳素钢热硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸的由于碳素钢热硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸的手工工具和低速刃具。手工工具和低速刃具。 T7T9T7T9：制造承受冲击的工具，如木工工具：冲子、：制造承受冲击的工具，如木工工具：冲子、凿子、锤子凿子、锤子等。等。T10T11T10T11： 制造低速切削工具，如钻头、丝锥、车刀等。制造低速切削工具，如钻头、丝锥、车刀等。T12T13T12T13：制造耐磨工具，如锉刀、锯条等。：制造耐磨工具，如锉刀、锯条等。丝锥丝锥锉刀锉刀手锯条手锯条钻
17、头钻头铸铁铸铁是含碳量大于是含碳量大于2.11%2.11%并含有较多硅、并含有较多硅、锰、硫、磷等元素的多元铁基合金。锰、硫、磷等元素的多元铁基合金。 一、一、 力学性能低。力学性能低。由于石墨相当于钢基体中的裂纹或空洞，破坏由于石墨相当于钢基体中的裂纹或空洞，破坏了基体的连续性，且易导致应力集中，强度、塑性、韧性较了基体的连续性，且易导致应力集中，强度、塑性、韧性较差，不易锻造。差，不易锻造。 耐磨性能好。耐磨性能好。由于石墨本身有润滑作用。由于石墨本身有润滑作用。 消振性能好。消振性能好。由于石墨可以吸收振动能量。由于石墨可以吸收振动能量。 铸造性能好。铸造性能好。C C含量接近共晶成分，
18、流动性好，铸造性能好；含量接近共晶成分，流动性好，铸造性能好； 切削性能好。切削性能好。由于石墨使车屑容易脆断，不粘刀。由于石墨使车屑容易脆断，不粘刀。 生产简便、成本低廉。生产简便、成本低廉。l例如，机床床身、内燃机例如，机床床身、内燃机的汽缸体、缸套、活塞环的汽缸体、缸套、活塞环及轴瓦、曲轴等都是由铸及轴瓦、曲轴等都是由铸铁制造的。铁制造的。铸铁曲轴铸铁曲轴1 1、Fe-FeFe-Fe3 3C C和和Fe-GFe-G（石墨）双重相图（石墨）双重相图 铸铁中的碳除少量固溶于基体中外，主要以化合态的铸铁中的碳除少量固溶于基体中外，主要以化合态的渗碳体渗碳体（FeFe3 3C C）和游离态的）和
19、游离态的石墨石墨（G G）两种形式存在。）两种形式存在。二、二、石墨化石墨化FeFe3 3C C是亚稳相，在一定条件下将发生分解：是亚稳相，在一定条件下将发生分解： FeFe3 3C3Fe+CC3Fe+C（石墨）（石墨）共晶白口铸铁共晶白口铸铁F基体球墨铸铁基体球墨铸铁石墨是碳的单质之一，其强度、塑性、韧性几乎为零。石墨是碳的单质之一，其强度、塑性、韧性几乎为零。L+GL+Fe3C2 2、铸铁的石墨化过程、铸铁的石墨化过程l铸铁中的碳原子析出形成铸铁中的碳原子析出形成石墨的过程称为石墨的过程称为石墨化。石墨化。l铸铁中的石墨可以在结晶铸铁中的石墨可以在结晶过程中直接析出，也可以过程中直接析出，
20、也可以由渗碳体加热时分解得到。由渗碳体加热时分解得到。台车式石墨化退火炉台车式石墨化退火炉石墨化分三个阶段石墨化分三个阶段：l第一阶段石墨化：第一阶段石墨化：从过共晶熔液中直接结晶出一次石墨和从过共晶熔液中直接结晶出一次石墨和11541154时共晶转变形成的共晶石墨。时共晶转变形成的共晶石墨。第二阶段石墨化第二阶段石墨化:1154-738的冷却过程中自奥氏体中析的冷却过程中自奥氏体中析出的二次石墨。出的二次石墨。l第三阶段石墨化第三阶段石墨化：738738共析转变形成共析石墨。共析转变形成共析石墨。l石墨化程度不同，所得到的铸铁类型和组织也不同石墨化程度不同，所得到的铸铁类型和组织也不同。石墨
