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1、,铸铁的钎焊,铸铁 casting iron,铸铁,碳量在2以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为24。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有13的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。,铸铁的分类根据碳在铸铁中存在形式分类,灰口铸铁 碳全部或大部分以游离状态的石墨形式存在于铸铁中，断口呈暗灰色，故称灰口铸铁灰口铸铁中，根据石墨的形态不同分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。,灰口铸铁,白口铸铁 碳以Fe3C的形式存在于铸铁中，断口呈银白色，组织硬而脆，难以切削加工。很少直接用来
2、制造机械零件，可利用它硬而耐磨的特性，制成耐磨零件,铸铁的分类根据碳在铸铁中存在形式分类,麻口铸铁 碳一部分以石墨形式存在，一部分以Fe3C形式存在，断口夹杂着白亮的渗碳体和暗灰色的石墨，故称为麻口铸铁。脆性大，工业上很少使用。,铸铁的分类根据碳在铸铁中存在形式分类,灰铸铁,灰铸铁的组织,碳钢的基体上加片状石墨按基体组织的不同灰铸铁可分为铁素体灰铸铁、铁素体珠光体灰铸铁、珠光体灰铸铁灰铸铁的性能取决于基体组织和石墨形态,灰铸铁,灰铸铁的性能,由于石墨的强度极低，可以把铸佚看成是布满裂纹和空洞的钢。石墨的存大，不仅破坏了金属基体的连续性，减少了金属基体承载的有效截面积，应力增大。石墨尖角处易造成
3、应力集中，尖角处的应力远大于平均应力。所以灰铸铁的力学性能远低于钢（强度、塑性、韧性）灰铸铁抗压不抗拉,灰铸铁的其他优良性能,铸造性能减振性能减摩性能切削加工性能缺口敏感性能,灰铸铁的孕育处理,改善灰铸铁力学性能，一方面是改变基体组织，更重要的是改变石墨的数量、尺寸和分布状态。孕育铸铁是在浇注前向铸铁中加入少量的硅铁、硅钙粉等孕育剂，进行孕育处理，使之得到细片状石墨的灰铸铁。,灰铸铁的牌号、性能及用途,灰铸铁的牌号,灰铸铁的牌号、性能及用途,灰铸铁的热处理,灰铸铁的力学性能主要受到石墨相的影响，而热处理只能改变基体的组织，不能改变石墨的形态，因而不能通过热处理提高铸件的力学性能。灰铸铁常用的热
4、处理主要用于消除铸件内应力和白口组织，稳定尺寸，提高表面硬度和耐磨性等,灰铸铁的热处理,去应力退火消除白口组织的高温退火表面淬火,球墨铸铁,球墨铸铁是石墨呈球状分布的灰口铸铁，简称球铁生产球墨铸铁要进行脱硫处理、球化处理（浇注前必须先往铁液中加入能促使石墨结晶成球状的球化剂）和孕育处理（球化处理后立即加入石墨化元素而进行的处理）。球化剂：镁、稀土元素和稀土镁合金孕育剂：硅铁、硅钙,球墨铸铁的组织和性能,碳钢的基体加球状石墨与片状石墨和团絮状石墨相比，圆球状石墨对基体的割裂和应力集中作用最小，球墨铸铁是各种铸铁中力学性能最好的一种。常见基体组织有铁素体、铁素体+珠光体和珠光体，也可获得贝氏体、马
5、氏体、托氏体、索氏体和奥氏体等基体组织。,球墨铸铁的组织,球墨铸铁的牌号及用途,球墨铸铁的牌号及用途,球墨铸铁的热处理,球墨铸铁的力学性能在很大程度上受基体的支配，可通过各种热处理方法来改善基性能退火正火调质处理等温淬火,蠕墨铸铁,蠕墨铸铁的制取是在具有上述成分的铁液中加入适量的蠕化剂进行蠕化处理后获得。蠕化处理后还要进行孕育处理，以获得良好的蠕化效果。我国目前采用的蠕化剂主要有镁钛合金、稀土镁、硅铁和硅钙合金。蠕墨铸铁中石墨是一种过渡型石墨。在光学显微镜下的形状形似蠕虫状，故得名蠕墨铸铁。,蠕墨铸铁的组织和性能,石墨形态介于片状与球状之间，力学性能介与灰铸铁和球墨铸铁之间蠕墨铸铁较球墨铸铁在
