铸铁件不同牌号与硬度的关系?

　　铸铁件的牌号本质上是以最小抗拉强度(σb)来命名的，而硬度(通常以布氏硬度HB/HBS表示)与抗拉强度之间存在密切的对应关系。不同牌号、不同壁厚的铸件，其硬度范围差异显著。以下按灰铸铁和球墨铸铁两大类分别说明。

　　一、灰铸铁 (HT)

　　灰铸铁的牌号由"HT"(灰铁拼音首字母)加最小抗拉强度值构成，牌号数字如HT200中的“200”，代表其最小抗拉强度(200 MPa)。因此，牌号越高(强度越大)，硬度范围通常也越高。　　其硬度与抗拉强度之间存在经验关系式：

　　当 σb ≥ 196MPa 时：HB = RH × (100 + 0.438σb)

　　当 σb < 196MPa 时：HB = RH × (44 + 0.724σb)

　　其中 RH(相对硬度)取值范围一般为 0.80～1.20，由原材料、熔炼工艺、热处理及铸件冷却速度决定。

　　常见牌号硬度：

　　HT100: ≤170 HBS。多用于低负荷、不重要的零件，如盖、外罩、手轮等。

　　HT150: 150～200 HBS。用于中等应力零件，如齿轮箱、轴承座等。

　　HT200: 170～220 HBS。承受较大应力，用于机床床身、汽缸、带轮等。

　　HT250: 190～240 HBS。用于需较高强度或需表面淬火的零件，如机床立柱、箱体等。

　　HT300: 210～260 HBS。用于高强度要求的大型机床导轨、主轴箱等。

　　HT350: 230～280 HBS。用于高耐磨性零件，如机床导轨、冷冲模等。

　　值得注意的是，灰铸铁的硬度和强度之间存在近似函数关系，当抗拉强度σb≥196MPa时，HB ≈ RH × (100 + 0.438σb)。但最终的硬度值会受到“相对硬度(RH值)”的调节，这个值由具体生产工艺决定。

　　二、球墨铸铁 (QT)

　　牌号如QT400-18，数字代表抗拉强度(400 MPa)和断后伸长率(18%)。其硬度范围随强度提高而增大。

　　常见牌号硬度：

　　QT400-18/15: 130～180 HBS。韧性好，用于汽车的轮毂、阀门等。

　　QT450-10: 160～210 HBS。焊接性与可加工性好，用于齿轮箱、气轮壳等。

　　QT500-7: 170～230 HBS。强度和塑性中等，用于内燃机齿轮、传动轴等。

　　QT600-3: 190～270 HBS。中高强度，耐磨性好，用于曲轴、凸轮轴等。

　　QT700-2: 225～305 HBS。强度更高，用于高负荷零件。

　　QT800-2: 245～335 HBS。高牌号，用于高强度、高耐磨要求零件。

　　QT900-2: 280～360 HBS。最高牌号，性能接近钢，用于特殊高强度工况。

　　球墨铸铁的硬度与牌号对应清晰，并且可以通过热处理在很宽的范围内进行调控。

　　三、可锻铸铁 (KT)

　　牌号如KTH300-06，数字表示抗拉强度(300 MPa)和延伸率(6%)。其硬度范围同样随强度提高而增大。

　　常见牌号硬度：

　　KTH300-06: ≤150 HBS。韧性较好，用于管道配件、阀门等。

　　KTH350-10: ≤150 HBS。强度和韧性高，用于汽车轮壳、转向节壳等。

　　KTZ450-06: 150～200 HBS。珠光体基体，强度高、耐磨性好，用于曲轴、连杆等。

　　KTZ550-04: 180～230 HBS。更高强度，用于高耐磨零件。

　　四、蠕墨铸铁 (RuT)

　　牌号如RuT420，数字代表抗拉强度(420 MPa)。其硬度随强度提高而增大，热导率介于灰铸铁和球墨铸铁之间。

　　常见牌号硬度：

　　RuT260: 121～197 HBS-28。强度一般，用于承受热冲击的零件-28。

　　RuT300: 140～217 HBS-28。强度和硬度适中，用于排气管、气缸盖等-28。

　　RuT340: 170～249 HBS-28。较高强度、硬度，用于大型机床件、刹车鼓等-28。

　　RuT380: 193～274 HBS-28。用于高耐磨性零件-28。

　　RuT420: 200～280 HBS-28。强度高、硬度高，用于活塞环、制动盘等高耐磨零件-28。

　　蠕墨铸铁的牌号与硬度关系较为明确，高强度牌号通常对应高硬度，适用于特定的高耐磨和耐热疲劳工况。

　　五、影响硬度的关键因素

　　化学成分：碳当量(CE)、硅含量直接影响石墨化程度和基体组织比例。硅促进铁素体形成，含量过高会降低硬度。

　　冷却速度：壁厚越大，冷却越慢，铁素体比例越高，硬度越低;薄壁件冷速快，易出现珠光体甚至白口组织，硬度偏高。

　　热处理：退火可降低硬度、改善切削性;正火可提高硬度;淬火+回火可获得高硬度与良好综合性能。

　　球化与孕育处理(球铁特有)：球化级别和孕育效果直接影响石墨球圆整度和基体均匀性，进而影响硬度一致性。

　　六、对打磨工艺的启示

　　了解牌号与硬度的对应关系，对浇冒口打磨工艺的选择至关重要。例如：

　　HT150～HT200(硬度130～230HB)属于中低硬度范围，传统砂轮尚可应对，但金刚石砂轮可显著延长使用寿命。

　　HT250～HT350(硬度180～360HB)已进入中高硬度区间，对磨具磨损加剧，金刚石砂轮的耐磨优势更加突出。

　　QT700以上(硬度225～360HB)基体为珠光体甚至马氏体，硬度接近高碳钢，必须选用超硬磨具才能保障加工效率。

本文网址： http://www.lfsieve.com/baike/510.html