铸就坚实根基：揭秘灰铸铁HT各种牌号的含义及其多样应用
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灰铁是一种常见的铸铁材料，其牌号和化学成分对于铸造行业至关重要。灰铁的牌号通常以"HT"开头，后跟一至三个数字，数字越高代表硬度和强度越高。常见的灰铁牌号有HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350、HT400等。我们冲压模具的模座，通常就是用HT300材质。
灰铁的化学成分主要包括碳、硅、锰、磷和硫等元素。其中，碳是决定灰铁组织和性能的关键元素，硅可以提高灰铁的润滑性和耐磨性，锰能够提高灰铁的强度和硬度，磷和硫则会降低灰铁的韧性和延展性。
灰铁的牌号套用是根据直径30mm单铸试棒的抗拉强度来划分的。例如，牌号HT250表示φ30mm试棒的最小抗拉强度值为250MPa的灰铁。设计铸件时，应根据铸件受力处的主要壁厚或平均壁厚选择铸铁牌号。
| 牌号 | 类别 | 化学成分 | 机械性能 |
|---|---|---|---|
HT100 | 低强度灰铸铁 | C: 3.0-3.6%, Si: 1.5-2.5%, Mn: 0.5-0.8%, P: ≤0.1%, S: ≤0.12% | 抗拉强度≥100 MPa |
HT150 | 中等强度灰铸铁 | C: 2.8-3.4%, Si: 1.4-2.4%, Mn: 0.6-1.0%, P: ≤0.1%, S: ≤0.12% | 抗拉强度≥150 MPa |
HT200 | 较高强度灰铸铁 | C: 2.7-3.2%, Si: 1.2-2.0%, Mn: 0.7-1.2%, P: ≤0.1%, S: ≤0.12% | 抗拉强度≥200 MPa |
HT250 | 高强度灰铸铁 | C: 2.6-3.0%, Si: 1.1-1.9%, Mn: 0.8-1.3%, P: ≤0.1%, S: ≤0.12% | 抗拉强度≥250 MPa |
HT300 | 超高强度灰铸铁 | C: 2.5-2.9%, Si: 1.0-1.7%, Mn: 0.9-1.5%, P: ≤0.1%, S: ≤0.12% | 抗拉强度≥300 MPa |
灰铁的应用范围非常广泛，包括承受不同载荷的机械零件、机床床身、立柱、气缸、齿轮以及需经表面淬火的零件等。不同牌号的灰铁适用于不同的应用场景，例如HT100适用于载荷小、对摩擦和磨损无特殊要求的不重要铸件，而HT300则适用于承受高应力的零件，如大型机床设备或模具本体铸件、各种传动轴类铸件、高压设备主体等。
延申阅读
灰铁的热处理过程常用方法：
消除应力退火：这种方法用于消除铸造后铸件内部的残余应力，以防止铸件翘曲和裂纹。通常将铸件加热到500-550℃，保温一定时间后缓慢冷却至150-200℃，然后空冷。这种方法有助于减少铸件的内应力，提高尺寸稳定性。
软化退火和正火工艺：用于消除铸件表面的白口层，提高加工性能。软化退火通常在900-950℃进行，保温2-3小时后炉冷。正火则是在相同的温度范围内进行，但冷却速度较快，以获得珠光体和石墨的组合组织。
等温淬火：这种方法用于提高灰铸铁件的力学性能，尤其是在需要高强度和耐磨性的应用场合。等温淬火的操作方法与钢的等温淬火相似，可以获得更高的力学性能。
表面淬火：用于提高灰铸铁件表面的硬度和耐磨性，适用于机床导轨、气缸套等部件。常用的表面淬火方法包括高（中）频感应加热表面淬火和接触电阻加热表面淬火。
化学热处理：用于获得灰铸铁件的表面特殊物理、化学和力学性能，适用于特定的应用场景。
这些热处理方法可以根据灰铸铁件的具体要求和应用场景进行选择和优化，以达到预期的性能指标，若为了赶工期，不进行热处理，不但会损失铸铁的性能、还会导致加工精度无法保证，后期疲劳失效隐患等问题。
HT是一种冲压模具中常用的铸件，QT是另外一种，请继续查阅下一篇文章。
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