牌号 铸件壁厚 最小抗拉强度Ób/MPa 硬度分级 铸件硬度范围HBS 主要金相组织 HT100 2.5~10

10~20

20~30

30~50

130

100

90

80

H145 ≤170 铁素体 HT150 2.5~10

10~20

20~30

30~50

175

145

130

120

H175 150~200 铁素体+珠光体 HT200 2.5~10

10~20

20~30

30~50

220

195

170

160

H195 170~220 珠光体 HT250 4.0~10

10~20

20~30

30~50

270

240

220

200

H215 190~240 珠光体 HT300 10~20

20~30

30~50

290

250

230

H235 210~260 100%珠光体(孕育铸铁) HT350 10~20

20~30

30~50

340

290

260

H255 230~280 100%珠光体(孕育铸铁)

牌号

铸件壁厚

最小抗拉强度Ób/MPa

硬度分级

铸件硬度范围HBS

主要金相组织

HT100

2.5~10

10~20

20~30

30~50

130

100

90

80

H145

≤170

铁素体

HT150

2.5~10

10~20

20~30

30~50

175

145

130

120

H175

150~200

铁素体+珠光体

HT200

2.5~10

10~20

20~30

30~50

220

195

170

160

H195

170~220

珠光体

HT250

4.0~10

10~20

20~30

30~50

270

240

220

200

H215

190~240

珠光体

HT300

10~20

20~30

30~50

290

250

230

H235

210~260

100%珠光体(孕育铸铁)

HT350

10~20

20~30

30~50

340

290

260

H255

230~280

100%珠光体(孕育铸铁)

牌号 铸件壁厚/mm 最小抗拉强度ób/MPa≥ 附铸试棒 附铸试块 铸件(仅供参考) Ф30mm Ф50mm R15mm R25mm > ≤ HT150 20 40 130 -- (120) -- 120 40 80 115 (115) 110 -- 105 80 150 -- 105 -- 100 90 150 300 -- 100 -- 90 80 HT200 20 40 180 -- (170) -- 165 40 80 160 (155) 150 -- 145 80 150 -- 145 -- 140 130 150 300 -- 135 -- 130 120 HT250 20 40 220 -- (210) -- 205 40 80 200 190 190 -- 180 80 150 -- 180 -- 170 165 150 300 -- 165 -- 160 150 HT300 20 40 260 -- (250) -- 245 40 80 235 (230) 225 -- 215 80 150 -- 210 -- 200 195 150 300 -- 195 -- 185 180 HT350 20 40 300 -- (290) -- 285 40 80 270 (265) 260 -- 255 80 150 -- 240 -- 230 225 150 300 -- 215 -- 210 205

牌号

铸件壁厚/mm

最小抗拉强度ób/MPa≥

附铸试棒

附铸试块

铸件(仅供参考)

Ф30mm

Ф50mm

R15mm

R25mm

>

≤

HT150

20

40

130

--

(120)

--

120

40

80

115

(115)

110

--

105

80

150

--

105

--

100

90

150

300

--

100

--

90

80

HT200

20

40

180

--

(170)

--

165

40

80

160

(155)

150

--

145

80

150

--

145

--

140

130

150

300

--

135

--

130

120

HT250

20

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--

(210)

--

205

40

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200

190

190

--

180

80

150

--

180

--

170

165

150

300

--

165

--

160

150

HT300

20

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260

--

(250)

--

245

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235

(230)

225

--

215

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150

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210

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200

195

150

300

--

195

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185

180

HT350

20

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300

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(290)

--

285

40

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270

(265)

260

--

255

80

150

--

240

--

230

225

150

300

--

215

--

210

205

牌号 应用范围 工作条件 用途举例 HT100 1.负荷极低

2.磨损无关重要

3.变形很小 盖、外罩、油盘、手轮、手把、支架、座板、重锤等外形简单、不甚重要的零件。这些铸件通常不经试验即被采用，一般不须加工，或者只须经过简单的机械加工 HT150 1.承受中等负荷零件

2.摩擦面问的单位面积存力不大于490kPa 1.一般机械制造中的铸件，如:支柱、底座、齿轮箱、刀架、轴承座、轴承滑座、工作台，齿面不加工的齿轮和链轮汽车拖拉机的进气管、排气管、液压泵进油管等

