鑄鐵砝碼中鑄鐵材質(zhì)介紹

鑄鐵是含碳于2.1%的鐵碳合金，它是將鑄造生鐵（部分煉鋼生鐵）在爐中重新熔化，并加鐵合金、廢鋼、回爐鐵調(diào)整成分而得到。與生鐵區(qū)別是鑄鐵是二次加工，都加工成鑄鐵件。鑄鐵件具有優(yōu)良的鑄造性可制成復(fù)雜件，般有良好的切削加工性。另外具有耐磨性和消震性良好，等特點。

9、鑄鐵砝碼牌號的表示方法：（根據(jù)GB5612-85）

各種鑄鐵代號，由表示該鑄鐵特征的漢語拼音字母的*個寫正體字母組成。當(dāng)兩種鑄鐵名稱的代號字母相同時，可在該寫正體字母后加小寫正體字母來區(qū)別。同名稱鑄鐵，需要細(xì)分時，取其細(xì)分特點的漢語拼音*個寫正體字母，排列在后面。見表4-2

表4- 20 鑄鐵名稱，代號及牌號表示方法

鑄鐵名稱

代號

牌號表示方法實例

灰鑄鐵

HT

HT100

蠕墨鑄鐵

RuT

RuT400

球墨鑄鐵

QT

QT400-17

黑心可鍛鑄鐵

白心可鍛鑄鐵

珠光體可鍛鑄鐵

KHT

KBT

KZT

KHT300-06

KBT350-04

KZT450-06

耐磨鑄鐵

MT

MT Cu1PTi-150

抗磨白口鑄鐵

抗磨球墨鑄鐵

KmBT

KmQT

KmBTMn5Mo2Cu

KmQTMn6

冷硬鑄鐵

LT

LTCrMoR

耐蝕鑄鐵

耐蝕球墨鑄鐵

ST

SQT

STSi15R

SQTAl15Si5

耐熱鑄鐵

耐熱球墨鑄鐵

RT

RQT

RTCr2

RQTA16

奧氏體鑄鐵

AT

----

鑄鐵砝碼牌號中代號后面的組數(shù)字，表示抗拉度值；有兩組數(shù)字時，*組表示抗拉度值，二組表示延伸率值。兩組數(shù)字中間用“”隔開。

合金元素用元素符號表示，含量于或等于1%時，用整數(shù)表示：小于1 %時般不標(biāo)注。常規(guī)元素（C、Si、Mn、S、p）般不標(biāo)注，有特殊作用時，才標(biāo)注其元素符號及含量。

10、白口鑄鐵：白口鑄鐵中的碳全部以滲透碳體（Fe3c）形式存在，因斷口呈亮白色。故稱白口鑄鐵，由于有量硬而脆的Fe3c，白口鑄鐵硬度高、脆性、很難加工。因此，在工業(yè)應(yīng)用方面很少直接使用，只用于少數(shù)要求耐磨而不受沖擊的制件，如拔絲模、球磨機鐵球等。多用作煉鋼和可鍛鑄鐵的坯料。

11、灰口鑄鐵；鑄鐵中的碳部或全部以自由狀態(tài)片狀石墨存在。斷口呈灰色。它具有良好鑄造性能、切削加工性好，減磨性，耐磨性好、加上它熔化配料簡單，成本低、廣泛用于制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜鑄件和耐磨件。

灰口鑄鐵按基體組織不同，分為鐵素體基灰口鑄鐵、珠光體--鐵素體基灰口鑄鐵和珠光體基灰口鑄鐵三類。

鑄鐵砝碼由于灰口鑄鐵內(nèi)存在片狀石墨，而石墨是種密度小，度低、硬度低、塑性和韌性趨于的組分。它的存在如同在鋼的基體上存在量小缺口，即減少承載面積，又增加裂紋源，所以灰口鑄鐵度低、韌性差，不能行壓力加工。為改善其性能，在澆注前在鐵水中加入下量的硅鐵，硅鈣等孕育劑，使珠光體基體細(xì)化，石墨變細(xì)小而均勻分布，經(jīng)過這種孕育處理的鑄鐵。稱為孕育鑄鐵。

