鑄鐵模具焊材

鑄鐵模具焊材通常為： FC30，F(xiàn)CD450，GM241，GM246，F(xiàn)CD600 GGG70L，KSCD800IS

鑄鐵模具焊材通常為： FC30，F(xiàn)CD450，GM241，GM246，F(xiàn)CD600 GGG70L，KSCD800IS

一般常用的焊接方式有 7. 電焊修補(bǔ)：焊絲可依照模具有多種選擇（CMC-E46N，CMC-E64N，CMC-ECI55，CMC-E47N，CMC-E46H） 8. 氬弧焊補(bǔ)：焊絲可依照模具有多種選擇（CMC-SSH，CMC-67N，CMC-61N） 9. 鐳射焊補(bǔ)：焊絲可依照模具有多種選擇（CMC-WSSH，CMC-W60N）

鑄鐵模具焊材

為了提高鑄鐵的抗磨性，防止在鑄鐵中出現(xiàn)石墨組織，向鑄鐵中添加一定數(shù)量的碳化物形成元素鉻從而形成了低鉻鑄鐵。低鉻鑄鐵的含鉻量通常在(質(zhì)量分?jǐn)?shù))2%～5%范圍內(nèi)，為避免出現(xiàn)石墨，硅量應(yīng)作限制。此外，為了調(diào)整低鉻鑄鐵的組織，進(jìn)一步提高抗磨性，也可向低鉻鑄鐵中添加一定數(shù)量的Mo、Cu、Ni等合金元素。

由于鉻及其它合金元素的添加量較少，因此低鉻鑄鐵的組織與普通白口鑄鐵差別不大，圖2為含鉻量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為2%的Fe-C-Cr平衡相圖，可見鉻的加入并未在相圖中增加新的組成相，只是一些特征點(diǎn)的位置相對(duì)于不含鉻的Fe-C相圖發(fā)生了一些改變。

與普通白口鑄鐵相比，低鉻白口鑄鐵的碳化物為含有少量鉻的合金滲碳體(Fe、Cr)₃C，維氏硬度也由840～1100HV增加到1000～1230HV。碳化物形貌也略有所改善，而基體組織則根據(jù)熱處理狀態(tài)的不同而不同，可以是珠光體、索氏體、馬氏體或它們的混合組織，同時(shí)可能伴隨有少量的奧氏體。隨低鉻鑄鐵中含碳量提高，組織中碳化物數(shù)量增加，鑄鐵的硬度略有增加。低鉻鑄鐵的鑄態(tài)組織通常為共晶碳化物 珠光體。

低鉻鑄鐵的化學(xué)成分根據(jù)零件使用的工況條件，可作相應(yīng)的調(diào)整。隨含碳量增加，低鉻鑄鐵的碳化物數(shù)量增加(而且呈網(wǎng)狀形態(tài)存在于基體中)，硬度提高，韌性降低，沖擊較大的使用工況(如直徑較大的球磨機(jī)等用低鉻鑄鐵鑄球)易產(chǎn)生破碎現(xiàn)象，其含碳量應(yīng)適當(dāng)降低，圖3是低鉻鑄鐵的碳含量與硬度和相對(duì)耐磨性的關(guān)系。此外，隨鉻含量的增加，碳化物的形態(tài)和分布有所改善，使沖擊韌性、硬度以及疲勞抗力和沖擊磨損抗磨性有所增加，圖4為鉻對(duì)低鉻鑄鐵性能的影響。

由于組織中大量碳化物的存在，低鉻鑄鐵的韌性與普通白口鑄鐵相當(dāng)，但抗磨料磨損的抗磨性比之有較大的提高。因此，低鉻鑄鐵主要應(yīng)用于球磨機(jī)磨球。

低鉻鑄鐵一般采用鑄態(tài)去應(yīng)力處理，其基體組織為珠光體，即將鑄態(tài)鑄件在中、低溫度保溫適當(dāng)時(shí)間以減少應(yīng)力。為進(jìn)一步提高低鉻鑄鐵的硬度，亦可進(jìn)行高溫保溫一定時(shí)間后空冷并低溫回火的方式，獲得一定數(shù)量的馬氏體基體組織，此時(shí)為提高淬透性可添加一定數(shù)量的Mo、Cu或Ni等元素。

