球墨铸铁牌号
球墨铸铁牌号
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2023年2月22日发(作者：带鱼的诗句)可锻铸铁与球墨铸铁
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湘西民族职业技术学院备课用纸
第2节(每节、每课或连排2课时)
课题：可锻铸铁与球墨铸铁讲授节数2节
授课班11-5高模11-5高数11-5高数11-5高数11-5高数
授课日星期星期星期星期星期
教学目的要求：掌握可锻铸铁化学成分；了解可锻铸铁的性能及用途；
掌握可锻铸铁的牌号表示
方法；了解球墨铸铁的性能；了解球墨铸铁常用热处理工艺种类；掌握
球墨铸铁的牌号表示方法。
学会正确识别可锻铸铁与球墨铸铁；能正确选用球墨铸铁常用热处理方
法。
教学重点：1、可锻铸铁化学成分；
2、可锻铸铁的性能及用途；
3、球墨铸铁的性能。
教学难点：1、可锻铸铁的牌号表示方法；
2、球墨铸铁常用热处理；
3、球墨铸铁的牌号。
作业布置：配套习题册一、5.6.7.8.二、6.7.8.9.10.三、4.5.6。
可锻铸铁与球墨铸铁
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教具：三角板一只。
教学过
程
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课后小结：本次课重点在于学习可锻铸铁及球墨铸铁的组织、性
能及牌号，难点在于可锻铸铁及球墨铸铁的热处理工艺。通过学
习本节内容，再联系前面第六章学习过的钢的热处理工艺加于比
较，看看铸铁的热处理于钢的热处理工艺有何异同。注意一点可
锻铸铁是不可以锻造的哦，而球墨铸铁的性能是所有几种铸铁中
力学性能最好的。
可锻铸铁，由一定化学成分的铁液浇注成白口坯件，再经退火而
成的铸铁，有较高的强度、塑性和冲击韧度，可以部分代替碳钢。可
锻铸铁白口铸铁通过石墨化退火处理得到的一种高强韧铸铁。有较高
的强度、塑性和冲击韧度，可以部分代替碳钢。它与灰口铸铁相比，
可锻铸铁有较好的强度和塑性，特别是低温冲击性能较好，耐磨性和
减振性优于普通碳素钢。这种铸铁因具有-定的塑性和韧性，所以俗
称玛钢、马铁，又叫展性铸铁或韧性铸铁。
8.2.1可锻铸铁化学成分
首先浇注成白口铸铁件,然后经可锻化退火(可锻化退火使渗碳
体分解为团絮状石墨)而获得可锻铸铁件。可锻铸铁的化学成分是：
wC=2.2%～2.8%，wSi=1.0%～1.8%，wMn=0.3%～0.8%，wS≤0.2%，
wP≤0.1%。可锻铸铁的组织有二种类型：
（1）铁素体(F)+团絮状石墨(G)；
（2）珠光体(P)+团絮状石墨(G)。
可锻铸铁与球墨铸铁
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8.2.2可锻铸铁的性能及用途
1.可锻铸铁的性能
白口铸铁的切削加工性能极差，但是经过高温回火后，有较高的
强度和可塑性，可以切削加工。由于可锻铸铁中的石墨呈团絮状，对
基体的割裂作用较小,因此它的力学性能比灰铸铁高，塑性和韧性好，
但可锻铸铁并不能进行锻压加工。可锻铸铁的基体组织不同，其性能
也不一样，其中黑心可锻铸铁具有较高的塑性和韧性，而珠光体可锻
铸铁具有较高的强度，硬度和耐磨性。
2.可锻铸铁的用途
黑心可锻铸铁的强度、硬度低，塑性、韧性好，用于载荷不大、
承受较高冲击、振动的零件。
珠光体基体可锻铸铁因具有高的强度、硬度，用于载荷较高、耐
磨损并有一定韧性要求的重要零件。
8.2.3可锻铸铁的牌号表示方法
1.牌号表示方法
可锻铸铁的牌号是由“KTH”（“可铁黑”三字汉语拼音字首）
或“KTZ”（“可铁珠”三字汉语拼音字首）后附最低抗拉强度值
（MPa）和最低断后伸长率的百分数表示。例如牌号KTH350—10表
示最低抗拉强度为350MPa、最低断后伸长率为10%的黑心可锻铸铁，
即铁素体可锻铸铁；KTZ650—02表示最低抗拉强度为650MPa、最
低断后伸长率为2%的珠光体可锻铸铁。
可锻铸铁与球墨铸铁
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2.常见的几种可锻铸铁
（1）铸铁牌号KTH300—06、KTH330—08、KTH350—10、KTH370—12：
用于制造管道配件、低压阀门、汽车拖拉机的后桥外壳、转向机构、
机床零件等。
（2）铸铁牌号KTZ450—06、KTZ550—04、KTZ650—02、KTZ700—02：
制造强度要求较高、耐磨性较好的铸件，如齿轮箱、凸轮轴、曲轴、