灰口鑄鐵的牌號、性能組織及用途見表4-21。

表4-21灰口鑄鐵的牌號、性能、組織及用途

鑄鐵類別

牌號

鑄體主要壁厚
mm

試體直徑mm

抗拉度

抗彎度

撓度支距

抗壓度

硬度HB

顯微組織

用途舉例

不小于

基體

石墨

鐵素體灰口鑄鐵

HT100-260

所有尺寸

30

100

260

2

500

143-229

F+P（少量）

粗片

低負(fù)荷和不重要的件，如蓋、外罩、手輪、支架、和重錘等

鐵素體--珠光體灰口鑄鐵

HT150-330

4-8

>8-15

>15-30

>30-50

>50

13

20

30

45

60

280

200

150

120

100

470

390

330

250

210

1.5

2

2.5

3

4

650

170-241

170-241

163-229

163-229

143-229

F+P

較片粗

中等應(yīng)力的件，如支柱、底座、齒輪箱、工作臺、刀架、端蓋、閥體、管路、附件等

珠光體灰口鑄鐵

HT200-400

6-8

>8-15

>15-30

>30-50

>50

13

20

30

45

60

320

250

200

180

160

530

450

400

340

310

1.8

2.5

2.5

3

4.5

750

187-255

170-241

170-241

170-241

163-229

P

中等片狀

承受較應(yīng)力、用作重要的件，如汽缸、齒輪、機座、飛輪、床身、剎車輪、聯(lián)軸器、齒輪箱和軸承座等

HT250-470

>8-15

>15-30

>30-50

>50

20

30

45

60

290

250

220

200

500

470

420

390

2.8

3

4

4.5

1000

187-255

170-241

170-241

163-229

細(xì)P

較細(xì)片狀

孕育鑄鐵

HT300-540

15-30

>30-50

>50

30

45

60

300

270

260

540

500

480

3

4

4.5

1100

187-255

170-241

170-241

S或T

細(xì)小片狀

用作承受高彎曲應(yīng)力及高抗壓度的重要件，如齒輪、凸輪、車床卡盤、剪床及壓力機機身和潤滑閥殼體等

HT350-610

15-30

>30-50

>50

30

45

60

350

320

310

610

560

540

3.5

4

4.5

1200

197-269

187-255

170-241

HT400-680

20-30

>30-50

>50

30

45

60

400

380

370

680

650

630

3.5

4

4.5

207-269

187-269

197-269

12、可鍛鑄鐵：可鍛鑄鐵是用碳、硅含量較低的鐵碳合金鑄成白口鑄鐵坯件，再經(jīng)過長時間高溫退火處理，使?jié)B碳體分解出團絮狀石墨而成，即可鍛鐵是種經(jīng)過石墨化處理的白口鑄鐵。

可鍛鑄鐵按熱處理后顯微組織不同分兩類；類是黑心可鍛鑄鐵和珠光可鍛鑄鐵。黑心可鍛鑄鐵組織主要是鐵素體（F）基本+團絮狀石墨；珠光體可鍛鑄鐵組織主要是珠光體（P）基體+團絮狀石墨。另類是白心可鍛鑄鐵，白心可鍛鑄鐵組織決定于斷面尺寸，小斷面的以鐵素體為基體，斷面的表面區(qū)域為鐵素體、心部為珠光體和退火碳。可鍛鑄鐵牌號、性能（根據(jù)GB9440-88）見表4-22、4-23。

