第一章 汽車工程材料

1、 第一章 汽車工程材料授課題目（章、節(jié)）汽車工程材料授課類型理論課授課學時6學時教學目的及要求1.掌握金屬材料力學性能和使用性能指標2.了解鋼、鐵的分類及碳鋼分類及牌號，了解含碳量對鋼性能的影響3.了解合金鋼的分類、性能及用途，掌握有關合金鋼的牌號并掌握牌號的含義4.了解鑄鐵的分類、性能及用途，掌握有關鑄鐵的牌號并掌握牌號的含義5.了解鋁及鋁合金、銅及銅合金的特點、性能及用途6.了解非金屬材料的特點、性能及用途重點難點重點:1. 金屬材料的力學性能  2. 鋼、鐵的分類2. 碳鋼分類及牌號4. 鑄鐵分類及牌號難點:1.金屬材料的力學性能教學方法及手段理論講授法、啟發(fā)式教學法

2、、powerpoint演示教學過程設計教學步驟:1.組織教學2.復習提問、引出本講教學內容3.新課講解4.穿插提問5.歸納總結6.布置作業(yè)理論教學內容：1金屬材料的力學性能和工藝性能1.1 金屬材料的力學性能1.2 金屬材料的工藝性能2金屬材料2.1 黑色金屬  2.2 有色金屬3. 非金屬材料理論教學內容和過程：1.金屬材料的性能1.1 金屬材料的使用性能請同學們回顧并思考以下兩個問題：1）你所知道的汽車材料有哪些？2）汽車材料的選用與環(huán)境有關嗎？（一）汽車材料分類：1、金屬材料-黑色金屬、有色金屬、合金2、非金屬材料-有機高分子、無機非金屬材料、新型復合材料3、汽車運行材料-燃料

3、、潤滑劑、工作液（二）金屬材料性能：（分組討論每組給出答案，老師點撥）1.使用性能-力學性能、物理性能、化學性能2.工藝性能-壓力加工性能、鑄造性能、焊接性能、切削加工 熱處理（三）1、力學性能定義：材料受到外力作用所表現(xiàn)出來的性能，又稱機械能。2、力學性能包括：強度、塑性、硬度、沖擊韌性、抗疲勞性（板書） (四)同學分組討論你們所知的外力（載荷）指的是哪些？并指出實例載荷的分類根據(jù)外力作用的類型可分為拉伸載荷抗拉強度拉鉤、繩、螺栓壓縮載荷抗壓強度活塞、連桿彎曲載荷抗彎強度曲軸、搖臂剪切載荷抗剪強度銷、軸扭轉載荷扭轉扭轉曲軸等旋轉零件根據(jù)作用力的方向、時間可分為靜載荷緩慢增加后保持大小和方向不

4、變的載荷沖擊載荷不僅和作用力有關，而且作用時的速度有關交變載荷力的大小、方向隨時間作周期性變化（五）力學性能指標：1.強度-在外力作用下，金屬材料抵抗永久變形和斷裂的能力（1） 強度的大小用應力表示，金屬材料在受到外力作用時必然在材料內部產生與外力相等的抵抗力，即內力。（2） 單位截面上的內力稱為應力。（3） 用符號表示，=F/S（4） 單位：Pa（5） 通過拉伸試驗得到的指標有；彈性極限、屈服強度、抗拉強度。2.塑性-在外力作用下,金屬材料產生永久變形而不斷裂的能力（1） 定義：指材料受力時在斷裂前產生永久變形的能力。（2） 指標：伸長率（）和斷面收縮率=（L-L0）/L0×100

5、 =（S0-S）/S0×100（3） 伸長率、斷面收縮率與塑性的關系：、值越大，塑性越好。3.硬度指材料表面抵抗局部塑性變形、壓痕或劃痕的能力。汽車零件根據(jù)工作條件的不同，要求具有一定的硬度以保證零件具有足夠的強度、耐磨性、和使用壽命等。常用硬度試驗法；布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、維氏硬度HV布氏硬度的測試原理：采用直徑為D的球體，以一定的壓力F將其壓入被測金屬表面，并留下壓痕。壓痕的表面積越大，則材料的布氏硬度值越低。在實際測定中，只需量出壓痕直徑d的大小，然后查表即可得布氏硬度值。主要用于測定各種不太硬的鋼及灰鑄鐵和有色金屬的硬度。洛氏硬度的測試原理：是以試樣被測點的壓痕深度為

