铸铁及熔炼复习题
孕育:铁液在浇注以前，在一定条件下，向铁液中加入一定量的物质以改变铁液的凝固过程，改善铸态组织，从而达到提高性能为目的的处理方法，谓之孕育处理。
共晶度：铸铁的实际含碳量和共晶点的实际含碳量的比值称为共晶度。
碳当量：根据各元素对共晶点实际碳量的影响，将这些元素的量折算成碳量的增减，谓之碳当量，以CE表示。
氧化区：从空气与焦炭接触的位置开始至炉气中自由氧消失，CO2浓度达到最大值，这一区域称为氧化区。
预热区：自冲天炉加料口下缘附近的炉料面开始，至金属料开始融化位置，这一段路神高度称为冲天炉的预热区。
底焦高度：冲天炉内，炉底与融化带下沿之间的焦炭柱的高度称为底焦高度。
有效高度：加料口下缘至第一排风口中心线之间的炉体的高度称为有效高度。
1、简述灰铸铁与球墨铸铁的共晶转变过程与差异。
答：灰铸铁：铁液有一定的过冷后，初析奥氏体间的熔体的含碳量达到饱和，出现石墨/熔体的界面，因为石墨含碳量高，而熔体含碳量低，故易析出共晶奥氏体，而奥氏体的析出又促进了共晶石墨的生长，两者相互影响形成了灰铸铁的共晶转变。
球铁：液相中先析出首批小石墨球，然后析出奥氏体，某些石墨球单独长大，而某些石墨球被奥氏体包围形成奥氏体外壳，因为奥
氏体也石墨之间含碳量的差异，在外壳的包围下，石墨不断长大，形成共晶团，最终铁液凝固形成球墨铸铁。
差异：灰：G领先生长，非正常型共晶，且共晶团数由G决定球：G领先析出，在奥氏体包裹下生长，属于离异型共晶，共晶团数由G和奥氏体共同决定，但以G为主。
2、球墨铸铁化学成分选择的依据是什么？
答：1.要有利于石墨的球化和获得满意基体；2、使铸铁有较好的铸造性能
3、球墨铸铁铸铁孕育的目的是什么?
答：（1）消除结晶过冷倾向（2）促进石墨球化（3）减小晶间偏析4、简述亚共晶灰铸铁的一次结晶过程及组织构成。
答：当铁液温度冷却至液相线温度之下时，液相中析出初生奥氏体，并长大。当进入共晶转变时，残留液相中开始析出共晶团，共晶团在初生奥氏体枝晶间不断长大，此时，初析奥氏体还会继续长大，数量也会增多。凝固结束时，共晶团之间或共晶团和初析奥氏体枝晶相互衔接形成整体，这就是亚共晶灰铸铁的一次结晶过程。
组织构成：室温下组织为石墨，铁素体，珠光体，少量渗碳体和碳共晶等
5、简述冲天炉预热区、熔化区及过热区热交换特点及对铁水温度的影响
答：特点：
预热区：（1）炉气给热以对流传热为主（2）传递热量大（3）预
热区高度变化大；
溶化区：（1）炉气给热以对流传热为主（2）区域呈凹形分布（3）区域高度波动大；
过热区：（1）铁液的受热以与焦炭接触传导传热为主（2）传热强度大（3）炉气的最高温度与区域高度起决定作用
影响：预热区：将炉料从加热口的300度预热到溶化温度
溶化区：保持铁水温度在溶化温度以上
过热区：提升铁水温度150~200度
6、产生球化衰退的原因，主要防止措施有哪些？
答：原因：1.镁、稀土元素不断从铁液中逃逸减少；2.孕育作用不断衰退。
防止措施：1.铁液中应保持有足够的球化元素含量；2.降低原铁液中的含硫量，并防止铁液氧化；3.缩短铁液经球化处理后的停留时间；4.球化处理并扒渣后，用覆盖剂将铁液表面覆盖严，隔绝空气以减少元素的逃逸。
7、分析形成Fe-C双重相图的原因。
答：从热力学观点上看，铸铁以奥氏体+石墨的形态存在时能量低处于稳定状态，而以奥氏体+渗碳体的形态存在时，能量高，处于亚稳定状态，而且石墨较Fe3C更稳定；
从结晶动力学角度看，结晶时，形成含C6.67%的渗碳体晶核比形成含C100%的石墨晶核更容易，而且渗碳体是间隙型的金属间化合物，冷却速度较快时，形成Fe3C结构所需动力小
