常用铸造金属的铸造性和结构特点

材

料

类

别

材　 料　 特　 性

结　 构　 特　 点

综合力

学性能

壁厚变

化对力

学性能

的影响

冷却速

度的敏

感性

流动性

线收缩率

与体积收

缩率

缺口敏

感性

热稳

定性

灰

铸

铁

综合力学性能低，抗压强度大，为本身抗拉强度的3～4倍，消震能力比钢大10倍，弹性模量较低

大

很大

很好

小

小

低

(1)可获得比铸钢更薄而复杂的铸件，铸件中残余内应力及翘曲变形较铸钢小

(2)对冷却速度敏感性大，因此薄截面容易形成白口和裂纹，而厚截面又易形成疏松，故灰铸铁件当壁厚超过其临界值时，随着壁厚的增加其力学性能反而显著降低

(3)表面光洁，因而加工余量比铸钢小，表面加工质量不高对疲劳极限不利影响小

(4)消震性高，常用来做承受振动的机座

(5)不允许用于长时间在250℃温度下工作的零件

(6)不同截面上性能较均匀，适于做要求高，而截面不一的较厚(大型)铸件

蠕墨铸铁

介于灰铸铁与球墨铸铁之间，冲击韧性及伸长率均比球墨铸铁低，而高于灰铸铁

比灰铸

铁小

加蠕化剂去硫去氧后，流动性良好

蠕化率越高，体积收缩率越小，接近灰铸铁。蠕化率越低，体积收缩率越大，接近球墨铸铁

热导率在球墨铸铁与灰铸铁之间

具有介于灰铸铁和球墨铸铁之间的良好性能，如抗拉强度及屈服强度高于高强度灰铸铁而低于球墨铸铁，热传导性、耐热疲劳性、切削加工性、减振性近似一般灰铸铁，疲劳极限和冲击韧度不如球墨铸铁，但明显地优于灰铸铁。铸造性能接近灰铸铁，因而铸造工艺简单，成品率高。由于蠕墨铸铁所具有的这些优异的综合性能，使其具有广泛应用的条件

(1)由于强度高，对断面的敏感性小，铸造性能好，因而可用来制造复杂的大型零件

(2)由于蠕墨铸铁具有较高的力学性能，同时还具有较好的导热性，因而常用来制造在热交换以及有较大温度梯度下工作的零件，如汽车制动盘、钢锭模、金属型等

(3)由于蠕墨铸铁的强度较高：致密性好，可用来代替孕育铸铁件，不仅节约了废钢，减轻了铸件重量(碳当量较高，强度却比灰铸铁高)，铸件的成品率也大幅度提高，而且使铸件的气密性增加，这一点特别适用于液压件的生产

(4)加工蠕墨铸铁时的刀具寿命介于灰铸铁和球墨铸铁之间

(5)加工表面的表面粗糙度值通常比灰铸铁大

球

墨

铸

铁

强度、塑性和弹性模量均比灰铸铁高，抗磨性好，比灰铸铁约大一倍，消震能力比灰铸铁低

小

大

与灰铸铁相近

比灰铸铁体积收缩率大而线收缩率小，易形成缩孔、缩松

与铸钢相近

高

(1)铸件多设计成均匀厚度，尽量避免厚大断面

(2)相连壁的圆角，不同壁厚的过渡段与铸钢相似

(3)球墨铸铁体积收缩率与铸钢相近，因此，其结构设计与铸钢相近；由于其流动性好，在某些情况下可代替铸钢作薄壁零件

(4)可制造在300～400℃温度下使用的零件

(5)可锻铸铁往往因化学成分控制不当引起铸件不合格而报废，但球墨铸铁的化学成分可在较宽范围内变动而不致引起极大的力学性能变化

可

锻

铸

铁

退火前很脆，综合力学性能稍逊于球墨铸铁，冲击韧性比灰铸铁高3～4倍，是韧性与冲击值最好的一种铸铁

大

大

比灰铸铁差，比铸钢好

体积收缩率比铸钢还大，退火后最终线收缩率比灰铸铁小得多

小

较高

(1)体积收缩率大，目前只宜做厚度不大的零件，最合适厚度为5～16mm范围，避免十字形截面

(2)可锻铸铁是由白口铸铁热处理(退火或韧化)而得，故其不同厚度截面中的力学性能有很大变化，因此加工余量很小(尺寸＜500mm的铸件为2～3mm)。同一铸件的厚度一定要均匀，厚度之比为1:1.6～1:2较合适

(3)一些薄截面、形状复杂、工作中又受震动的零件，如用铸钢，因其铸造性能差，不易得到合格品，且价格贵，用灰铸铁又嫌其塑性、韧性不足，可用可锻铸铁，如汽车后桥

(4)可以在300～350℃温度下使用

(5)铸件表面比一般灰铸铁光洁，表面韧性较好，适用于力学性能要求较高的表面不加工的毛坯件

(6)突出部分都要用筋加固

铸

钢

综合力学性能高，抗压强度与本身抗拉强度相等，消震性能低

小

不大

不好，其中低碳钢比高碳钢差，低合金钢又比碳钢差，但高锰钢较好

大，线收缩率约为2%，而灰铸铁只有0.5%～1%

大

高

(1)铸件壁厚比铸铁大，内应力翘曲较大，不易铸出复杂零件

(2)可做出大厚度铸件，其力学性能大厚度增加时没有显著降低，但必须使铸件保持顺序凝固的条件(即使铸件壁保持有一定的斜度和节点位于铸件上部等)，以防止疏松与缩孔，但对一些壁较薄而且均匀的铸件，则应创造同时凝固的条件

(3)相连壁的圆角，不同壁厚的过渡段均比灰铸铁大

(4)减少节点及金属积聚比灰铸铁要求严格

(5)气体饱和倾向大，流动性差，表面杂质及气泡多，故加工余量比灰铸铁大

(6)含碳量增高，收缩率增加，导热性能降低，故高碳钢件容易发生冷裂，低合金钢比碳钢易裂，高锰钢导热性很差，收缩率大，很容易开裂，设计时更应强调，壁厚要均匀，转角要圆滑