6、依據(jù)。壓痕越深，硬度越低，以錐角為120°的金剛石圓錐為壓頭。測量洛氏硬度時，根據(jù)壓頭和加載的不同，在洛氏硬度試驗機上有A、B、C三種標尺代表三種載荷值，測得的硬度分別用HRA、HRB、HRC表示。硬度與耐磨性的關系：硬度越大，耐磨性也越好。 4. 沖擊韌性（1） 定義：材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。（2） 指標：沖擊韌度k=Ak/S5. 疲勞強度（1） 交變應力：許多零件，在工作過程中往往受到大小或大小及方向隨時間呈周期性變化的應力作用，此應力稱為交變應力。（2） 金屬的疲勞：金屬材料在交變應力的長期作用下，雖然應力遠小于材料的抗拉強度，甚至低于屈服點，也會發(fā)生突然斷裂，這種

7、現(xiàn)象叫金屬疲勞。（3） 舉例變速箱上齒輪1.2 金屬材料的工藝性能 工藝性能是指材料在成形過程中，對某種加工工藝的適應能力，它是決定材料能否進行加工或如何進行加工的重要因素，材料工藝性能的好壞，會直接影響機械零件的工藝方法、加工質量、制造成本等。材料的工藝性能主要包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、熱處理性能、切削加工性能等。1、鑄造性能 指材料易于鑄造成型并獲得優(yōu)質鑄件的能力，衡量材料鑄造性能的指標主要有流動性、收縮性等。流動性是指熔融材料的流動能力，主要受化學成分和澆注溫度的影響，流動性好的材料容易充滿鑄型型腔，從而獲得外形完整、尺寸精確、輪廓清晰的鑄件；收縮性是指鑄件在冷卻凝固過程中其體積

8、和尺寸減少的現(xiàn)象，鑄件收縮不僅影響其尺寸，還會使鑄件產生縮孔、疏松、內應力、變形和開裂等缺陷。2、鍛造性能 是指材料是否容易進行壓力加工的性能。它取決于材料的塑性和變形抗力的大小，材料的塑性越好，變形抗力越小，材料的鍛造性能越好。如純銅在室溫下有良好的鍛造性能；碳鋼的鍛造性能優(yōu)于合金鋼；鑄鐵則不能鍛造。 3、焊接性能 是指材料是否易于焊接并能獲得優(yōu)質焊縫的能力。 碳鋼的焊接性能主要取決于鋼的化學成分，特別是鋼的碳含量影響最大。低碳鋼具有良好的焊接性能，而高碳鋼、鑄鐵等材料的焊接性能較差。4、熱處理性能 是指材料進行熱處理的難易程度。 熱處理可以提高材料的力學性能，充分發(fā)揮材料的潛力。5、切削加

9、工性能 是指材料接受切削加工的難易程度，主要包括切削速度、表面粗糙度、刀具的使用壽命等。 一般來說，材料的硬度適中（180220HBS）其切削加工性能良好，所以灰鑄鐵的切削加工性比鋼好，碳鋼的切削加工性比合金鋼好。改變鋼的成分和顯微組織可改善鋼的切削加工性能。 2.鐵碳合金狀態(tài)圖 多數(shù)金屬在固態(tài)下只有一種晶格類型。但Fe、Ti、Co、Mn等晶態(tài)固體并不只有一種晶體結構，而是隨著外界條件（如溫度、壓力）的變化而有不同類型的晶體結構。即在固態(tài)下會發(fā)生晶格類型的轉變，這種轉變稱為同素異構轉變。 其中純鐵的同素異構轉變尤為重要，它是鋼能夠進行熱處理改變其組織與結構，從而改善力學性能和工藝性能的根本原因

10、。 高溫下的液態(tài)純鐵在冷卻至1538時開始結晶，得到具有體心立方晶格的-Fe；繼續(xù)冷卻到1394時，則轉變?yōu)槊嫘牧⒎骄Ц竦?Fe；再冷卻到912時，又轉變成體心立方晶格的-Fe。(體心立方晶格的晶胞中，八個原子處于立方體的角上，一個原子處于立方體的中心，角上八個原子與中心原子緊靠。面心立方晶胞，金屬原子分布在立方體的八個角上和六個面的中心。面中心的原子與該面四個角上的原子緊靠。)2.1 鐵碳合金的基本組織 在鐵碳合金中，鐵和碳互相結合的方式是：在液態(tài)時，鐵和碳可以無限互溶；在固態(tài)時，碳可溶于鐵中形成固溶體；當含碳量超過固態(tài)溶解度時，出現(xiàn)化合物（Fe3C），此外還可以形成由固溶體和化合物組成的混

