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球墨铸铁件(摘自GB/T 1348-1988)

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球墨铸铁件(摘自GB/T 1348-1988)

球墨铸铁的牌号和单铸试件的力学性能

注：1.球铁件的力学性能以抗拉强度和伸长率两个指标作为验收依据。
2.对屈服强度、硬度有要求时，经供需双方商定，可作为验收依据。
3.如果以硬度作为验收依据时，应按本标准附录A的规定进行。
4.试块的形状和尺寸由供需双方商定。
5.球墨铸铁件的热处理工艺可由供方自行决定，但必需达到本表所规定的力学性能指标。

牌号 抗拉强度σb/Mpa 抗拉强度σ0.2/Mpa 伸长率δ(%) 供参考
新牌号 相当于旧牌号 最小值 最小值 最小值 布氏硬度HBS 主要金相组织
QT400-18 QT40-17 400 250 18 130～180 铁素体
QT400-15 — 400 250 15 130～180 铁素体
QT450-10 QT42-10 450 310 10 160～210 铁素体
QT500-7 QT50-5 500 320 7 170～230 铁素体＋珠光体
QT600-3 QT60-2 600 370 3 190～270 珠光体＋铁素体
QT700-2 QT70-2 700 420 2 225～305 珠光体
QT800-2 QT80-2 800 480 2 245～335 珠光体或回火组织
QT900-2 — 900 600 2 280～360 贝氏体或回火马氏体

球墨铸铁件附铸试件的力学性能

注：1.当铸件质量≥2000kg，而且壁厚在30～200mm范围内时，采用附铸试块应优于单铸试块，附铸试块的形状和尺寸，按本标准规定的图样制备。
2.牌号后面的字母A系表示该牌号在附铸试块上测定的力学性能，以区别上列的单铸试块测定的性能。

牌号 壁厚/mm 抗拉强度σb/Mpa 屈服强度σ0.2/MPa 伸长率δ(%) 供参考
最小值 最小值 最小值 布氏硬度HBS 主要晶相组织
QT400-18A ＞30～60 390 250 18 130～180 铁素体
QT400-18A ＞60～200 370 240 12 130～180 铁素体
QT400-15A ＞30～60 390 250 15 130～180 铁素体
QT400-15A ＞60～200 370 240 12 130～180 铁素体
QT500-7A ＞30～60 450 300 7 170～240 铁素体+珠光体
QT500-7A ＞60～200 420 290 5 170～240 铁素体+珠光体
QT600-3A ＞30～60 600 360 3 180～270 珠光体+铁素体
QT600-3A ＞60～200 550 340 1 180～270 珠光体+铁素体
QT700-2A ＞30～60 700 400 2 220～320 珠光体
QT700-2A ＞60～200 650 380 1 220～320 珠光体

球墨铸铁件的性能变化趋向

牌号 QT400-18  QT400-15  QT450-10  QT500-7  QT600-3  QT700-2  QT800-2  QT900-2 
性能 抗拉强度→
←伸长率
弹性模量→
硬度→
←冲击韧度
小能多冲抗力→
疲劳极限→
耐磨性→
←减振性
←热疲劳抗力
←可加工性

铁素体和珠光体球墨铸铁件的化学成分(推荐数据)

①若要求冲击韧度，则宜低ω(Si)；非合金曲轴，ω(Si)1.8%～2.3%；含铜合金曲轴，ω(Si)1.8%～2.1%。
②壁厚＞100mm，称为大断面。杂质元素Pb、Bi、As、Co、Cr、V、Ti、Zn、B等，应尽量少。
③可加ω(Si)0.05%～0.10%，ω(Ni)＜1%。