2.薄壁(重量不大)零件，工作压力不大的管子配件以及壁厚≤30mm的耐磨轴套等

3.圆周速度>6~12m/s的带轮以及其他符合左列工作条件的零件 HT200 1.承受较大负荷的零件

2.摩擦面间的单位面积存力大于490kPa(大于10t的大型铸件>1470kPa)或须经表面淬火的零件

3.要求保持气密性、或要求抗胀性以及韧性的零件 1.一般机械制造中较为重要的铸件，如:气缸、齿轮、链轮、棘轮、衬套、金属切削机床床身、飞轮等

2.汽车、拖拉机的气缸体、气缸盖、活塞、刹车毂、联轴器盘、飞轮、齿轮、离合器外壳、分离器本体、左右半轴壳

3.承受7840kPa以下中等压力的液压缸、泵体、阀体等

4.汽油机和柴油机的活塞环

5.圆周速度>12~20m/s的带轮以及其他符合左列工作条件的零件 HT250 HT300 1.承受高弯曲力及高拉力的零件

2.摩擦面间的单位面积存力≥1960kPa或需进行表面淬火的零件

3.要求保持高度气密性的零件 1.机械制造中重要的铸件，如:剪床、压力机、自动车床和其他重型机床的床身、机座、机架和大而厚的衬套、齿轮、凸轮;大型发动机的气缸体、缸套、气缸盖等

2.高压的油缸、水缸、泵体、阀体等

3.圆周速度>20~25m/s的带轮以及符合左列工作条件的其他零件

牌号

应用范围

工作条件

用途举例

HT100

1.负荷极低

2.磨损无关重要

3.变形很小

HT150

1.承受中等负荷零件

2.摩擦面问的单位面积存力不大于490kPa

1.一般机械制造中的铸件，如:支柱、底座、齿轮箱、刀架、轴承座、轴承滑座、工作台，齿面不加工的齿轮和链轮汽车拖拉机的进气管、排气管、液压泵进油管等

2.薄壁(重量不大)零件，工作压力不大的管子配件以及壁厚≤30mm的耐磨轴套等

3.圆周速度>6~12m/s的带轮以及其他符合左列工作条件的零件

HT200

1.承受较大负荷的零件

2.摩擦面间的单位面积存力大于490kPa(大于10t的大型铸件>1470kPa)或须经表面淬火的零件

3.要求保持气密性、或要求抗胀性以及韧性的零件

1.一般机械制造中较为重要的铸件，如:气缸、齿轮、链轮、棘轮、衬套、金属切削机床床身、飞轮等

2.汽车、拖拉机的气缸体、气缸盖、活塞、刹车毂、联轴器盘、飞轮、齿轮、离合器外壳、分离器本体、左右半轴壳

3.承受7840kPa以下中等压力的液压缸、泵体、阀体等

4.汽油机和柴油机的活塞环

5.圆周速度>12~20m/s的带轮以及其他符合左列工作条件的零件

HT250

HT300

1.承受高弯曲力及高拉力的零件

2.摩擦面间的单位面积存力≥1960kPa或需进行表面淬火的零件

3.要求保持高度气密性的零件

1.机械制造中重要的铸件，如:剪床、压力机、自动车床和其他重型机床的床身、机座、机架和大而厚的衬套、齿轮、凸轮;大型发动机的气缸体、缸套、气缸盖等

2.高压的油缸、水缸、泵体、阀体等

3.圆周速度>20~25m/s的带轮以及符合左列工作条件的其他零件

高牌号灰铸铁一般是指HT250以上的灰铸铁。在生产过程中，大体可分为以下形式：一种是孕育铸铁；另一种是合金铸铁（这里主要介绍稀土灰铸铁）。下面就此两种高牌号灰铸铁浅谈一下自己的看法和认识。

❈

一、孕育铸铁

在灰铸铁中，石墨是以片状形式存在的，片状石墨的存在，严重地破坏了铁基体的性能。为了提高机械性能，就必须减少石墨片的数量。孕育铸铁实质上就是通过减少石墨片数量并加入适量的孕育剂使共晶团细化的方法来获得较高的力学性能。

灰铸铁中，主要元素为C、Si、Mn、S、P。其中C、Si、P是促进石墨化元素，而Mn、S为阻碍石墨化元素。为了减少石墨片的数量，就必须降低C、Si、P的含量，同时提高Mn、S的含量，故其碳当量CE=C+1/3（Si+P）一般来说都较低，都属于亚共晶铸铁Sc＜1，但是由于碳在铸铁中以两种形式存在，一种是游离态的石墨；另一种是化合态的渗碳体，如果碳当量过低，那么铸铁在冷却过程中碳就会全部形成渗碳体，而使铸铁成为白口铸铁，力学性能不佳。所以在生产孕育铸铁过程中，首先要进行化学成分分析，来选择合适的碳当量，使碳元素在凝固过程中除形成渗碳体外，还要有少量石墨存在，以便使铸铁的内部组织出现珠光体，而获得高的力学性能。