表4-22 黑心可鍛鑄鐵和珠光體可鍛鑄鐵的機械性能

牌號

試樣直徑

d

mm

抗拉度σd 屈服度σ

伸長率

δ%

（L0=3 d）

硬度

HB

A

B

N/mM2（kgf/mm2）

不小于

KTH300--06

--

12 或

15

300（30.6）

--

6

不于

KTH330--08

330（33.7）

--

8

KTH350--10

--

350（35.7）

200（20.4）

10

KTH370--12

370（37.7）

--

12

KTZ450--06

--

450（45.9）

270（27.5）

6

150--200

KTZ550--04

--

550（56.1）

340（34.7）

4

180--230

KTZ650--02

--

650（66.3）

430（43.9）

2

210--260

KTZ700--02

--

700（71.4）

530（54.1）

2

240--290

注：①試樣直徑12mm只適用于鑄鐵主要壁厚小于10mm的鑄鐵。

②牌號KTH300?6適用于氣密性件。

③牌號B系列為過渡牌號。

表4-23 白心可鍛鑄鐵的機械性能

牌號

試樣直徑

d

mm

抗拉度σd 屈服度σ

伸長率

δ%

（L0=3 d）

硬度

HB

N/mm2（kgf/mm2）

不小于

不于

KTB350-04

9

12

15

340（34.7）

350（35.7）

360（36.7）

--

--

--

5

4

3

230

KTB380-12

9

12

15

320（32.6）

380（38.8）

400（40.8）

170（17.3）

200（20.4）

210（21.4）

15

12

8

200

KTB400-05

9

12

15

360（36.7）

400（40.8）

420（42.8）

200（20.4）

220（22.4）

230（23.5）

8

5

4

220

KTB450-07

9

12

15

400（40.8）

450（45.9）

480（49.0）

230（23.5）

260（26.5）

280（28.6）

10

7

4

220

黑心可鍛鑄鐵主要用于制造汽車、拖拉機件及機床附件、如輪殼、彈簧支座、閥門等。珠光體可鍛鑄鐵則用于制造曲軸、連桿、輪軸、活塞環(huán)等。

13、球墨鑄鐵：在鐵水（球墨生鐵）澆注前加定量的球化劑（常用的有硅鐵、鎂等）使鑄鐵中石墨球化。由于碳（石墨）以球狀存在于鑄鐵基體中，改善其對基體的割裂作用，球墨鑄鐵的抗拉度、屈服度、塑性、沖擊韌性提高。并具有耐磨、減震、工藝性能好、成本低等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛替代可鍛鑄鐵及部分鑄鋼、鍛鋼件、如曲軸、連桿、軋輥、汽車后橋等。

根據(jù)GB1348-88球墨鑄鐵牌號分為單鑄和附鑄試塊兩類；單鑄試塊的機構(gòu)性能分八個牌號見表4-24

表4-24 單鑄試塊的機械性能

牌號

抗拉度σb

N/mm2（kgf/mm2）

屈服硬度σ0.2

N/mm2（kgf/mm2）

延伸率δ%

供參考

布氏硬度HB

主要金相組織

zui小值

QT400--18

400（40.80）

250（25.50）

18

130--180

鐵素體

QT400--15

400（40.80）

250（25.50）

12

130--180

鐵素體

QT450--10

450（45.90）

310（31.60）

10

160—210

鐵素體

QT500--7

500（51.00）

320（32.65）

7

170—230

鐵素體+珠光體

QT600--3

600（61.20）

370（37.75）

3

190--270

珠光體+鐵素體

QT700--2

700（71.40）

420（42.85）

2

225—305

珠光體

QT800--2

800（81.60）

480（48.98）

2

245--335

珠光體或回火組織

QT900--2

900（91.80）

600（61.20）

2

280--360

貝氏體或回火馬氏體

附鑄試塊的機械性能分為五個牌號見表4-25

表4-25 附鑄試塊的機械性能

牌號

鑄件壁厚

mm

抗拉度σb

N/mm2（kgf/mm2）

屈服硬度σ0。2

N/mm2（kgf/mm2）

延伸率δ%

供參考

布氏硬度HB

主要金相組織

QT400--18A

>30--60

390（39.80）

250（25.50）

18

130--180

鐵素體

>60--200

370（37.75）

240（24.48）

12

QT400--1

>30--60

390（39.80）

250（25.50）

15

130--180

鐵素體

>60--200

370（37.75）

240（24.48）

12

QT500--7A

>30--60

450（45.90）

300（30.60）

7

170--240

鐵素體+珠光體

>60--200

420（42.85）

290（29.60）

5

QT600--3A

>30--60

600（61.20）

360（36.70）

3

180--270

珠光體+鐵素體

>60--200

550（56.10）

340（34.70）

1

QT700--2A

>30--60

700（71.40）

400（40.80）

2

220--320

珠光體

>60--200

650（66.30）

380（38.77）

1

注：牌號后面的字母A系表示該牌號在附鑄試塊上測定的機械性能，以區(qū)別上表的單試塊測定的性能。

除上述介紹幾種常用鑄鐵外，還有抗磨白口鑄鐵、冷硬鑄鐵，耐熱鑄鐵等。