球墨铸铁种类 化学成分(质量分数)(%)
C Si Mn P S Cu Mo Mg RE
铁素体铸态 3.5～4.0宜≤3.9 2.5～3.0 ≤0.4宜≤0.3国外≤0.2 ≤0.07国外≤0.05 ≤0.02 — 不宜含V、Ti、Cu、W、Mo、Cr等 0.03～0.06 0.02～0.04
铁素体退火 3.5～4.0宜≤3.9 2.0～2.7 ≤0.6 ≤0.07 ≤0.02 — 不宜含V、Ti、Cu、W、Mo、Cr等 0.03～0.06 0.02～0.04
铁素体低温工作铸件 3.4～3.6 1.4～2.0 ＜0.3宜≤0.2 ≤0.04宜＜0.03 ≤0.01 Ni＜1.0 不宜含V、Ti、Cu、W、Mo、Cr等 0.04～0.06 尽量不用
铁素体大断面铸件② 3.3～3.6 2.0～2.4 0.1甚至0.03 <0.04 ＜0.01 — 不宜含V、Ti、Cu、W、Mo、Cr等 — —
铁素体+珠光体|铸态 3.5～3.8 2.2～2.7宜≤2.5 ＜0.5 ＜0.07 ≤0.02 — 不宜含V、Ti、Cu、W、Mo、Cr等 — —
铁素体+珠光体|退火 3.5～3.8 2.0～2.5 ≤0.06 ≤0.07 ≤0.02 — 不宜含V、Ti、Cu、W、Mo、Cr等 — —
珠光体③铸态 3.5～3.9宜≤3.8 2.1～2.5宜1.8～2.3或≤2.1① 0.3～0.5 ≤0.07 ≤0.02 0.5～1.0 0～0.2 — —
珠光体③热处理 3.5～3.7 2.0～2.4 小件0.4～0.8；大件＜0.5 ≤0.07 ≤0.02 0～1.0 0～0.2 — —
珠光体③大断面铸件 3.6～3.8 2.0～2.4 ＜0.5宜0.4 ＜0.07 ＜0.01 0.4～1.0 0.2～0.4 — —

球墨铸铁件的化学成分实例(参考数据)

牌号 基体 典型零件 化学成分(质量分数)(%)
C Si Mn P S Mg RE Cu Mo
QT400-18 退火铁素体 汽车底盘零件 3.6～3.8 2.3～2.7 ＜0.5 ＜0.08 ＜0.025 0.03～0.05 0.02～0.03 — —
QT500-7 珠光体+铁素体 机油泵齿轮 3.6～3.8 2.5～2.9 ＜0.6 ＜0.08 ＜0.025 0.03～0.05 0.03～0.05 — —
QT600-2 正火珠光体 中、小曲轴 3.6～3.8 2.0～2.4 0.5～0.7 ＜0.08 ＜0.025 0.035～0.05 0.025～0.45 — —
QT600-2 正火珠光体 大截面曲轴φ200～250mm 3.5～3.7 2.0～2.5 ＜0.5 ＜0.08 ＜0.025 0.04～0.07 0.015～0.03 0.3～0.8 0.15～0.4
QT900-2 下贝氏体 汽车、拖拉机传动齿轮 3.5～3.7 2.7～3.0 ＜0.5 ＜0.08 ＜0.025 0.03～0.05 0.025～0.04 0.5～0.7 0.15～0.25

球墨铸铁件的物理性能(参考数据)

名称 密度ρ(20℃)/(g/cm^3) 比热容c/[J/(kg·K)] 比热容c/[J/(kg·K)] 线胀系数α1/(10^(-6)/K) 线胀系数α1/(10^(-6)/K) 线胀系数α1/(10^(-6)/K) 热导率λ/[W/(m·K)] 电阻率ρ/(μΩ·cm) 矫顽力Hc/(A/m)
20～200℃ 20～700℃ 0～100℃ 0～200℃ 0～500℃
铁素体球墨铸铁 6.9～7.2 461 603 11.2 12.2 13.5 35.2 55 191
珠光体球墨铸铁 7.1～7.5 461 603 10.6 11.7 13.3 35.7 59 716

球墨铸铁件的热处理规范(参考数据)