连杆、活塞环等
（3）铸铁牌号KTB380—04、KTB380—12、KTB400—05、KTB450—07：
此为白心可锻铸铁，仅限于制造薄壁铸件和焊接后不需进行热处理的
铸件、由于工艺较复杂，故在机械制造上较少应用。
8.2.4球墨铸铁概述
球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸
铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强
度。球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，
其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一
些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速
发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代
钢”，主要指球墨铸铁。
8.2.5球墨铸铁的性能
球铁铸件差不多已在所有主要工业部门中得到应用，这些部门要
可锻铸铁与球墨铸铁
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求高的强度、塑性、韧性、耐磨性、耐严重的热和机械冲击、耐高
温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等。为了满足使用条件的这些变化、
球墨铸铁现有许多牌号，提供了机械性能和物理性能的一个很宽的范
围。如国际标准化组织ISO1083所规定的大多数球墨铸铁铸件，主要
是以非合金态生产的。显然，这个范围包括抗拉强度大于800牛顿/
平方毫米，延伸率为2%的高强度牌号。另一个极端是高塑性牌号，
其延伸率大于17%，而相应的强度较低(最低为370牛顿/平方毫米）。
强度和延伸率并不是设计者选择材料的唯一根据，而其它决定性的重
要性能还包括屈服强度、弹性模数、耐磨性和疲劳强度、硬度和冲击
性能等。另外，耐蚀性和抗氧化以及电磁性能对于设计者也许是关键
的。为了满足这些特殊使用，研制了一组奥氏体球铁，通常叫Ni一
Resis球铁。这些奥氏体球铁，主要用镍、铬和锰合金化，并且列入
国际标准。
8.2.6球墨铸铁常用热处理
1.退火处理
用于提高韧性。具体工艺：为提高球墨铸铁的延性或韧性，可将
球墨铸铁件重新加热到900-950℃并保温足够时间进行高温退火，再
炉冷到600℃出炉变冷。若铸态组织由（铁素体+珠光体）为基体+球
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状石墨组成，那么只需将球墨铸铁件重新加热到700-760℃共析温度
上下经保温后冷至600℃出炉变冷，就能将珠光体中渗碳体分解转化
为铁素体及球状石墨。
2．正火处理
用于提高强度。具体工艺：将基体为铁素体及珠光体的球墨铸铁
件重新加热到850-900℃温度，原铁素体及珠光体转换为奥氏体，并
有部分球状石墨溶解于奥氏体，经保温后空冷奥氏体转变为细珠光
体，从而提高球墨铸铁的强度。
3．淬火加低温回火处理
用于提高硬度。具体工艺：将球墨铸铁件加热到860-900℃温度，
保温让原基体组织全部奥氏体化后再在油或熔盐中冷却实现淬火，后
经250-350℃加热保温回火，原基体转化为回火马氏体及残留奥氏体
组织，原球状石墨形态不变。处理后的球墨铸铁件具有较高的硬度和
一定韧性，同时还保留了石墨的润滑性能。
4．调质处理
用于提高综合力学性能。具体工艺：将球墨铸铁件加热到
860-900℃的温度保温让基体组织奥氏体化，再在油或熔盐中实现冷
却实现淬火，后经500-600℃的高温回火，获得回火索氏体组织，原
球状石墨形态不变。
5．等温淬火处理
用于获得较高强度。具体工艺：将球墨铸铁件加热到830-870℃
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温度保温使奥氏体化后，投入280-350℃的熔盐中保温，让奥氏体部
分转变为下贝氏体，原球状石墨不变，从何获得比较高强度的球墨铸
铁。
8.2.7球墨铸铁的牌号
球墨铸铁代号QT，如QT400-18
┖───伸长率（%）
┖━━━━抗拉强度（MPa）
奥氏体球墨铸铁QTA，如QTANi30Cr3
冷硬球墨铸铁QTL，如QTLCrMo
抗磨球墨铸铁QTM，如QTMMn8-300
┖━━━抗拉强度（MPa）
┖━━━━锰的名义含量
耐热球墨铸铁QTR，如QTRSi5
耐蚀球墨铸铁QTS，如QTSNi20Cr2