铸铁是在凝固过程中经历共晶转变，用于生产铸件的铁基合金的总称。其碳的质量分数大于2.11％。铸铁可大致分为五种基本类型，即灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁和特殊性能铸铁。

1.铸铁牌号的表示方法

1）铸铁代号由表示该铸铁特征的汉语拼音字母的第一个大写字母组成。当两种铸铁名称的代号字母相同时，可在该大写正体字母后加小写字母来区别。同一名称的铸铁，需要细分，取其细分特点的汉语拼音字母的第一个大写正体字母排列在后面。

2）合金元素符号用国际化学元素符号表示，混合稀土元素符号用“R”表示；含量及力学性能用阿拉伯数字表示。

3）在牌号中常规碳、硅、锰、硫、磷元素一般不标注，当有特殊作用时，才标注其元素符号及含量。

4）合金元素的质量分数大于或等于1％时用整数表示，小于1％时一般不标注，只有对该合金性能有较大影响时才予以标注。

5）合金化元素按其含量递减次序排列，含量相等时按元素符号的字母顺序排列。

6）牌号中代号后面的一组数字表示抗拉强度值。当有两组数字时，第一组表示抗拉强度，第二组表示断后伸长率，两组数字间用“-”隔开。

7）当牌号中需标注元素符号、含量和抗拉强度时，抗拉强度置于元素符号及含量之后，两者之间用“-”隔开。

铸铁牌号表示方法示例：

铸铁名称、代号及牌号的表示方法实例见表2-7。

表2-7 铸铁名称、代号及牌号的表示方法实例

2.灰铸铁

灰铸铁是指碳主要以片状石墨形式析出的铸铁，断口呈灰色。灰铸铁的牌号是按强度的大小来区分的，因此强度性能是其最主要的质量指标之一。根据直径为30mm的单铸试棒的抗拉强度，将灰铸铁分为HT100、HT150、HT200、HT225、HT250、HT275、HT300和HT350八个牌号。灰铸铁的化学成分见表2-8。在化学成分相同的情况下，铸铁的壁厚对强度有较大影响。

表2-8 灰铸铁的化学成分

（续）

（1）灰铸铁的性能 主要包括力学性能和铸造性能。

1）灰铸铁的力学性能。与铸造碳钢相比，灰铸铁的力学性能有以下特点：

①强度性能较差。灰铸铁的抗拉强度、断后伸长率、冲击韧度和弹性模量都低于铸钢，仅硬度与铸钢相近。

②对缺口不敏感。材料在受力时，由于存在缺口而引起的局部应力集中导致其名义强度降低的程度称为材料的缺口敏感性。灰铸铁对缺口几乎不敏感。

③良好的减振性。减振性是指材料在交变载荷下吸收振动的能力。

④耐磨性好。

2）灰铸铁的铸造性能。灰铸铁的铸造性能是保证铸件质量的重要性能。它主要包括以下内容：

①具有良好的流动性。

②收缩量小，内应力小，热裂、变形和冷裂倾向小。

（2）灰铸铁的用途 灰铸铁由于具有良好的减振性，因此在机床制造工业中常用来制造机床床身，以减少机床在运动过程中的振动，从而保证机件的加工精度。其由于耐磨性好，因此常用来制造机床导轨、刀架、柴油机缸套等铸件，从而保证机器的使用性能和寿命。

为了提高灰铸铁的强度，可对其进行孕育处理，即人为地在很短的时间内加入大量的结晶核心，降低铁液的过冷度，使共晶团细化，石墨的尺寸和分布得到改善，从而达到提高铸铁强度的目的。孕育铸铁仍属于灰铸铁的范畴，因而其断后伸长率和冲击韧度仍和灰铸铁相近。其抗拉强度为200～400MPa，抗弯强度为450～600MPa，抗压强度为1000～1300MPa。但孕育铸铁组织和性能的均匀性大为提高，对不同断面的敏感性很小。孕育铸铁的减振性较普通铸铁差，但耐磨性、抗生长性要比普通灰铸铁高。孕育铸铁的断后伸长率和冲击韧度仍然较低。因此，孕育铸铁常用于动载荷较小、静力强度要求高的重要铸件，如机床床身、发动机机体等。

当对铸件的强度要求较高时，可在灰铸铁中加入少量的合金元素，如Cr、Ni、Mo、Cu、V、Sn、Ti、B等，从而提高其强度。这种铸铁称为低合金高强度铸铁。

3.球墨铸铁

球墨铸铁是指铁液经过球化处理（而不是在凝固后经过热处理），使石墨大部分或全部呈球状，有时少量为团絮状的铸铁。球墨铸铁通常分为珠光体球墨铸铁、铁素体球墨铸铁及贝氏体球墨铸铁三类。其中以珠光体球墨铸铁和铁素体球墨铸铁的应用最为广泛。