11、合物。（1）鐵素體 碳溶解在-Fe中形成的間隙固溶體成為鐵素體，用符號F（或表示）。由于體心立方晶格的-Fe的晶格間隙很小，所以碳在-Fe中的溶解度很低，在727時的最大溶碳量為0.0218%，隨著溫度的降低，溶碳量逐漸下降。鐵素體的性能接近于-Fe，具有良好的塑性和韌性，而強度和剛度都較低。（2）奧氏體 碳溶解在-Fe中所形成的間隙固溶體成為奧氏體，用符號A（或）表示。由于面心立方晶格的-Fe晶格的間隙較大，故溶碳能力較強，在1148時，溶碳量可達2.11%，隨著溫度的降低，溶碳量逐漸下降，到727時為0.77%。奧氏體的強度和硬度都不高，但具有良好的塑性，因此絕大多數(shù)鋼在高溫時（處于奧氏體

12、狀態(tài)）具有良好的鍛造和軋制工藝性能。（3）滲碳體 滲碳體Cm是鐵和碳的金屬化合物，他的分子式為Fe3C，其碳的質量分數(shù)為6.69%，具有很高的硬度，但塑性很差，是一種脆而硬的組織。（4）珠光體P 它是奧氏體從高溫緩慢冷卻至727以下時，發(fā)生共析反應所形成的鐵素體薄層和滲碳體薄層交替重疊的層狀復相物。用P表示（5）萊氏體Ld 是碳的質量分數(shù)為4.3%的熔體，在1148發(fā)生共晶反應所形成的奧氏體和滲碳體所組成的共晶體，用Ld表示。繼續(xù)冷卻至727時，萊氏體內的奧氏體轉變?yōu)橹楣怏w，轉變后的萊氏體用Ld表示。萊氏體的力學性能與滲碳體相似，硬度很高，塑性很差。2.2鐵碳合金狀態(tài)圖分析 橫坐標上的任何一點

13、,均代表了一種成分的鐵碳合金。圖中的任何一點，表明了某一成分的鐵碳合金在一定溫度下所具有的狀態(tài)或組織。圖中溫度為縱坐標，碳的質量分數(shù)為橫坐標，其左端點是純鐵(Wc0)；右端點是Fe3C(Wc=6.69%)。從圖中可以看出，含碳量越高，鐵素體的量越少而滲碳體的量越多。因而隨著含碳量的增加，鋼的強度、硬度相應增加，而塑性、韌性則下降。2.3 鐵碳合金的分類3. 鋼 鋼，一般是指碳質量分數(shù)2.11%的鐵碳合金。鋼中除了鐵和碳兩種元素以外，還有由煉鋼原料帶入煉鋼過程中并殘留下來的其他常存元素，稱為雜質。這些元素對鋼的性能產生很大影響。 常存元素有硅、錳、硫、磷。（）、錳的影響 煉鋼時加入錳，能使FeO

14、還原成鐵，從而提高鋼的質量。脫氧后殘留在鋼中的錳可溶于鐵素體和滲碳體中，使鋼的強度和硬度提高。錳還可以和硫形成MnS，減輕硫對鋼的有害作用。在鋼中的含錳量一般為0.25-0.8%，錳屬于有益元素。 （）、硅的影響 硅也是作為脫氧劑而加入鋼中的，硅的脫氧作用比錳還要強。硅大部分溶于鐵素體中，它能提高鋼的強度和硬度，所以硅也是鋼中的有益元素，硅作為雜質而存在于鋼中時，其含量一般不應超過0.4%。（）、硫的影響 硫是鋼中的有害雜質元素。它常以FeS的形式存在于鋼中，F(xiàn)eS與鐵形成易熔共晶體，其熔點為985，分布于晶界。當鋼在1000-1200 進行鍛造時，由于共晶體溶化而導致鋼材開裂，這種現(xiàn)象稱為熱