低鉻鑄鐵既可用沖天爐熔煉，亦可用電爐熔煉，還可用沖天爐與電爐雙聯(lián)熔煉。但用沖天爐熔煉時(shí)應(yīng)注意控制鐵液的含碳量。通常低鉻鑄鐵鐵液在爐前采用稀土硅鐵進(jìn)行孕育處理以提高綜合性能。稀土元素有改善碳化物形態(tài)、細(xì)化晶粒、脫氧、脫硫和凈化鐵液的作用。低鉻鑄鐵在爐前加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%左右的稀土硅鐵合金，將對(duì)改善低鉻鑄鐵的沖擊韌性和抗磨性有一定的作用。

低鉻鑄鐵的鑄造性能基本與普通白口鐵相當(dāng)，鑄造收縮率在1.6%～1.8%之間。

鉻鑄鐵是繼普通白口鑄鐵、鎳硬鑄鐵發(fā)展起來的第三代白口鑄鐵。高鉻白口鑄鐵含鉻量大于11%，鉻、碳含量比值介于4~8之間。在這種條件下，高硬度的M7C3型碳化物幾乎全部代替了M3C型碳化物。M7C3型碳化物基本上是以孤立的中空六角形存在，與呈網(wǎng)狀連續(xù)分布的M3C型碳化物相比，大大增強(qiáng)了基體的連續(xù)性，因而整體材料的韌性顯著提高。高鉻鑄鐵已經(jīng)是世所公認(rèn)的優(yōu)良的耐磨材料，在采礦、水泥、電力、筑路機(jī)械、耐火材料等方面應(yīng)用十分廣泛。

常用的合金鑄鐵分為：耐磨鑄鐵、耐熱鑄鐵、耐蝕鑄鐵等。

合金鑄鐵耐磨鑄鐵

耐磨鑄鐵按其工作條件大致可分為兩類：一種是在有潤滑條件下工作的減摩鑄鐵，如機(jī)床導(dǎo)軌、氣缸套、環(huán)和軸承等；另一種是在無潤滑、受磨料磨損條件下工作的抗磨鑄鐵，如犁鏵、軋輥及球磨機(jī)零件等。

1）減摩鑄鐵

減摩鑄鐵在有潤滑、受黏著磨損條件下工作，如機(jī)床導(dǎo)軌、發(fā)動(dòng)機(jī)缸套、活塞環(huán)、軸承等。減摩鑄鐵的組織通常是在軟基體上牢固地嵌有堅(jiān)硬的強(qiáng)化相。

一般珠光體灰鑄鐵能滿足這一要求，鐵素體是軟基體，磨損后形成溝槽，可儲(chǔ)存潤滑油，以降低磨損；滲碳體是硬質(zhì)相，起耐磨作用；片狀石墨可起儲(chǔ)油潤滑作用。在普通灰鑄鐵中加入適量的磷、釩、鉻、鉬、稀土等元素，可增加珠光體，細(xì)化珠光體和石墨，進(jìn)一步提高硬度和耐磨性。

在普通灰鑄鐵基礎(chǔ)上，將磷含量提高到0.4%～0.6%，即形成高磷鑄鐵。磷可與鐵素體或珠光體形成磷共晶（F Fe₃P，P Fe₃P或F P Fe₃P），呈斷續(xù)網(wǎng)狀分布在基體上，形成在軟基體上分布著硬質(zhì)相，顯著提高了鑄鐵的耐磨性。由于普通高磷鑄鐵的強(qiáng)度和韌性較差，常加入鉻、鉬、鎢、銅等合金元素，使其組織細(xì)化，進(jìn)一步提高機(jī)械性能和耐磨性。