21、化进行程度石墨化进行程度 铸铁的显微组织铸铁的显微组织 铸铁类型铸铁类型 第一第一,第二第二阶段石墨阶段石墨化化 第三第三 阶段阶段石墨化石墨化 完全进行完全进行完全进行完全进行F+G 灰口铸铁灰口铸铁部分进行部分进行F+P+G未进行未进行P+G部分进行部分进行未进行未进行Ld+P+G 麻口铸铁麻口铸铁未进行未进行未进行未进行Ld白口铸铁白口铸铁3 3、影响石墨化的因素影响石墨化的因素 化学成分化学成分的影响的影响 Fe-C合金的五大元素：合金的五大元素：C, Si, P, Mn, SC是是G的形成元素，的形成元素，C% ， G化化 ；原原SiSi能抑制能抑制FeFe3 3C C的形成，促进的
22、形成，促进FeFe3 3C C分解分解 Si: 是强烈促进是强烈促进G化的元素，化的元素，Si% , G化化 。 S: 是阻碍是阻碍G化的元素，化的元素，S% , G化化 Mn：Mn 0.2 0.4%时，形成合金渗碳体时，形成合金渗碳体 (Fe,Mn)3C, G化化 。合金元素合金元素Cr、W、Mo、V 与与C亲合力强，阻碍石墨化亲合力强，阻碍石墨化合金元素合金元素Al、Cu、Ni、Co增加增加Fe自扩散能力，促进石自扩散能力，促进石墨化。墨化。P P促进石墨化不明显，但提高铁水流动性，改善其铸促进石墨化不明显，但提高铁水流动性，改善其铸造性能。若其含量高时易在晶界上形成硬而脆的磷造性能。若其
23、含量高时易在晶界上形成硬而脆的磷共晶，降低铸铁的强度，只有耐磨铸铁中磷含量偏共晶，降低铸铁的强度，只有耐磨铸铁中磷含量偏高（达高（达0.3%0.3%以上）以上）。铸铁中的磷共晶铸铁中的磷共晶 冷却速度冷却速度的影响的影响铸件冷却缓慢，有利于碳原子的充分扩散，结晶将铸件冷却缓慢，有利于碳原子的充分扩散，结晶将按按Fe - GFe - G相图进行，因而促进石墨化。相图进行，因而促进石墨化。而快冷时由于而快冷时由于过冷度大，结过冷度大，结晶将按晶将按Fe-FeFe-Fe3 3C C相图进行，不相图进行，不利于石墨化。利于石墨化。铸件壁厚和碳硅含量对铸铁组织的影响铸件壁厚和碳硅含量对铸铁组织的影响 w
24、 w (c+(c+sisi) )% %V冷冷 ，G化化 ，Fe3C量量 ，G片细小、量少。片细小、量少。 V冷冷 ，G化停止，无石墨形成，化停止，无石墨形成，C Fe3C， 即形成白口铸铁。即形成白口铸铁。G化是靠原子扩散进行的，需要温度、时间化是靠原子扩散进行的，需要温度、时间三、三、分类分类 根据铸铁结晶过程中的石墨化程度，铸铁可分为：根据铸铁结晶过程中的石墨化程度，铸铁可分为： 灰口铸铁灰口铸铁、白口铸铁白口铸铁、麻口铸铁麻口铸铁 （工业上使用的铸铁主要是（工业上使用的铸铁主要是灰口铸铁灰口铸铁） 根据石墨形态，灰口铸铁又可分为：根据石墨形态，灰口铸铁又可分为：灰铸铁灰铸铁、可锻铸铁可锻