名称 目的 基体组织 备注
1.退火，高温退火 记录图 消除白口及游离渗碳体，并使珠光体分解，改善加工性，提高塑性、韧性 铁素体
1.退火，低温退火 记录图 使珠光体分解，提高塑性、韧性 铁素体 铸态要求无游离渗碳体
2.高温正火，高温奥氏体化正火 记录图 提高组织均匀性，改善切削性，提高强度、硬度、耐磨性或消除白口及游离渗碳体 珠光体+少量铁素体(牛眼状) 复杂铸件正火后需要回火
2.高温正火，两阶段正火 记录图 提高组织均匀性，改善切削性，提高强度、硬度、耐磨性或消除白口及游离渗碳体。防止出现二次渗碳体 珠光体+少量铁素体(牛眼状) 复杂铸件正火后需要回火
3.部分奥氏体化正火，低温正火 记录图 获得良好的强度和韧性 珠光体+铁素体(碎块状) 铸态需无游离渗碳体，复杂铸件正火后需要回火
3.部分奥氏体化正火，高温不保温正火 记录图 获得良好的强度和韧性 珠光体+少量铁素体(碎块状) 铸态需无游离渗碳体，复杂铸件正火后需要回火
4.淬火和回火 记录图 提高强度、硬度、耐磨性 回火索氏体+铁素体；回火马氏体+回火托氏体+少量残留奥氏体；回火马氏体+少量残留奥氏体 淬火以前最好先经正火处理
5.表面淬火 记录图 提高表面层硬度、耐磨性 表面层为马氏体+少量残留奥氏体，内部与原始组织相同 必须先进行正火，使珠光体量的体积分数≥70%
6.等温淬火 记录图 提高强度、硬度、耐磨性 下贝氏体+少量马氏体+少量残留奥氏体 铸态组织需无游离渗碳体
7.等温淬火 记录图 获得高的强度和高的韧性 贝氏体型铁素体+体积分数20%～40%奥氏体 铸态组织需无游离渗碳体
8.正火后回火 记录图 消除正火后产生的内应力，提高韧性 与正火组织相同
9.气体软氮化 提高疲劳强度、表面层硬度、耐磨性 在表面形成化合物层和扩散层 应现进行正火回火，以提高珠光体量，消除内应力

球墨铸铁件的特性和应用

①1hp≈735.499W

牌号 基体组织 主要特性 应用举例
QT400-18 QT400-15 铁素体（100％）   具有良好的焊接性和可加工性，常温时冲击韧性高，而且脆性转变温度低，同时低温韧性也很好 农机具：重型机引五铧犁、轻则二铧犁、悬挂犁卜的犁柞、犁托、犁侧板、牵引架、收割机及割草机上的导架、差速器壳、护刃器 汽车、拖拉机、手扶拖拉机：牵引框、轮毂、驱动桥壳体、离合器壳、差速器壳、离合器拨叉、弹簧吊耳、汽车底盘悬挂件 通用机械：1.6～6.4MPa阀门的阀体、阀盖、支架；压缩机上承受一定温度的高低压气缸、输气管 其他：铁路垫板、电动机机壳、齿轮箱、汽轮机机壳
QT450-10 铁素体（≥80％）   焊接性、可加工性均较好塑性略低于QT400-18，而强度与小能量冲击韧度优于QT400-18
QT500-7 珠光体＋铁素体(＜80％～50％)   具有中等强度与塑性，被切削性尚好   内燃机的机油泵齿轮，汽轮机中温气缸隔板，水轮机的阀门体，铁路机车车辆轴瓦，机器座架、传动轴、链轮、芭轮，电动机架，千斤顶座等
QT600-3 铁素体＋珠光体(＜80％～50％)   中高强度，低塑性，耐磨性较好   内燃机：(5～4000)hp①柴油机和汽油机的曲轴、部分轻型柴油机和汽油机的凸轮轴、气缸套、连杆、进排气门座 农机具：脚踏脱粒机齿条、轻负荷齿轮、畜力犁铧 机床：部分磨床、铣床、车床的主轴   通用机械：空调机、气压机、冷冻机、制氧机及泵的曲轴、缸体、缸套 冶金、矿山、起重机械：球磨机齿轴、矿车轮、桥式起重机大小车滚轮
QT700-2 QT800-2 珠光体或回火索氏体 有较高的强度、耐磨性，低韧性(或低塑性)
QT900-2   下贝氏体或回火马氏体、回火托氏体 有高的强度、耐磨性、较高的弯曲疲劳强度、接触疲劳强度和一定的韧性 农机具：犁铧、耙片、低速农用轴承套圈 汽车：曲线齿锥齿轮、转向节、传动轴拖拉机：减速齿轮 内燃机：凸轮轴、曲轴

球墨铸铁件的中外牌号对照

中国GB/T 国际标准ISO 前苏联ГOCT 美国 日本JIS 德国DIN 英国BS 法国NF
QT400-18 400-18 Bч40 60-40-18 FCD400 GGG40 400/17 FGS370-17
QT450-10 450-10 Bч45 65-45-12 FCD450 — 420/12 FGS400-12
QT500-7 500-7 Bч50 70-50-05 FCD500 GGG50 500/7 FGS500-7
QT600-3 600-3 Bч60 80-60-03 FCD600 GGG60 600/3 FGS600-3
QT700-2 700-2 Bч70 100-70-03 FCD700 GGG70 700/2 FGS700-2
QY800-2 800-2 Bч80 120-90-02 FCD800 GGG80 800/2 FGS800-2
QT900-2 900-2 Bч100 — — — 900/2 —
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