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第3 章机械工程常用材料G1 黑色金属 G1.1 铸铁G1.1.1 铸铁牌号和性能 (表G3-1) 表G3-1 铸铁牌号和性能名 称 代 号 特 点灰铸铁HT 占铸铁件的85%~90%，铸造、切削加工性能好，对切口敏感度小，耐磨性、吸振性好抗压性能好（抗拉强度高 3~4 倍）强度、塑性、韧性都比铸钢低，也低于球墨铸铁弹性模量83 104~1.43 105MPa 之间，决定于显微组织壁厚对力学性能影响很大可锻铸铁KT 由白口铸铁经退火处理而得经石墨化退火得到黑心可锻铸铁（KTH ）和珠光体可锻造铁（KTZ ），用得较多经脱碳退火得到的白心可锻铸铁（KTB），很少采用黑心可锻铸铁比灰铸铁强度高，塑性、韧性好，承受冲击能力强，珠光体可锻铸铁的塑性、韧性比黑心可锻铁低，但强度高、耐磨性好，铸造性能比铸钢好但比灰铸铁差，切削性能好用于制造要求有一定强度及重量不大的薄壁零件球墨铸铁QT 抗拉强度可比铸铁、铸钢高，屈服强度与抗拉强度之比，高于铸钢和可锻铸铁在各种铸铁中，球墨铸铁塑性最好弹性模量比灰铸铁高，但稍低于钢冲击韧度低于钢，但远高于灰铸铁，可以满足一般承受动载荷机械零件的要求，因此，在很多情况下球墨铸铁可以代替铸钢或钢。

球墨铸铁的疲劳强度接近 45 钢、对缺口敏感性比钢低，所以，用球墨铸铁代替铸钢制造曲轴等复杂零件是有利的球墨铸铁耐磨、耐热、耐蚀性较好钢、球墨铸铁、灰铸铁的减振性之比大致为1∶1.8∶4.3球墨铸铁的铸造性能比灰铸铁差，易产生缺陷，切削加工性能较好耐热铸铁RT 在高温下具有一定强度和良好的耐热性的合金铸铁这种铸铁在高温工作时，能抵抗周围气氛对它的腐蚀和铸铁在高温下的体积长大耐磨铸铁MT 当铸铁的耐磨性不能满足要求时，在铸铁中加入合金元素提高其耐磨性G1.1.2 耐热铸铁 (表G3-2) 表G3-2 耐热铸铁的力学性能及应用室温力学性能高温时抗拉强度 /MPa 牌 号 σb /MPa 硬度HBS 500 ℃600 ℃700 ℃800 ℃900 ℃在空气、炉气中耐热温度/℃性能及应用举例RTCr 200 189~288 225 144 — — — 550 炉条、金属型玻璃模、高炉支架式水箱RTCr2 150 207~288 243 166 — — — 600 煤气炉内灰盆、矿山烧结车挡板RTCr16 340 400~450 — — — 144 88 900 有室温和高温下的抗磨性，耐硝酸腐蚀，用于制作化工机械零件RTSi5 140 160~270 — — 41 27 — 700 炉条、煤粉烧嘴RTQSi4 480 187~269 — — 75 35 —650 (750) 玻璃窑烟道闸门、加热炉两端管架、玻璃引上机墙板RTQSi4Mo 540 197~280 — － 101 46 —680 (760) 罩式退化炉导向器、烧结机中后热筛板、加热炉吊架26 （续）室温力学性能高温时抗拉强度/MPa 牌 号 σb /MPa 硬度HBS 500℃ 600℃ 700℃ 800℃ 900 ℃在空气、炉气中耐热温度 / ℃性能及应用举例RTQSi5 370 228~302 — — 67 30 —800 (900) 炉条、煤粉烧管、烟道闸门、加热炉中间管架RTQAl4Si4 250 285~341 — — — 82 32 900 烧结机炉篦条、炉用件RTQAl5Si5 200 302~383 — — — 167 75 1050 焙烧机篦件、炉用件RTQAl122 300 241~364 — — — 130 77 1100 抗高温硫蚀性好、用作链式加热炉炉爪、黄铁矿焙烧炉零件注：括号内为含Si 量为上限时可达到的耐热温度。