25、铸铁、球墨铸铁球墨铸铁、蠕墨铸铁蠕墨铸铁等。等。a. 灰铸铁灰铸铁 片状石墨片状石墨b.球墨铸铁球墨铸铁 球状球状c.可锻铸铁可锻铸铁 团絮状团絮状d. 蠕墨铸铁蠕墨铸铁 蠕虫状蠕虫状铸铁的分类与牌号表示方法铸铁的分类与牌号表示方法 铸铁铸铁名称名称 石墨石墨形态形态 基体基体组织组织 编编 号号 方方 法法 牌号实例牌号实例 灰灰 铸铸 铁铁 片片状状FHT + 一组数字一组数字数字表示最低抗拉强度值，数字表示最低抗拉强度值，单位单位MPa。“HT”表示灰铸铁代号。表示灰铸铁代号。 HT100F+PHT150PHT200 可可 锻锻 铸铸 铁铁 团团絮絮状状FKTH + 两组数字两组数字KT
26、B + 两组数字两组数字KTZ + 两组数字两组数字KTH300-06表表F心心PKTB350-04PKTZ450-06KTH、KTB、KTZ分别为黑心、白心、分别为黑心、白心、珠光体可锻铸铁代号；珠光体可锻铸铁代号；第一组数字表示最低第一组数字表示最低抗拉强度值，抗拉强度值，MPa；第二组数字表示最低第二组数字表示最低伸长率值，伸长率值，% 灰铸铁是指石墨呈片状分布的灰口铸铁。其产灰铸铁是指石墨呈片状分布的灰口铸铁。其产量约占铸铁总产量的量约占铸铁总产量的80%80%以上。以上。1 1、组织、组织l灰铸铁的组织是由液态铁水缓慢冷却时通过灰铸铁的组织是由液态铁水缓慢冷却时通过石墨化过程形成的，
27、其基体组织有石墨化过程形成的，其基体组织有铁素体铁素体、珠光体珠光体和和铁素体加珠光体铁素体加珠光体三种。三种。四、四、灰铸铁灰铸铁铁素体灰铸铁铁素体灰铸铁珠光体灰铸铁珠光体灰铸铁铁素体加珠光体灰铸铁铁素体加珠光体灰铸铁珠光体基体珠光体基体+片状石墨片状石墨 X500常对灰铸铁进行常对灰铸铁进行孕育处理孕育处理，以细化片状石墨。，以细化片状石墨。常用的孕育剂有常用的孕育剂有硅铁硅铁和和硅钙硅钙合金。合金。 经孕育处理的灰铸铁称为经孕育处理的灰铸铁称为孕育铸铁。孕育铸铁。 孕育处理前孕育处理前孕育处理后孕育处理后硅铁硅铁硅钙硅钙2 2、用途、用途 制造承受压力和震动的零件，如制造承受压力和震动的
28、零件，如机床机床 床身、各种箱体、壳体、泵体、缸体床身、各种箱体、壳体、泵体、缸体。大型船用柴油机汽缸体大型船用柴油机汽缸体(HT-300)重型机床床身重型机床床身(HT-250)变速箱体变速箱体可锻铸铁石墨化退火工艺曲线可锻铸铁石墨化退火工艺曲线 l又称马铁，石墨呈又称马铁，石墨呈团絮状团絮状l的灰口铸铁，是由白口铸铁的灰口铸铁，是由白口铸铁 经石墨化退火获得的。经石墨化退火获得的。1 1、组织、组织：基体（：基体（F F、P P）团絮状）团絮状G G 铁素体基体可锻铸铁又称铁素体基体可锻铸铁又称黑心可锻铸铁黑心可锻铸铁。2 2、性能、性能：强度为碳钢的：强度为碳钢的000%0%，接近于铸钢
29、。，接近于铸钢。 名为可锻，实不可锻名为可锻，实不可锻五、五、 可锻铸铁的显微组织可锻铸铁的显微组织 黑心可锻铸铁黑心可锻铸铁 珠光体可锻铸铁珠光体可锻铸铁 3 3、用途、用途l用于制造形状复杂且承受振动载荷的薄壁小型件，用于制造形状复杂且承受振动载荷的薄壁小型件，如如汽车、拖拉机的前后轮壳汽车、拖拉机的前后轮壳、管接头、低压阀门管接头、低压阀门等等可锻铸铁管件可锻铸铁管件铸铁的分类与牌号表示方法（续）铸铁的分类与牌号表示方法（续）铸铁铸铁名称名称 石墨石墨形态形态 基体基体组织组织 编编 号号 方方 法法 牌号实例牌号实例 球球 墨墨 铸铸 铁铁 球球状状FQT + 两组数字两组数字 第一组