15、脆。為避免熱脆，鋼中含硫量必須嚴格控制，應小于0.05%。 硫對鋼的焊接也有不利影響，會導致焊縫熱裂現(xiàn)象，同時，硫易氧化形成SO2氣體，使得焊縫中產生氣孔。（4）、磷的影響 磷也是鋼中的有害元素，磷在鋼中能溶于鐵素體，使鐵素體的強度、硬度顯著提高，卻使塑性、韌性急劇下降，在低溫時，這種情況更加嚴重，這種現(xiàn)象稱為冷脆。因此，應嚴格控制鋼中的含磷量，一般情況含磷量應小于0.045%。 （5）、非金屬夾雜物鋼中的非金屬夾雜物有氧化物（FeO、 Fe3O4、MnO、SiO2）、硫化物（MnS、FeS）、硅酸鹽等。這些夾雜物是煉鋼時產生的而未能完全排除在鋼液之上，或是從爐渣、爐體、鑄錠設備等耐火材料中帶

16、入的。非金屬夾雜物降低鋼的強度、塑性，因而夾雜物越少，鋼的質量越好。 3.1碳素鋼碳素鋼又稱碳鋼，在工業(yè)上占有很重要的地位。這是由于碳鋼不僅具有較好的機械性能，良好的工藝性能，而且價格低廉、品種多樣，能夠滿足各種場合的使用要求，所以約占鋼總產量的90%以上。例如汽車的外殼、車架、車橋等，其中的零部件材料很多采用的是碳素鋼。碳素鋼的分類碳素鋼的分類方法很多，最常見的有以下三種：（1）按鋼中的含碳量分低碳鋼 （c<0.25%）；中碳鋼（c=0.25-0.6%）；高碳鋼（c>0.6%）（2） 按鋼的質量分普通鋼、高級優(yōu)質鋼和特種鋼（3） 按用途分碳素結構鋼、碳素工具鋼一、 碳素結構鋼（1

17、）普通碳素結構鋼 碳素結構鋼的牌號由代表鋼材屈服點的字母（Q）、屈服點數(shù)值、質量等級符號和脫氧方法符號等四部分按順序組成。規(guī)定牌號有Q195、Q215、Q235和Q275四種。 這類鋼的碳的質量分數(shù)較低，加上硫、磷等有害元素和其他雜質含量較多，故強度不夠高。但塑性、韌性好，焊接性能優(yōu)良，冶煉方便成本低，適合工程用鋼批量大的特點。（2）優(yōu)質碳素結構鋼 含碳量0.05-0.9%，有害雜質含量很少，通常經(jīng)過熱處理后可提高機械性能。 牌號用兩位數(shù)字表示，數(shù)字代表鋼平均碳的質量萬分數(shù)，如牌號45表示其平均碳的質量分數(shù)為0.45%。較高含Mn量（0.7%1.2%）的優(yōu)質碳素結構鋼，牌號后加“Mn”，如45

18、Mn、65Mn等。根據(jù)炭、熱處理和用途的不同，優(yōu)質碳素結構鋼還可分為以下三類： 1）滲碳鋼 其c=0.15-0.25%，常用的為20鋼。滲碳鋼屬于低碳鋼，其強度較低，但塑性和韌性較好，切削加工性能和焊接性能優(yōu)良，可直接用來制造各種受力不大，但要求較高韌性的零件以及焊接件和冷沖件，如拉桿、軸套等。但通常多進行表面滲碳處理、淬火和低溫回火處理，以獲得表面硬度高、耐磨、且心部韌性好的“表硬里韌”的性能，適用于要求承受一定沖擊載荷和有摩擦、磨損的機器零件，如凸輪、滑塊、活塞銷等。 2）調質鋼 c=0.25-0.5% ，常用的為45鋼。屬于中碳鋼，常用牌號為45、35等。調質鋼多進行調質處理，即進行淬火

19、和高溫回火處理，已獲得良好的綜合力學性能等。調質鋼多用于制造較重要的機器零件，如凸輪軸、曲軸、連桿和齒輪等。3）彈簧鋼 c=0.55-0.9% ，通常多進行淬火和中溫回火，以獲得較高的彈性極限。主要用于制造彈簧等各種彈性元件以及易磨損的零件，如車輪等。4）鑄鋼 鑄鋼是將熔化的鋼水直接澆注到鑄型中去，冷卻后即獲得零件毛坯（或零件）的一種鋼材。鑄鋼的牌號有ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570和ZG340-640五種。其中代號ZG表示鑄鋼，代號后面的兩組數(shù)字表示屈服點和抗拉強度的值，單位均為MPa。二、碳素工具鋼碳素工具鋼是用于制造刃具、模具和量具的鋼。它應