（1）珠光体球墨铸铁的性能及用途 珠光体球墨铸铁是指基体组织中珠光体的质量分数在80％以上，其余为铁素体的一种球墨铸铁。QT600-3、QT700-2、QT800-2三种牌号的球墨铸铁就属于这一类型。(www.daowen.com)

1）珠光体球墨铸铁的性能

①静拉伸性能。珠光体球墨铸铁具有很高的抗拉强度，尤其是屈服强度较高。

②抗疲劳性能。球墨铸铁的疲劳强度比灰铸铁高0.5～1倍。

③抗冲击性能。珠光体球墨铸铁可在较小能量多次重复冲击载荷下工作，抗冲击性能强。

④耐磨性。珠光体球墨铸铁具有良好的耐磨性。

2）珠光体球墨铸铁的用途。珠光体球墨铸铁由于具有上述性能，因此可代替锻钢或铸钢制造曲轴等承受变动载荷的零件，适用于制造轴类及齿轮等耐磨零件。

（2）铁素体球墨铸铁的性能和用途 铁素体球墨铸铁是指基体中铁素体的质量分数在80％以上，其余为珠光体的球墨铸铁。牌号为QT400-18、QT400-15、QT450-10及QT500-7的球墨铸铁就属于这一类。

铁素体球墨铸铁的冲击韧度高于可锻铸铁，在常温时承受一次大能量冲击载荷的能力较大，承受小能量多次重复冲击的能力比可锻铸铁强。

铁素体球墨铸铁主要用于制造汽车、拖拉机底盘的许多零件，其次是农机零件和阀门以及电力线路机具等。

（3）贝氏体球墨铸铁的性能和用途 牌号为QT900-2的球墨铸铁就属于这一类。它既有很高的强度、耐磨性和硬度，又有良好的抗冲击性能，可用于承受变动载荷和制造耐磨性要求很高的零件。其主要用于制造高强度齿轮和凸轮轴等零件。

4.蠕墨铸铁

金相组织中石墨形态主要为蠕虫状的铸铁称为蠕墨铸铁。蠕墨铸铁中石墨的形态介于球状和片状之间。蠕墨铸铁是一种新型铸铁材料，其牌号是按力学性能划分的，共有下述五种牌号：

（1）RuT300 该牌号的蠕墨铸铁是以铁素体为主的混合基体蠕墨铸铁，强度和硬度适中，有一定的塑性、韧性，热导率较高，致密性较好，是目前国内生产和应用最多的蠕墨铸铁。在一般生产条件下，其化学成分为：碳当量为4.6％～4.8％；w（C）=3.5％～3.9％，w（Si）=2.4％～2.8％，w（Mn）=0.1％～0.7％，w（P）≤0.1％，w（S）=0.01％～0.03％。

（2）RuT340 该牌号的蠕墨铸铁是以珠光体为主的混合基体蠕墨铸铁，强度和硬度较高，具有较高的耐磨性和热导率。

（3）RuT380、RuT420 这两种牌号的蠕墨铸铁的基体为珠光体，因此具有较高的强度和硬度，较高的热导率以及良好的刚性和耐磨性，通常用于制造玻璃模具、活塞环、制动鼓、机床床身导轨、柴油机缸套和制糖机榨辊等要求高强度、高耐磨性的零件。

（4）RuT260 该牌号的蠕墨铸铁的基体为铁素体，具有较高的塑性和韧性及特别高的热导率，而且在经过高温阶段时，基体组织很少或没有相变，因此抗氧化生长和变形能力较好。

5.可锻铸铁

白口铸铁通过石墨化或氧化脱碳退火处理，改变其金属组织或成分，而获得的有较高韧性的铸铁，称为可锻铸铁。根据其化学成分、热处理工艺以及由此导致的性能和金相组织的不同，可锻铸铁可分为两类：一类是黑心可锻铸铁和珠光体可锻铸铁，另一类是白心可锻铸铁。

（1）黑心可锻铸铁和珠光体可锻铸铁的性能和用途 黑心可锻铸铁是指白口铸铁在中性气氛中退火，使碳化铁分解成团絮状石墨与铁素体，正常断口呈黑绒状并带有灰色外圈的可锻铸铁。珠光体可锻铸铁是指基体主要为珠光体的黑心可锻铸铁。