30、数字表示最低抗拉第一组数字表示最低抗拉强度值，强度值，MPa；第二组数字表示最低伸长第二组数字表示最低伸长率值，率值，%。 “QT”表示表示 球墨铸铁代球墨铸铁代号号QT400-15F+PQT600-3PQT700-2蠕蠕 墨墨铸铸 铁铁 蠕蠕虫虫状状FRuT + 一组数字一组数字数字表示最低抗拉强度值数字表示最低抗拉强度值, MPa。“RuT”表示蠕墨铸铁代表示蠕墨铸铁代号号 RuT260F+PRuT300PRuT420 石墨呈石墨呈球形球形的灰口铸铁。的灰口铸铁。1 1、组织：基体（、组织：基体（F F、F+PF+P、P P）+ + 球状球状G Gl球状石墨是液态铁水经球化处理得到的。球状
31、石墨是液态铁水经球化处理得到的。l球化剂为球化剂为镁、稀土镁、稀土和和稀土镁稀土镁。l为避免白口，并使石墨细小均匀，为避免白口，并使石墨细小均匀， 在在球化处理球化处理同时还进行同时还进行孕育处理。孕育处理。 l常用孕育剂为常用孕育剂为硅铁硅铁和和硅钙合金硅钙合金。硅铁硅铁硅硅钙钙稀土镁稀土镁六、六、球墨铸铁球墨铸铁铁素体加珠光体球墨铸铁铁素体加珠光体球墨铸铁 铁素体球墨铸铁铁素体球墨铸铁 珠光体球墨铸铁珠光体球墨铸铁 球墨铸铁中的石墨球球墨铸铁中的石墨球 2 2、性能、性能l强度是碳钢的强度是碳钢的7090%7090%。球墨铸铁的突出特点。球墨铸铁的突出特点是是屈强比屈强比( ( 0.20.
32、2 / / b b) )高高, , 约为约为0.70.8, 0.70.8, 而钢而钢一般只有一般只有0.30.50.30.5。 3 3、用途、用途l承受震动、载荷承受震动、载荷大的零件，如大的零件，如曲曲轴、传动齿轮轴、传动齿轮等。等。核燃料贮存运输容器核燃料贮存运输容器(QT350-22)铸铁曲轴铸铁曲轴 蠕墨铸铁是蠕墨铸铁是2020世纪世纪6060年代发展起来的一种新型铸铁。年代发展起来的一种新型铸铁。l蠕墨铸铁是液态铁水经蠕化处理和孕育处理得到的。蠕墨铸铁是液态铁水经蠕化处理和孕育处理得到的。l常用蠕化剂有稀土硅铁镁合金、稀土硅铁合金、稀土硅铁钙常用蠕化剂有稀土硅铁镁合金、稀土硅铁合金、
33、稀土硅铁钙合金等。合金等。l蠕墨铸铁的组织：蠕墨铸铁的组织： 基体（基体（F F、F+PF+P、P P）+ + 蠕虫状蠕虫状G G 七、七、蠕墨铸铁蠕墨铸铁蠕墨铸铁的显微组织蠕墨铸铁的显微组织（铁素体基体）（铁素体基体） 蠕墨铸铁中的石墨蠕墨铸铁中的石墨l蠕墨铸铁的强度、塑性和抗疲劳蠕墨铸铁的强度、塑性和抗疲劳性能优于灰铸铁，其力学性能介性能优于灰铸铁，其力学性能介于灰铸铁与球墨铸铁之间。于灰铸铁与球墨铸铁之间。l常用于制造常用于制造承受热循环载荷承受热循环载荷的的零件和结构复杂、强度要求高的零件和结构复杂、强度要求高的铸件。如钢锭模、玻璃模具、柴铸件。如钢锭模、玻璃模具、柴油机汽缸、汽缸盖、排气阀、液油机汽缸、汽缸盖、排气阀、液压阀的阀体、耐压泵的泵体等。压阀的阀体、耐压泵的泵体等。 玻璃模具玻璃模具制动盘制动盘阀芯阀芯1、耐磨铸铁：耐磨铸铁： 高磷高磷磷共晶；急冷磷共晶；急冷白口；珠光体灰口白口；珠光体灰口2、耐热铸铁：耐热铸铁： Al、Si、Cr氧化膜；单相氧化膜；单相F化；球墨化；球墨3、耐蚀铸铁：耐蚀铸铁： Si、Cr、Al、Mo、Cu、Ni氧化膜，提高基氧化膜，提高基体电位体电位八、八、特殊性能铸铁特殊性能铸铁