综上，形成了Fe-C双重相图
8、简述A、B、C、D、E、F石墨形成的条件及石墨分布特征。
答： A:条件：1.成分共晶或近共晶2.冷却缓慢，过冷度小
特征：分布均匀，尺寸相近，无方向
B：条件：1.成分亚共晶；2.过冷较快
特征：中心细小G，周围辐射状G，呈菊花状分布
C：条件：1.成分过共晶；2.慢冷
特征：部分带尖角块状，片状的初生G，平直，弯曲少，
数量少
D：条件：1.成分亚共晶成分较大2.冷速较快
特征：G数量多，尺寸小，多呈管棒状，在初生奥氏体
晶周围或枝晶之间无向分布
E：条件：1.成分亚共晶成分较大2.冷速和过冷度均小于D 特征：短片状，细小A型G，在奥氏体间呈局部方向性
析出
F：条件：1.成分过共晶2，快冷
特征：星状或短片状，分枝多，混合均匀分布
9、分析风量、风温及风速对冲天炉熔炼及铁水温度的影响。
答：1.风量的影响：提高冲天炉的进风量，由于提高了进风速度和炉内气体的流动速度，增加了参与燃烧反应的空气量，因而会强化焦炭燃烧，扩大氧化带及高温区高度，提高炉气最高温度，从而有利于提高铁液温度。但风量的提高也会造成炉料预热不足，不利于铁液过热。
2.风速：提高冲天炉进风速度，可消除焦炭表面阻碍燃烧反应的的灰渣，强化焦炭燃烧，提高炉气最高温度，同时高度风可改善炉内炉气与温度的分布，减少炉衬侵蚀，有利于铁液温度的提高。但风速过高对焦炭有吹冷作用，反而会恶化燃烧反应，加大元素烧损，降低铁液温度。
3.风温：提高送入炉内空气的温度，可强化焦炭燃烧，提高燃烧速度和炉气最高温度，从而提高铁液温度
10、绘出冲天炉的结构示意图，标出“有效高度”的位置。分析“有效高度”变化对冲天炉各个区域分布及铁水温度的影响。
答： P141
影响：其影响主要是由有效高度比决定的，即炉身高度H与炉膛直径之比。其值一般在6`8之间有效高度比降低，各区域下移，预热不够，铁水温度降低，不能有效熔炼；有效高度比提高，有利于预热，铁水温度会提高，能很好的熔炼，但会增加炉料，使得熔炼的效益降低。
11、生产孕育灰铸铁的基本条件有哪些。
答：（1）选择合适的化学成分（2）铁液要有一定的过热温度（3）假如一定量的孕育剂（4）孕育方法
12、简述三角试块三个区域的形成过程。
答： 1.尖端部分的铁液冷速快液相温度低于宫颈温度T c，L易转化成奥氏体+Fe3C形式，即容易形成白口铁
2.中部一小部分因为上端白口转变过多时而放出的结晶潜热
使白口铁周围的铁液温度升高，液相从而转变为奥氏体+G，与白口混合，从而形成麻口铁
3.下端很大的一部分因为壁厚很大，冷速缓慢，从而使液相转变为奥氏体+G，即形成了灰口铁
13、影响灰铸铁性能的主要因素有哪些?如何提高灰铸铁性能指标。答：主要因素：1.冷速2.化学成分3.铁液的过热和高温静置4.孕育处理5.气体6.炉料
提高方法：选择合理的化学成分；改变炉料组成，过热处理铁液；孕育处理；微量或低合金化
14、底焦焦高度在冲天炉熔炼过程中的作用?如何控制或调整低焦高度?
答：作用：1.确保冲天炉内进行热交换
2.决定炉内各区域位置
3.支撑炉料
底焦高度不足时，因金属料处于高温区域，溶化加快，料下移速度提高，预热不充分，融化区高度减小，区域下移，过热去减小，股调整时因加大层焦量，逐层调整。
底焦高度过高时，金属料处于低于T m处，多余焦炭热量用来预热，是预热更加充分，融化区缩短，预热区高度增加，铁水温度提高，有利于铁水过热，但熔化率低，股调整时应减小层焦量，逐层调整。15、冲天炉熔炼过程中硅、锰含量是如何变化的?影响硅、锰元素变化的主要因素有哪些?
