灰口铸铁的化学成分、力学性能、物理性能及金相图

是第一阶段石墨化过程充分进行而得到的铸铁，其中碳主要以石墨形式存在，断口呈灰暗色，因此得名，现称为灰铸铁。   化学成分：C% =25－40 Si %=10－25 Mn%=05－14 微量S、P   获得方法：将上述成分的铁水缓慢冷却即可获得,不经过热处理。   显微组织：片状石墨＋基体组织（F、F+P、P)   牌号：字母“HT”+数字（最小抗拉强度）   例：HT200 表示灰铁，抗拉强度为200MPa   应用：成本低，价格低廉，应用广泛。主要应用 

三、常用灰口铸铁件的性能特点

[力学性能]：常用灰口铸铁中具有石墨存在，而石墨的力学性能几乎为零，可以把铸铁看成是布满裂纹或空洞的钢。石墨不仅破坏了基体的连续性，减少了金属基体承受载荷的有效截面积，使实际应力大大增加；另一方面，在石墨尖角处易造成应力集中，使尖角处的应力远大于平均应力。所以，灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢。石墨片的数量越多、尺寸越大、分布越不均匀，对力学性能的影响就越大。但石墨的存在对灰铸铁的抗压强度影响不大，因为抗压强度主要取决于灰铸铁的基体组织，因此灰铸铁的抗压强度与钢相近。

其他性能]：石墨虽然降低了灰铸铁的力学性能，但却给灰铸铁带来一系列其它的优良性能。 

（1）良好的铸造性能  灰铸铁件铸造成形时，不仅其流动性好，而且还因为在凝固过程中析出比容较大的石墨，减小凝固收缩，容易获得优良的铸件，表现出良好的铸造性能。

    （2）良好的减振性  石墨对铸铁件承受振动能起缓冲作用，减弱晶粒间振动能的传递，并将振动能转变为热能，所以灰铸铁具有良好的减振性。

    （3）良好的耐磨性能  石墨本身也是一种良好的润滑剂，脱落在摩擦面上的石墨可起润滑作用，因而灰铸铁具有良好的耐磨性能。

    （4）良好的切削加工性能  在进行切削加工时，石墨起着减摩、断屑的作用；由于石墨脱落形成显微凹穴，起储油作用，可维持油膜的连续性，故灰铸铁切削加工性能良好，刀具磨损小。

    （5）低的缺口敏感性  片状石墨相当于许多微小缺口，从而减小了铸件对缺口的敏感性，因此表面加工质量不高或组织缺陷对铸铁疲劳强度的不利影响要比对钢的影响小得多。 

[适用场合]：由于灰铸铁具有以上一系列性能特点，因此被广泛地用来制作各种受压应力作用和要求消震的机床床身与机架、结构复杂的壳体与箱体、承受摩擦的缸体与导轨等。 

铸造时的金相图

没有铁元素还能叫铸铁吗？ 铁的主要成分就是铁，铸铁是含碳量大于211或者组织中具有共晶组织的铁碳合金。工业上所用的铸铁，实际上都不是简单的铁一碳二元合金，而是以铁、碳、硅为主要元素的多元合金。铸铁的成分范围大致为：C24-40%,Si06-30%,Mn02-12%,P 01-12%,S 008-015%。有时还加入各种合金元素，以便获得具有各种性能的合金铸铁。

根据碳在铸铁中存在的形态不同，通常可将铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁及麻口铸铁。而灰铸铁中又可根据石墨的形态不同而分为普通灰铸铁，蠕虫状石黑铸铁，球黑铸铁以及可锻铸铁。