黑心可锻铸铁常见的牌号有KTH300-06、KTH350-10。由于黑心可锻铸铁的基体是铁素体，因此其具有一定的强度和较高的塑性和韧性，常用于制造承受冲击、振动及扭转负荷的零件，如汽车和拖拉机中的后桥、轮壳、转向机构、弹簧钢板支座，机床附件，各种低压阀门，管件和纺织机，以及农机零件或农具等。

珠光体可锻铸铁常见的牌号有KTZ450-06、KTZ550-04、KTZ650-02、KTZ700-02。由于珠光体可锻铸铁的基体是珠光体，因而其强度和硬度较高，常用于制造高耐磨零件，如曲轴、连杆、齿轮、凸轮等。

（2）白心可锻铸铁 白心可锻铸铁是指白口铸铁经深度氧化脱碳退火，断口心部呈白色，心部无或有很少的退火石墨，并含有珠光体的可锻铸铁。白心可锻铸铁常见的牌号有KTB350-04、KTB380-12、KTB400-05、KTB450-07。白心可锻铸铁的金相组织取决于断面尺寸，因而其性能和用途也各不相同。

6.耐热铸铁

耐热铸铁是可以在高温下使用，抗氧化或抗生长性能符合使用要求的铸铁。其按加入合金元素的不同分为三类，即铬系耐热铸铁、硅系耐热铸铁和铝系耐热铸铁。

（1）铬系耐热铸铁的性能和用途 该系列铸铁常见的牌号有HTRCr、HTRCr2及HTRCr16。

1）HTRCr和HTRCr2为低铬耐热铸铁。它利用铬稳定珠光体的作用，提高其在600℃以下的热稳定性，同时避免出现过多的碳化物而降低力学性能。因此，这两种低铬铸铁广泛应用于600℃以下的耐热零件，如送煤机的炉条、煤气炉炉箅、炼铁和焦化设备零件、矿山烧结车、退火箱、钢锭模、玻璃模、空气压缩机和柴油机上的耐热件等。

2）HTRCr16为中铬耐热铸铁，由于铬量提高，因此与低铬耐热铸铁相比，该铸铁的强度和硬度有较大的提高，但常温脆性较大。该牌号的铸铁件推荐使用的温度最高为900℃。这种铸铁具有高的室温强度及高温强度，高的抗氧化性，特别是抗温度急变能力较好，在铸造和使用中不易发生热应力裂纹，也可在常温和高温下作耐磨件使用，并有抗高浓度无机酸腐蚀的能力。目前，该牌号的耐热铸铁已应用于制造炉条、煤粉烧嘴、退火罐、水泥煅烧炉和化工机械零件等。

（2）硅系耐热铸铁 该系列铸铁常见的牌号有HTRSi5、QTRSi5、QTRSi4及QTRSi4Mo。

1）HTRSi5是一种耐热性较好，但承受机械和热冲击能力较差的耐热铸铁，多用于制造炉条、烧嘴、锅炉梳形定位板、换热器等零件。

2）QTRSi5和QTRSi4两种含硅耐热球墨铸铁，常温和高温性能明显优于HTRSi5。QTRSi5铸铁的使用温度为800～900℃，QTRSi4铸铁的使用温度为650～750℃。它们主要用于制造工业锅炉构件、燃烧器、箅条、烧结机、冶金和石化加热炉上的构件及烟道闸门等。

3）QTRSi4Mo铸铁由于加入Mo，因此明显提高了室温和高温强度，以及热疲劳性能。这种耐热铸铁的使用温度为700～800℃，主要用于大型烧结车、透平增压器壳体、燃气轮机热空气输入室、罩式退火炉导向器、汽车排气管、钛合金模具等。

（3）铝系耐热铸铁 该系列铸铁常见的牌号有QTRAl4Si4、QTRAl5Si5、QTRAl22。

1）QTRAl4Si4铸铁和QTRAl5Si5铸铁的耐热性良好，可以在950～1050℃温度范围内工作。这两种耐热铸铁适用于制造箅条、退火炉坩埚，以及在高温轻载荷条件下工作的耐热件。

2）QTRAl22铸铁具有最优良的抗氧化能力，有较高的高温和室温强度，韧性好，原材料来源丰富，熔制简便。其缺点是抗温度急变性差，高温冲击韧度低。它最适宜于制造高温（1100℃）、载荷较小、温度变化较缓和的工件，如热处理炉用件、加热炉辊道、锅炉和焙烧零件、钛合金模具等。