答：(1）.硅和锰的氧化又两种途径：即直接氧化和间接氧化主要发生在熔化区和过热区
直接氧化：是送风中的氧和炉气中得CO2与铁液表面层的硅和锰直接反应
间接氧化：是铁液中得硅和锰与FeO发生反应.而氧化为主
（2）影响因素：①炉温元素的氧化为放热反应温度越高金属元素烧损减少
②炉气氧化性：强氧化性烧损量加大
③炉渣的性质：酸性炉渣SiO2活度大MnO活度小碱性冲天炉相反
④金属炉料元素含量越高烧损越大
16、铁水成分一定的条件下,为何浇注不同铸件时其组织不同? 答： 1.铸件的不同壁厚会影响组织，壁厚处容易形成奥氏体+石墨的灰口组织；薄壁处会形成奥氏体+渗碳体的白口组织
2.铸型也会对浇注组织产生影响。砂型易形成灰口组织；金属型易形成白口组织
3.生产的铸件不同也会对浇注组织产生影响
4.生产的工艺不同也会使浇注组织不同
合金及熔炼期末复习题2015
2015年合金及熔炼期末复习题 1.基本要求：屈服强度、抗拉强度、延伸率、疲劳极限的表示方法；各种铸造 合金及分类；常用的熔炼方法及加热原理 2.基本概念：固溶强化、时效强化、变质处理、机械性能的壁厚效应、变质潜 伏期、炉料遗传性、球化衰退、铁碳相图双重性、炉气燃烧比、冲天炉的炉壁效应、魏氏组织、等温强度、金属的钝化、集肤效应、回火脆性、稳定化处理 3.金属材料的强化机制有哪些，细晶强化实质及对合金强度和塑性的影响？ 4.铸造合金的使用性能有哪些（能列举2-3种）？ 5.铸造合金的工艺性能有哪些（能列举2-3种）？ 6.铸造铝合金的分类及牌号表示方法? 7.铝硅合金进行变质处理的原因及方法？ 8.镁、铜、铁、稀土、镍及锰对铝硅合金组织和性能的影响？ 9.Al-Si类活塞合金多为共晶及过共晶合金的原因（注意铝硅合金的共晶点）？ 10.稀土在铝合金、镁合金中有什么作用？ 11.铝铜类合金的铸造性能差，抗腐蚀性低的原因？ 12.铝合金精炼的目的是什么，主要方法有哪些（能列举3-4种）？ 13.铝液中氧化夹杂与针孔有何关系？原因何在？ 14.浮游法精炼的基本原理和方法，气泡大小对精炼效果有什么影响？ 15.影响变质处理效果的因素有哪些？
16.锆对镁合金有什么影响（能列举3-4种）？ 17.镁合金热处理时为什么需要分两个阶段加热？ 18.在几类镁合金中，为什么Mg-Al类合金必须进行孕育处理？ 19.镁合金熔炼时为什么需要保护，其熔炼保护技术有哪几种，基本原理是什么？ 20.Mg-Al类合金为什么不能加锆变质，其孕育处理方法有哪几种？ 21.铜合金熔炼时脱氧的原因及常用方法，哪一类铜合金不需要脱氧，为什么？ 22.铸造钛合金常见熔炼方法？ 23.铜合金熔炼时常用的脱氢方法和基本原理？ 24.根据碳在铸铁中存在的形态不同，通常可将铸铁分为哪几种？ 25.灰铸铁中根据石墨的形态不同而分为哪几种铸铁？ 26.石墨对灰铸铁的性能有什么影响？ 27.提高灰铸铁性能的主要途径是什么？ 28.球墨铸铁孕育和球化处理的目的是什么？ 29.球墨铸铁和蠕墨铸铁生产的主要工艺过程？ 30.可锻铸铁的生产主要包括那两个步骤？ 31.如果生产薄壁铸铁件，要求较高的塑性及韧性及低的成本，你认为采用哪一 种铸铁最为合适，为什么? 32.铸铁熔炼的方法主要有哪些？ 33.提高冲天炉铁水温度的措施有哪些（能列举2-3项，重点掌握风的温度和风 中氧含量对铁水温度的影响）？ 34.冲天炉与电炉双联的原理？
铸铁的熔炼安全方法及其特点(新编版)
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 铸铁的熔炼安全方法及其特点 (新编版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