G1.1.3 可锻铸铁 (表G3-3) 表 G3-3 可锻铸铁的牌号、力学性能及应用牌 号试件直径d/mm σb /MPa ≥σ0.2 /MPa ≥δ(%) ≥硬度 HBS 特性及应用举例KTH300-06 12 或15 300 — 6 ≤150 KTH330-08①12 或15 330 — 8 ≤150 黑心可锻铸铁强度高、韧性和塑性好，抗冲击，有一定耐腐蚀性切削性能好用于水管、高压锅炉管路，农机中一般零件，车辆铸件，机床零件KTH350-10 12 或15 350 200 10 ≤150 KTH370-12①12 或15 370 — 125 ≤150 黑心可锻铸铁强度高、韧性和塑性好，抗冲击，有一定耐腐蚀性切削性能好，在- 40℃下工作不发生脆断，用于汽车、拖拉机、机床、农机零件KTZ450-06 12 或15 450 270 6 150~200 KTZ550-04 12 或15 550 340 4 180~250 KTZ650-02 12 或15 650 430 2 210~260 KTZ700-02 12 或15 700 530 2 240~290 珠光体可锻铸铁，韧性较差，耐磨性好。

强度较高加工性能好可用于代替中低碳钢，低合金钢及有色合金等制造耐磨性和强度要求较高的零件用于制造汽车前轮轮毂、传动箱体、拖位机履带轨板、齿轮、连杆、活塞环、凸轮轴、差速器壳、曲轴、犁刀、犁片KTB350-04 9 12 15 340 350 360 ———5 4 3 ≤230 KTB380-12 9 12 15 320 380 400 170 200 210 13 12 8 ≤200 KTB400-05 9 12 15 360 400 420 200 220 230 8 5 4 ≤220 KTB450-07 9 12 15 400 450 480 230 260 280 10 7 4 ≤220 白心可锻铸铁，性能较差，生产周期长，目前应用不广由于心部的韧性难于提高，一般用于制作薄壁构件如果工艺正确可靠，白心可锻铸铁可以焊接，KTB380-12 可用于有特殊要求，焊接后不需热处理的零件① 为过渡牌号注：1. 对珠光体试样的两种直径，如需方无特殊需要，供方可任选一种；2. 白心可锻铸铁试件直径，由需方和供方按铸件薄厚尺寸双方协定；3. 当需方对屈服强度有要求时，供需双方协议才进行测定；4. 硬度值仅作参考，如需规定硬度值，由供需双方协定。

27 G1.2 铸钢G1.2.1 不锈铸钢 (见表 G3-4) 表G3-4 工程结构用中、高强度不锈铸钢的力学性能及应用举例(摘自 GB/T 6967—1986) 力 学 性 能 ≥牌 号 σs AK a K /MPa σb /MPa δ(%) y (%) J kJ2 m2 硬度HBS 应 用 举 例ZG10Cr13 350 550 18 40 163~229 ZG20Cr13 400 600 16 35 170~235 ZG10Cr13Ni1 450 600 16 35 170~241 ZG10Cr13Ni1Mo 450 630 16 35 170~241 耐大气腐蚀性好，可用于承受冲击负荷且韧度较高的零件，可耐有机酸水液、聚乙烯醇、碳酸氢钠、橡胶液，还可做水轮机转轮叶片，水压机阀适用于壁厚 100mm 以下的铸件ZG06Cr13Ni4Mo 560 760 15 35 50 600 217~286 ZG06Cr13Ni6Mo 560 760 15 35 50 600 221~286 ZG06Cr16Ni5Mo 600 800 15 35 40 500 221~286 抗大气腐蚀性、水中抗疲劳性能均好，焊接性良好，焊后不必热处理，铸造性能尚好，耐泥砂磨损，可用于制作大型水轮机转轮（叶片）。