20、滿足刀具在硬度、耐磨性、強度和韌性等方面的要求。例如在金屬切削過程中，隨溫度的升高，機床刀具不僅要求在常溫時具有高的硬度，而且要求在高溫時仍保持切削所需硬度的性能，即熱硬性。 碳素工具鋼的牌號用“T”加數(shù)字表示?！癟”為“碳”字的漢語拼音字首，數(shù)字表示平均含碳量的千分數(shù)，牌號末尾的字母A表示高級優(yōu)質。例如T9表示平均含碳量為0.9%的碳素工具鋼。 由于碳素工具鋼的熱硬性較差，熱處理變形較大，僅適用于制造不太精密的模具、木工工具盒金屬切削的低速手用工具（銼刀、鋸條、手用絲錐）等。3.2 合金鋼在碳鋼的基礎上，加入某些合金元素而得到的鋼，常用的合金元素有Si、Mn、Cr、Ni等。 與碳素鋼相比，熱

21、處理性能較好，力學性能指標更高，還能滿足某些特殊性能要求。但有些合金鋼的冶煉、加工比較困難，經(jīng)濟差。所以，要合理地使用合金鋼，使之既能保證使用性能要求，又可產生良好的經(jīng)濟效益。合金鋼可分為合金結構鋼、合金工具鋼和特殊性能鋼。1、 合金結構鋼（1）低合金高強度結構鋼 Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690八種。 它們都是在碳素結構鋼的基礎上加入少量的不同合金元素兒得到的低碳、低合金的鋼種，其力學性能較相應的碳素結構鋼有明顯的提高，并且具有良好的塑性、韌性、耐蝕性和焊接性能，故廣泛應用于各種重要的工程結構。（2）低合金鑄鋼 主要用于一般碳素結構鋼不能滿足使用

22、要求的工程與結構的鑄件。牌號ZG（鑄鋼）+D（低合金）+屈服點數(shù)值、抗拉強度值。 如ZGD270-480、ZGD290-510等共八種。（3）合金結構鋼 牌號用“數(shù)字+合金元素符號+數(shù)字”的方法來表示。 前面的數(shù)字表示碳的質量分數(shù)的萬分數(shù)，合金元素后面的數(shù)字表示該元素質量分數(shù)的百分數(shù)。當平均質量分數(shù)低于1.5%時，僅標出元素符號，如60Si2Mn表示碳的質量分數(shù)為0.6%，硅的質量分數(shù)為2%，錳的質量分數(shù)小于1.5%。（4）專用合金結構鋼 滾動軸承鋼是專門用于制造滾動軸承內、外套圈和滾動體的合金結構鋼。中小型軸承多采用GCr15（或GCr15）制造，平均碳的質量分數(shù)達1.0%，鉻的質量分數(shù)為1

23、.5%。 牌號中的“G”是滾動軸承鋼的代號，“ZG”為鑄造滾動軸承鋼。2、 合金工具鋼 合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎上加入少量合金元素（Si、Mn、Cr、W、V等）制成的，由于合金元素的加入，提高了材料的熱硬性，改善了熱處理性能。合金工具鋼常用來制造各種量具、模具或切削工具。 牌號的前一位數(shù)字表示鋼中的碳的平均質量分數(shù)（用千分之幾表示）；若碳的平均質量分數(shù)1%時，一般不標出。合金元素符號后的數(shù)字表示該元素的平均質量分數(shù)，若合金元素的質量分數(shù)小于1.5%，一般不標出。例如：9SiCr9表示平均含碳量為0.9%左右，Si和Cr后無數(shù)字表示該元素的平均質量分數(shù)在1.5%以下。機床切削加工的刀具常用

24、高速鋼制造。高速鋼是一種含鎢、鉻、釩等合金元素較多的合金工具鋼。它有很高的熱硬性，當切削溫度高達550左右時，硬度仍無明顯下降。高速鋼具備足夠的強度和韌性，可以承受較大的沖擊和振動。此外，高速鋼還具有良好的熱處理性能和耐磨性能。常用的高速鋼牌號有W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2等。3、 特殊性能鋼 特殊性能鋼是一種含有較多合金元素，并具有某些特殊物理性能和化學性能的鋼。常用的有不銹鋼、耐熱鋼及軟磁鋼。 不銹鋼中主要的合金元素是鉻和鎳，并具有良好的耐蝕不銹性能，適用于制造化工設備、醫(yī)療器械等。常用的不銹鋼友1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9Ti等。耐熱鋼是在高溫下不發(fā)生氧化并具有較高強