另外根据碳含量不同分为铁和钢，根据其他合金含量分为

(1) 硅铁：工业硅铁——含硅95%、75%、45%等

贫硅铁（含硅12%）

硅铝合金

硅钙合金

(2) 锰铁：高碳锰铁（含碳为7%）

中碳锰铁（含碳10~15%）

低碳锰铁（含碳05%）

金属锰

硅锰合金

(3) 铬铁：高碳铬铁（含碳为4~8%）

中碳铬铁（含碳为05~4%）

低碳铬铁（含碳015~050%）

微碳铬铁（含碳为006%）

超微碳铬铁（含碳小于003%）

金属铬

硅铬合金

(4) 其它铁合金。除了以上几类铁合金外，还有钨铁、钼铁、钛铁、钒铁、磷铁、硼铁、镍铁、铌铁、锆铁、稀土合金等。

灰铁350是指灰口铸铁，其化学成分和力学性能的特性如下：

- 化学成分：C（28-4%），Si（18-23%），S（0045%），P（0045%）。

- 硬度：HB200~231。

- 抗拉强度：350MPa。

- 抗弯强度：未知。

需要注意的是，这里提供的力学性能数据是在室温条件下测量的结果。在高温条件下，材料的力学性能会受到明显的影响。

灰口铸铁　　灰口铸铁的组织和性能　[组织]：可看成是碳钢的基体加片状石墨。按基体组织的不同灰铸铁分为三类：铁素体基体灰铸铁；铁素体一珠光体基体灰铸铁；珠光体基体灰铸铁。　　[力学性能]：灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度与钢相当，也是常用铸铁件中力学性能最差的铸铁。同时，基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响，铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大，强度和硬度最低，故应用较少；珠光体基体灰铸铁的石墨片细小，有较高的强度和硬度，主要用来制造较重要铸件；铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大，性能不如珠光体灰铸铁。故工业上较多使用的是珠光体基体的灰铸铁。　[其他性能]：良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性

灰铁200的化学成分，灰铁200是灰铸铁的一种牌号。ht代表灰口铸铁，是灰色铸铁汉语拼音的缩写，灰铸铁ht200表示ø30试样的最低抗拉强度200mpa。

HT200灰铸铁国家质量执行标准：GB/T 9439-2010。按国标规定，其化学成分（%）：C:30～36 S:≤012 P：<015 Mn：06～10 Si：14～20

（1）白口铸铁：含碳量约25%,硅在1%以下白口铸铁中的碳全部以渗透碳体（Fe3c）形式存在,因断口呈亮白色故称白口铸铁,由于有大量硬而脆的Fe3c,白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工因此,在工业应用方面很少直接使用,只用于少数要求耐磨而不受冲击的制件,如拔丝模、球磨机铁球等大多用作炼钢和可锻铸铁的坯料

（2）灰口铸铁；含碳量大于43％,铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在断口呈灰色它具有良好铸造性能、切削加工性好,减磨性,耐磨性好、加上它熔化配料简单,成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件

（3）钢的成分要复杂的多,而且性能也是各不相同 钢是含碳量在004%-23%之间的铁碳合金我们通常将其与铁合称为钢铁,为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过17%钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等,而且钢还根据品质分类为普通钢（P≤0045%,S≤0050%） (2) 优质钢（P、S均≤0035%） (3) 高级优质钢（P≤0035%,S≤0030%）

按照化学成分又分 碳素钢：低碳钢（C≤025%）中碳钢（C≤025~060%）高碳钢（C≤060%）

合金钢：低合金钢（合金元素总含量≤5%）中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）高合金钢（合金元素总含量＞10%）

（1）白口铸铁：含碳量约25%,硅在1%以下白口铸铁中的碳全部以渗透碳体（Fe3c）形式存在，因断口呈亮白色。故称白口铸铁，由于有大量硬而脆的Fe3c，白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工。因此，在工业应用方面很少直接使用，只用于少数要求耐磨而不受冲击的制件，如拔丝模、球磨机铁球等。大多用作炼钢和可锻铸铁的坯料 （2）灰口铸铁；含碳量大于43％，铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，耐磨性好、加上它熔化配料简单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件。 （3）钢的成分要复杂的多，而且性能也是各不相同 钢是含碳量在004%-23%之间的铁碳合金。我们通常将其与铁合称为钢铁，为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过17%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等，而且钢还根据品质分类为普通钢（P≤0045%，S≤0050%） (2) 优质钢（P、S均≤0035%） (3) 高级优质钢（P≤0035%，S≤0030%） 按照化学成分又分 碳素钢：低碳钢（C≤025%）中碳钢（C≤025~060%）高碳钢（C≤060%）。 合金钢：低合金钢（合金元素总含量≤5%）中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）高合金钢（合金元素总含量＞10%）。