2）抗磨鑄鐵

抗磨鑄鐵在干摩擦及磨粒磨損條件下工作．如軋輥、犁鏵、磨球等。這類鑄鐵不僅受到嚴(yán)重的磨損，而且承受很大的負(fù)荷，應(yīng)具有高而均勻的硬度。

白口鑄鐵就屬于這類鑄鐵。但其脆性大，不能承受沖擊荷載，只能用于制造犁鏵、泵體、研磨機(jī)械的襯板、磨球等。

生產(chǎn)中常用激冷方法來獲得冷硬鑄鐵，即將鐵液注入放有冷鐵的金屬模成型，鑄件表層因冷速快得到一定深度的白口層而獲得高硬度、高耐磨性，而心部為灰口鑄鐵，具有一定的強(qiáng)度和韌性。廣泛用來制造軋輥、車輪等耐磨件。

在白口鑄鐵的基礎(chǔ)上加入14%～20%的鉻和少量的鉬、鎳、銅等元素形成的高鉻鑄鐵，組織中存在大量富鉻的M₇C₃型碳化物，其硬度極高，且分布不連續(xù)，使鑄鐵既具有很高的耐磨性，其韌性也得到改善：可用于制造大型球磨機(jī)的襯板和破碎機(jī)的錘頭等零件。

ω（Mn）=5.0%～9.5%，ω（Si）=3.3%～5.0%的中錳合金球磨鑄鐵，組織為馬氏體、殘余奧氏體、碳化物和球狀石墨，具有較高的強(qiáng)度、硬度和沖擊韌性，適于制造在沖擊載荷和磨損條件下工作的零件，如犁鏵、磨球及拖拉機(jī)履帶板等?？纱娌糠指咤i鋼和鍛鋼。

合金鑄鐵耐熱鑄鐵

耐熱鑄鐵指在高溫下具有良好的抗氧化和抗生長能力的鑄鐵。氧化是鑄鐵在高溫下與周圍氣氛接觸使表層發(fā)生化學(xué)腐蝕的現(xiàn)象。生長是鑄鐵在反復(fù)加熱冷卻時(shí)產(chǎn)生的不可逆體積長大的現(xiàn)象：鑄件“生長”的原因是氧化性氣體沿石墨片邊界或裂紋滲入鑄鐵內(nèi)部發(fā)生內(nèi)氧化；鑄件中的滲碳體在高溫下分解成密度小的石墨及在加熱冷卻過程中鑄鐵基體組織發(fā)生相變引起體積的不可逆膨脹。結(jié)果將使鑄件失去精度和產(chǎn)生微裂紋。

因此，制造高溫鑄鐵件，如加熱爐爐底板、換熱器、坩堝、廢氣管道及壓鑄模等，必須使用耐熱鑄鐵制造。

通常在鑄鐵中加入鋁、硅、鉻等合金元素提高鑄鐵的臨界溫度，得到單相鐵素體基體，消除滲碳體分解造成的生長現(xiàn)象；通常還能形成致密穩(wěn)定的氧化膜，具有良好的保護(hù)作用，阻止鑄鐵繼續(xù)氧化和生長。通過加入球化劑和鉻、鎳等合金元素，促使石墨細(xì)化和球化，球狀石墨互不連通可防止或減少氧化性氣體滲入鑄鐵內(nèi)部。

耐熱鑄鐵按其成分可分為硅系、鋁系、硅鋁系及鉻系等。

合金鑄鐵耐蝕鑄鐵

在石油化工、造船等工業(yè)中，閥門、管道、泵體、容器等各種鑄鐵件經(jīng)常在大氣、海水及酸、堿、鹽等介質(zhì)中工作，要求具有較高的耐蝕性能。普通鑄鐵通常是由石墨、滲碳體和鐵素體組成的多相合金在電解質(zhì)溶液中，石墨的電極電位最高，滲碳體次之，鐵素體最低。因此，鐵素體將不斷被溶解，產(chǎn)生嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕。為了提高鑄鐵基體的電極電位，并使鑄鐵表面形成一層致密的鈍化膜，需加入大量的硅、鋁、鉻、鎳、銅等合金元素，同時(shí)應(yīng)盡量降低耐蝕鑄鐵中的滲碳體和石墨含量，且組織最好為鐵素體加上孤立分布的球狀石墨組織。

耐蝕鑄鐵分為高硅、高鋁、高鉻耐蝕鑄鐵等，其中以高硅耐蝕鑄鐵應(yīng)用最廣。