铸铁的熔炼安全方法及其特点(新编版) 熔炼铸铁的方法依照所用的熔炉设备而分为冲天炉熔炼，感应电炉熔炼，电孤炉熔炼，反射炉熔炼，以及由某些方法的联合，如冲天炉一电孤炉、冲天炉一感应电炉双联法等。 1．冲天炉熔炼法 （1）冲天炉构造 冲天炉的基本构造示如图1。炉身、风箱及烟道等用钢板焊成。炉身内部通常砌以耐火砖层，以便抵御焦碳燃烧产生的高温作用。为了储存铁液，多数冲天炉都配有前炉。 （2）冲天炉熔炼原理 在熔炼过程中，炉身的下部装满焦碳，称为底焦。在底焦的上面交替装有一批批的铁料（生铁、废钢、回炉料、铁合金等）、焦碳及熔剂（石灰石、萤石等）。通过鼓风，使底焦强烈燃烧，产生的高
温炉气沿炉身高度方向上升，使其上面一层铁料熔化。 （3）冲天炉熔炼的优缺点及其应用 冲天炉是最普遍应用的铸铁熔炼设备。它用焦炭作燃料，焦炭燃烧产生的热量直接用来熔化炉料和提高铁液温度，在能量消耗方面比电孤炉和其它熔炉节省。而且设备比较简单，大小工厂皆可采用。但冲天炉也存在一定的缺点，主要是由于铁液直接与焦炭接触，故在熔炼过程中会发生铁液增碳和增硫的过程。 采用了冲天炉一电孤炉双联熔炼法或冲天炉一感应电炉双联熔炼法，以充分利用冲天炉熔化效率较高、电孤炉和感应电炉对铁液过热能力强及化学成分控制容易的优点。 2．感应电炉熔炼 （1）感应电炉构造及工作原理 感应电炉是利用电流感应产生热量来加热和熔化铁料的熔炉。炉子的构造分为有芯式和无芯式两种，在无芯式感应电炉中，坩埚内的铁料在交变磁场的作用下产生感应电流，并因此产生热量，而将其自身熔化和使铁液过程热。在有芯式感应电炉中，需要加入用
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铜冶炼基础知识
冶金概论讲义 1 冶金基本知识 1.1 冶金的概念及冶金方法分类 冶金就是从矿石或二次金属资源中提取金属或金属化合物，用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。 冶金的技术主要包括火法冶金、湿法冶金以及电冶金， 根据冶炼金属的不同，冶金工业又了可以分黑色冶金工业和有色冶金工业，黑色冶金主要指包括生铁、钢和铁合金（如铬铁、锰铁等）的生产，有色冶金指后者包括其余所有各种金属的生产。 1.2 火法冶金 火法冶金是在高温条件下进行的冶金过程。矿石或精矿中的部分或全部矿物在高温下经过一系列物理化学变化，生成另一种形态的化合物或单质，分别富集在气体、液体或固体产物中，达到所要捉取的金属与脉石及其它杂质分离的目的。实现火法冶金过程所需热能，通常是依靠燃料燃烧来供给，也有依靠过程中的化学反应来供给的，比如，硫化矿的氧化焙烧和熔炼就无需由燃料供热；金属热还原过程也是自热进行的。火法治金过程没有水溶液参加，所以又称为干法冶金。火法冶金是提取金属的主要方法之一，其生产成本一般低于湿法治金。 火法冶金包括：干燥、焙解、焙烧、熔炼，精炼，蒸馏等过程。 1.3 湿法冶金 湿法冶金是在溶液中进行的冶金过程。湿法冶金温度不高，一般低于100℃，现代湿法冶金中的高温高压过程，温度也不过473K左右，极个别情况温度可达573K。 湿法冶金包括：浸出、净化、制备金属等过程。 （1）浸出用适当的溶剂处理矿石或精矿，使要提取的金属成某种离子（阳离子或络阴离子）形态进入溶液，而脉石及其它杂质则不溶解，这样的过程叫浸出。浸出后经沉清和过滤，得到含金属（离子）的浸出液和由脉石矿物绢成的不溶残渣（浸出渣）。对某些难浸出的矿石或精矿，在浸出前常常需要进行预备处理，使被提取的金属转变为易于浸出的某种化合物或盐类。例如，转变为可溶性的硫酸盐而进行的硫酸化焙烧等，都是常用的预备处理方法。 （2）净化在浸出过程中，常常有部分金属或非金属杂质与被提取金属一道进入溶液，从溶液中除去这些杂质的过程叫做净化。