25、度的鋼，適用于制造在高溫條件下工作的零件。 軟磁鋼又名硅片鋼，它是在鋼中加入硅并軋制而成的薄片狀材料。具有很好的 磁性。4. 鋼的熱處理 鋼的熱處理是將鋼在固體狀態(tài)下通過加熱、保溫和以不同的方式冷卻，來改變鋼的內部組織結構，從而獲得所需性能的一種工藝方法。4.1普通熱處理1 退火 定義：將金屬加熱到適當溫度（應根據(jù)工件的鋼號，熱處理的目的等因素確定），保持一段時間，然后緩慢冷卻（一般是隨爐冷卻，簡稱爐冷）的一種金屬熱處理工藝。 退火的目的：(1)降低硬度，改善切削加工性； (2)消除殘余應力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與裂紋傾向； (3)細化晶粒，調整組織，消除組織缺陷。2 正火正火是將工件加熱至一定

26、溫度后，保溫一段時間后，從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風冷卻的金屬熱處理工藝。其目的是在于使晶粒細化和碳化物分布均勻化。 與退火相比，正火后材料的硬度、強度、韌性都高于退火，且操作簡便、周期短、成本低。3 淬火 淬火是將工件加熱到臨界溫度以上的某一溫度，保溫一定時間后，然后在水、鹽水或油中急劇冷卻的一種熱處理工藝。 淬火的目的是提高鋼的硬度和耐磨性。4 回火 回火是把淬火后的工件重新加熱到臨界溫度以下的某一溫度，保溫后再以適當冷卻速度冷卻到室溫的一種熱處理工藝。 回火的目的是降低淬火鋼的脆性，提高韌性；穩(wěn)定組織和尺寸，使工件在使用過程中不發(fā)生組織轉變和形狀、尺寸的變化；消除內應力，防止工件

27、在使用過程中的變形和開裂傾向；調整硬度，以獲得優(yōu)良的力學性能和使用性能。4.2表面熱處理 表面熱處理是對工件表面進行強化的金屬熱處理工藝。 它不改變零件心部的組織和性能，廣泛用于既要求表層具有高的耐磨性、抗疲勞強度和較大的沖擊載荷，又要求整體具有良好的塑性和韌性的零件，如曲軸、凸輪軸、傳動齒輪等。表面熱處理可分為表面淬火和化學熱處理兩大類。 1表面淬火 僅改變表面組織而不改變表面成分。2化學熱處理 同時改變表面成分和組織。 是指將零件放入一定溫度的活性介質中，使一種或幾種元素滲入零件表面，以改變表層的化學成分、組織和性能的一種表面熱處理工藝。5. 鑄鐵及有色金屬在鐵碳相圖中，Wc為2.11%-

28、6.69%的鐵碳合金稱為白口鑄鐵，其中的碳極大的部分是以滲碳體形式存在，這類鑄鐵由于硬而脆，很難進行切削加工，因此很少直接用來制造及其零件，實用價值不大。實際上，在鑄鐵中的碳，如果經(jīng)過石墨化過程，就可以以石墨的形式存在。石墨化的鑄鐵中的碳以石墨形式存在，加之其中的硫、磷及其他雜質的含量較高，所以與鋼相比，它的力學性能較低，但它具有優(yōu)良的鑄造性能和切削加工性能以及耐壓、耐磨和減震性能，并且生產工藝簡單，成本低廉，因此在工程中得到廣泛的應用。這類鑄鐵按石墨的形態(tài)不同，又可分為灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵和蠕墨鑄鐵。這里只介紹應用最多的灰鑄鐵和球墨鑄鐵。5.1鑄鐵一、灰鑄鐵灰口鑄鐵中的碳全部或大部分以片狀石墨形態(tài)存在，其斷口呈暗灰色，故稱灰鑄。其機械性能雖不如鋼，如抗拉強度較低，塑性和韌性很差，是一種典型的脆性材料，但因石墨的存在帶來一些優(yōu)點，例如，吸振性；石墨能起潤滑作用，