适用于壁厚200mm 以下的铸件注：对于壁厚小于500mm 的铸件，表中力学性能的相应降低数值，应依据不同制造工艺由双方商定G1.2.2 合金铝钢 (表G3-5) 表 G3-5 低合金铸钢件的力学性能和应用举例(JB/T 6402 —1992) 力学性能不小于冲击吸收功AKU AKV AKDM 牌 号 热 处 理截面尺寸/mm 屈服强度σs 或σ0.2/ MPa 抗拉强度σb/ MPa 伸长率δ（% ）断面收缩率y (%) J 硬度HBS 应用举例ZG30Mn 正火+回火—300 558 18 30 — — — 163 ZG40Mn 正火+回火≤ 100 295 640 12 30 — — — 163 正火+回火395 590 20 55 — — — 179 ZG40Mn2 调质≤100 685 835 13 45 35 — 35 269~302 承 受 摩 擦 和冲击的零件，如齿轮ZG50Mn2 正火+回火≤ 100 445 785 18 37 — — — — 高强度零件ZG20SiMn 正火+回火调质≤100 295 300 510 500~650 14 24 30 —39 ——45 ——156 150~190 焊接及流动性良好，用作水压机缸，叶片，阀ZG35SiMn 正火+回火调质≤100 345 415 570 640 12 12 20 25 24 27 ———27 ——受 摩 擦 的 零件28 (续) 力学性能不小于冲击吸收功AKU AKV AKDM 牌 号 热 处 理截面尺寸/mm 屈服强度σs 或σ0.2/ MPa 抗拉强度σb/ MPa 伸长率δ（% ）断面收缩率y (%) J 硬度HBS 应用举例ZG35SiMnMo 正火+回火调质≤100 395 490 640 690 12 12 20 25 24 27 ———27 ——受载荷较大的零件ZG35CrMnSi 正火+回火≤ 100 345 690 14 30 — — — 217 受冲击、磨损的零件如齿轮ZG20MnMo 正火+回火≤100 295 490 16 — 39 — — 156 受压容器如泵壳ZG55CrMnMo 正火+回火≤ 100 不规定— — — — — —有一定高温硬度，可作锻模ZG40Cr1 正火+回火≤ 100 345 630 18 26 — — — 212 高强度齿轮ZG65Mn 正火+回火≤ 100 不规定— — — — — — 球磨机衬板ZG34Cr2Ni2Mo 调质16~40 225 25 C D 0 －20 34 >40~60 215 24 Q235NH (16CuCr) >60 215 360~490 23 d=2a E －40 27 ≤16 295 24 d=2a >16~40 285 24 C D 0 －20 34 >40~60 275 23 Q295NH (12MnCuCr) >60~100 255 420~560 22 d=3a E 40 27 ≤16 355 22 d=2a >16~40 345 22 C D 0 －20 34 >40~60 335 21 Q355NH (15MnCuCr) >60~100 325 490~630 20 d=3a 纵向E －40 27 32 (续) V 型冲击试验牌 号钢材厚度/mm 屈服点σs /MPa ≥抗拉强度σb /MPa 断后伸长度σs(%) ≥180°弯曲试验试样方向质量等级温度/℃ 冲击功 /J≥≤16 460 22 d=2a >16~40 450 22 D －20 34 >40~60 440 21 Q460NH (15MnCuCr-QT) >60~100 430 550~710 20 d=3a E －40 31 注：1．d 为弯心直径， a 为钢材厚度。

2．各牌号的钢材以热轧、控轧或正火状态交货Q460NH 可以淬火加回火状态交货3．括号中为旧国标（GB/T4171 —1984）牌号表 G3-8a 高耐候结构钢的力学和工艺性能牌 号交货状态厚度/mm 屈服点σs/MPa ≥抗拉强度σs/MPa ≥伸长率δ5(%) ≥180°弯曲试验≤6 d=a Q295GNH ＞6 295 390 24 d=2a ≤6 d=a Q295GNHL ＞6 295 430 24 d=2a ≤6 d=a Q345GNH ＞6 345 440 d=2a ≤6 d=a Q345GNHL ＞6 345 480 22 d=。