在实际生产孕育铸铁时，由于在原铁液中还要加入硅基孕育剂，故在选择原铁水成分时一般是选择其碳当量CE在白口区或麻口区边缘的附近，这就要视所生产的孕育铸铁的牌号而定，然后稍加入孕育剂就会使灰口铸铁基体呈现细致的珠光体。

对于Mn和S元素，它们都是有利于形成珠光体的元素，在铁液中Mn和S元素还会发生反应，生成MnS渣滓，故在生产孕育铸铁时，还需要增加Mn元素的含量。而对于S元素，就要视铸件的实际结构状况，在铸件不产生裂纹的情况下，可以放宽对其的控制范围，某些情况下，甚至于是人为提高其含量。

至于孕育剂的加入方式，一种是在出铁时加入，还有在浇注过程中随流孕育或型内孕育，这就要视具体情况灵活掌握。由于孕育方式的不同，孕育剂的加入量也会有所变化。

孕育过程是对原铁水短时间的一种作用，故对铁水的浇注时间必须加以限制，如果浇注时间过长就会失去孕育效果，使铸件的力学性能降低。

二、稀土合金铸铁

在生产孕育铸铁时，需配入大量的废钢，如果利用冲天炉进行熔炼有时可能会有困难，况且由于铸造业的发展，废钢供不应求，有时会直接影响生产。为此我们必须考虑一种新的生产方案，在不用或少用废钢的情况下生产高牌号灰口铸铁，那么这种工艺就是利用稀土合金进行对高牌号灰口铸铁的熔炼。首先我们来了解一下稀土合金的作用：

（1）稀土元素是强脱硫剂。

（2）残留在铁水中的稀土元素会使灰口铸铁的石墨形态发生明显改变。

（3）稀土能使铸铁结晶过冷度加大，妨碍凝固过程石墨化，增加白口倾向。

孕育铸铁碳当量较低，均属于亚共晶铸铁，而稀土灰铁则不然，其属于是共晶或过共晶铸铁。因为在亚共晶铸铁中加入稀土元素，凝固时共晶石墨要在奥氏体枝晶间析出，由于稀土对铸铁结晶时的过冷作用大，这种枝晶间石墨常以过冷石墨析出，故机械性能恶化。而对于共晶或过共晶铸铁情况就有所不同，稀土元素在加入后会使铸铁组织发生明显的变化。在加入少量稀土合金时，石墨仍为片状，只不过分布稍均匀而已，继续增加稀土合金达到一定数值时，石墨形状会发生急剧的变化。变成短而粗的蠕虫状，并有少量球团状石墨，继续增加稀土元素，则蠕虫状石墨比例将会减少，而球团状石墨逐渐增多。达到一定程度时，则由于它的过冷作用强，在基体中会出现部分莱氏体组织，这种组织上的变化必然引起机械性能的变化。如果在此基础上增加稀土量，则基体中莱氏体量就会增多，机械性能将有所下降。

综上所述，要想利用稀土元素熔炼高牌号灰口铸铁，其所必备的两个条件是：

其一，原铁液必须是共晶或过共晶成分，其碳当量CE=4.3%-4.8%。

其二，用稀土合金处理后的铁水中，必须残留一定量的稀土元素，经多次测定，残留Re=0.06%-0.1%。

因为稀土是强脱硫剂，故加入稀土合金处理后的铁水一般含S量都比较低，大约在0.01%-0.02%左右。

此外在熔炼稀土灰铁时，为了增加基体中珠光体的含量，通常还需要配以一定数量的Mn，Mn一般取在0.5%-1.5%之间。

实际生产中，为了确保稀土灰铁的质量，必须要对处理后的铁水进行炉前取样检验，通常采用三角试块。试样断口以顶部及两侧有轻微缩凹，断口呈银灰色，组织致密，中心有轻微缩松并且试样尖端有一定白口宽度者为最佳。如果三角试块顶部及两侧有较大缩凹，中心缩松明显，断口呈银灰色，白口宽度亦很大，则说明稀土合金加入过量，应降低其加入量，同时要强化孕育；反之，则说明稀土合金加入量不足，应适当加大稀土合金加入量，以便使断口的白口宽度达到一定的数值。

经过多次试验，利用稀土合金熔炼高牌号灰口铸铁是完全可行的，其抗拉强度一般均≥350MPa。

以上是生产高牌号灰口铸铁的两种方法，当然还有其他熔炼高牌号灰口铸铁的方法，如加入一定量的Cu、Ni、Cr等合金元素对铸铁实施合金化。不管怎样，我们只有在工作中不断探索，不断认识新事物，才能提高我们的专业知识水平，更好地为生产服务。