6、性能上的优越性在于具有良好抗热疲劳性能以及优良的导热性能；铸造性能、减振能力也优于球铁。广泛用来制造缸盖、气缸套、电机壳、机床床身、液压阀等,蠕墨铸铁的牌号及用途,可锻铸铁,可锻铸铁是白口铸铁坯件经石墨退火而获得获得可锻铸铁的条件：获得全白口组织的铸铁铸件；铸态组织无片状石墨。团絮状石墨对金属基体的割裂作用大为减弱，使强度、塑性、韧性较灰铸铁都有明显提高。可锻铸铁并不可锻造。,可锻铸铁的组织,可锻铸铁的工艺过程,白口铸铁经高温石墨化退火，完成共晶渗碳体的分解以及随后自奥氏体中析出二次石墨，称为石墨化的第一阶段；把奥氏体发生共析转变形成铁素体+石墨，称为石墨化的第二阶段。在退火中，如果这两个阶段
7、都进行得很完全，将得到铁素体+团絮状石墨组织，即铁素体可锻铸铁。因其断口心部为铁素体基体上分布大量得石墨而呈灰黑色，表层因退火时脱碳而呈灰白色，又称黑心可锻铸铁。如果完成了石墨化的第一阶段并析出二次石墨后，以较快速度冷却，使第二阶段石墨化不能进行，将得到珠光体可锻铸铁。,可锻铸铁的牌号、组织性能及用途,可锻铸铁的牌号、组织性能及用途,合金铸铁,在铸铁中加入某些元素，以形成具有特殊性能的铸铁（又称合金铸铁）减摩铸铁抗磨铸铁耐热铸铁耐蚀铸,铸铁的钎焊的特点,在铸铁中存在的石墨状态的碳很难被钎料所润湿，妨碍优质的冶金结合。这就给灰铸铁的的钎焊带来了困难，而对可锻铸铁和球墨铸铁影响比较小。凡遇到润湿困
8、难的场合，在钎焊前就应该清理工件表面的石墨。当灰铸铁、可锻铸铁或球墨铸铁被加热到它的临界（相变）温度以上时，正常存在的组织开始转变成奥氏体。若冷速过快，就要转变为马氏体，或者转变成含有网状渗碳体的细微珠光体组织，使热影响区性能变坏。因此，钎后应缓冷。它们的临界温度随成分而异，并且随硅含量的增加而逐步升高。在球墨铸铁和可锻铸铁的钎焊中，若钎焊温度高于760，金相组织可能受到损害，所以钎焊温度应尽量在该温度以下进行。,钎料,任何适用于铁或钢的钎料均能用于铸铁的钎焊。然而，更宜采用的是熔点较低的银基钎料，含镍的银基钎料对铸铁具有较大的亲和性，因此可获得的强度较高的接头。铜和铜锌也可以使用，但因它们的
9、温度范围大，使用时必须十分小心。含磷的铜基钎料不适于铸铁，这是因为会生成脆性的铁-磷化合物而使接头变得很脆。铸铁软钎焊时可采用锡铅钎料。,钎料,钎焊铸铁所用的钎剂基本上与碳钢及低合金钢相同。软钎焊时采用氯化锌型水溶液；硬钎焊时，铜基钎料可用硼砂，银基钎料可用QJ101、QJ102等钎剂。铸铁钎焊用的钎料和钎剂见表10.1.,钎焊工艺,铸铁的表皮常含有砂子、尘污、油垢和润滑脂等杂物，在钎焊前应将其清除。清除油污可采用有机溶剂擦洗的方法；而夹杂物的清除则可采用机械方法，如锉刀及钢丝刷清理等，也可对工件表面进行喷砂和喷丸。此外，可采用氧化火焰灼烧或用化学法清理。此后，还有必要把表面暴露出来的石墨除去。为了保证获得均匀的接头间隙，通常要求用机器或锉刀来加工铸件表面。接头间隙应根据具体应用条件来确定，应考虑到待焊金属的热膨胀系数、加热方法和钎料的类型等。推荐的接头间隙为0.050.13mm，最大的间隙为0.25mm。,钎焊工艺,铸铁件硬钎焊后应有一定时间的保湿，使接头质量得到提高。钎焊件快速冷却不仅会使母材得到不良的金相组织，还会导致钎缝或母材的开裂。因此，在钎焊后必须缓慢冷却。 钎后过剩的钎剂及残渣一般用温水冲洗即可清除。如果难以去除，则可先用质量分数为10%的硫酸水溶液或质量分数为5%10%的磷酸水溶液清洗，而后再用清水洗净。,
