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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)

球墨铸铁件(摘自GB/T 1348-1988)

球墨铸铁件(GB/T 1348—1988)

类别

牌  号

铸件

壁厚

/mm

力学性能

供  参  考

用        途

(非标准所列，供参考)

σb

σ0.2

δ

/%

HB

主要金

相组织

/MPa

最小值

单铸试块

QT400-18

 

400

250

18

130~180

铁素体(100%)

铁液经过球化处理使石墨大部或全部呈球状的铸铁称为球墨铸铁。它具有比灰铸铁高得多的强度和韧性，强度利用率(σ0.2/σb)高，疲劳极限比灰铸铁高1倍以上，接近45钢；耐磨、耐热与耐蚀性均较好；但铸造性比灰铸铁差。由于其具有许多优良的性能和经济性，广泛用于机械制造等各工业部门，已经取代和正在扩大取代碳钢、合金钢、灰铸铁、可锻铸铁等金属材料

有较好的塑性与韧性，焊接性与切削性也较好，常温冲击韧性高。用于制作农机具、犁铧、收割机、割草机等；汽车、拖拉机的轮毂、驱动桥壳体、离合器壳、差速器壳等；1.6~6.5MPa阀门的阀体、阀盖、压缩机气缸，铁路钢轨垫板、电机机壳、齿轮箱等

QT400-15

 

400

250

15

130~180

铁素体(100%)

QT450-10

 

450

310

10

160~210

铁素体

(≥80%)

焊接性与切削性均较好，塑性略低于QT400-18，强度与小能量冲击性能优于QT400-18。用途同QT400-18

QT500-7

 

500

320

7

170~230

铁素体+

珠光体

强度与塑性中等，切削性尚好。用于制作内燃机机油泵齿轮、汽轮机中温气缸隔板、机车车辆轴瓦、飞轮等

QT600-3

 

600

370

3

190~270

珠光体+

铁素体

强度和耐磨性较好，塑性与韧性较低。用于制造内燃机的曲轴、凸轮轴、连杆等；农机具轻负荷齿轮等；部分磨床、铣床、车床的主轴；空压机、冷冻机、制氧机、泵的曲轴、缸体、缸套等；球磨机齿轮、各种车轮、滚轮、小型水轮机主轴等；球磨机齿轴、矿车轮在低温(-40℃以下)条件工作的铸件不宜选用珠光体球墨铸铁，因低温时其强度降低、脆性增加

QT700-2

 

700

420

2

225~305

珠光体

QT800-2

 

800

480

2

245~335

珠光体或

回火索

氏体

QT900-2

 

900

600

2

280~360

贝氏体或

回火马

氏体

有高的强度和耐磨性，较高的弯曲疲劳强度、接触疲劳强度和一定的韧性。用于内燃机曲轴、凸轮轴和汽车上的圆锥齿轮、转向节、传动轴及拖拉机的减速齿轮、农机具

附铸试块

QT400-18A

＞30~60

390

250

18

130~180

铁素体

特性与用途与上面相应牌号相同

V形缺口试样的冲击值

牌号

铸件壁厚

/mm

最小冲击值akV/J·cm-2

室温23℃±5℃

低温-20℃±2℃

三个

试样

平均值

个

别

值

三个

试样

平均值

个

别

值

单铸

试块

QT400-18

 

14

11

 

 

QT400-18L

 

 

 

12

9

附铸

试块

QT400-18A

＞30~60

14

11

 

 

＞60~200

12

9

 

 

QT400-18AL

＞30~60

 

 

12

9

＞60~200

 

 

10

7

＞60~200

370

240

12

QT400-15A

＞30~60

390

250

15

130~180

铁素体

＞60~200

370

240

12

QT500-7A

＞30~60

450

300

7

170~240

铁素体+

珠光体

＞60~200

420

290

5

QT600-3A

＞30~60

600

360

3

180~270

珠光体+

铁素体

＞60~200

550

340

1

QT700-2A

＞30~60

700

400

2

220~320

珠光体

＞60~200

650

380

1

注：1.本标准适用于砂型或导热性与砂型相当的铸型铸造的普通和低合金球墨铸铁件。本标准不适用于球墨铸铁管件和连续铸造的球墨铸铁件。

2.牌号后面的字母“A”表示在附铸试块上测定的力学性能，以区别单铸试块。当铸件质量大于或等于2000kg且壁厚在30~200mm内时，一般采用附铸试块。字母“L”表示牌号在低温时应具有表列冲击值。

3.力学性能以抗拉强度和延伸率两个指标作为验收依据，HB值和主要金相组织仅供参考，其他供需双方商定。

4.如需方要求进行金相组织检验时，可按GB/T 9441的规定进行，球化级别一般不得低于4级。

5.在特殊情况下，供需双方同意允许根据铸件本体所测得的硬度规定球墨铸铁硬度牌号(见标准附录A)，其硬度牌号的硬度值范围与单铸试块牌号的硬度值范围相同。

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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