金属学与热处理铸造合金期末考试题答案
本答案非标准答案，仅作参考，祝大家期末取的好成绩！ 金属学与热处理铸造合金及其熔炼考试题纲 1．铁碳相图的二重性及其分析 从热力学观点上看，Fe-Fe3C相图只是介稳定的，Fe-C相图才是稳定的；从动力学观点看，在一定条件下，按Fe-Fe3C相图转变也是可能的，因此就出现了二重性。 分析：1）稳定平衡的共晶点C’的成分和温度与C点不同 2）稳定平衡的共析点S’的成分和温度与S点不同 2．稳定态和亚稳定态铁碳相图异同点 稳定平衡态的Fe-C相图中的共晶温度和共析温度都比介稳定平衡的高一点； 在共晶温度时，稳定平衡态的奥氏体的含碳量小于亚稳态平衡下奥氏体的含碳量。 3．用铁碳相图分析铸铁碳钢一二次结晶异同点 一次结晶：铁液降至液相线时，有初析石墨和初析奥氏体析出。温度继续下降，熔体中同时析出奥氏体和石墨，铸铁进入共晶凝固阶段。 当钢液温度降低至液相线时，有高温铁素体析出。温度下降至包晶温度时，发生包晶转变，生成奥氏体。温度继续下降，穿过L+γ区时，又有奥氏体自钢液中析出，此析出过程进行到固相线温度为止。 二次结晶：铸铁的固态相变即二次结晶。继续冷却，奥氏体中的含碳量沿E’S’线减小，以二次石墨的形式析出。当奥氏体冷却至共析温度以下，并达到一定的过冷度，就开始共析转变。两个固体相α与Fe3C相互协同地从第三个固体相长大（成对长大），形成珠光体。当温度下降至GS和PS线之间的区域是，有先共析铁素体α相析出。随着α相的析出，剩余奥氏体的含碳量上升。当温度达到共析转变温度时，发生共析转变，形成珠光体。结晶过程完了后，钢的组织基本上不在变化。 4．分析球状石墨形成过程 目前已基本肯定，球状石墨可以和奥氏体直接从熔体中析出。 在亚共晶或共晶成分的球墨铸铁中，首批小石墨在远高于平衡共晶转变温度就已成形，这是不平衡条件所造成的，但随着温度的下降，有的小石墨球会重新解体，而有的则能长大成球，随着这一温度的进行，又会出现新的小石墨球，说明石墨球的成核可在一定的温度范围内进行。 某些石墨球能在熔体中单独成长至一定尺寸，然后被奥氏体包围，而有的石墨球则很早的就被奥氏体包围，形成奥氏体外壳。总之，石墨球的长大包括；两个阶段，即：1）在熔体中直接析出核心并长大2）形成奥氏体外壳，在奥氏体外壳包围下成长。 5．灰铸铁的金相组织及其性能特点 灰铸铁的金相组织由金属基体和片状石墨所组成，还有少量非金属夹杂物。 特点：强度性能差；硬度特点，同一硬度时，抗拉强度有一个范围，同一强度时，硬度也有一定的范围；较低的缺口敏感性；良好的减震性；良好的减磨性。 6．流动性的概念及其影响因素
熔炼工初级职业技能鉴定考试题库{大纲 试题 答案}
[熔炼工（初级）]考试考核大纲 本大纲依据《熔炼工职业标准》规定的基础理论知识部分和对初级工工作要求（技能要求、相关知识）部分制定。 一、考核内容 (一) 基础理论知识 1.职业道德：（1）诚实守信的基本内涵；（2）企业员工遵纪守法的具体要求。 2.质量管理：（1）全面质量管理的基本方法；（2）关键工序的管理。 3.合金材料：（1）汽车常用的金属材料种类（铸铁、铝合金）； （2）合金的牌号，性能与选用。 4.机械识图：（1）表面粗糙度；（2）位置公差的定义；（3）识图知识。 5.电工基本知识：(1)熔炼设备常用电器及电气传动知识； (2)安全用电知识。 （二）熔炼理论 1.铸铁及其熔炼：（1）影响铸铁铸态组织的因素；（2）铸铁的结晶及组字形成； （3）特种性能铸铁； （4）铸铁的熔炼。 2.铸钢及其熔炼:（1）铸钢分类；（2）铸钢熔炼。 3.铸造非铁特合金及其熔炼：（1）铸造铝合金；（2）铸造铝合金熔炼。 （三）熔炼操作技能 1.常用铸造合金材料的牌号及特性。 2.常用炉衬材料及保温知识。 （四）熔炼工艺 1.熔炼工具：（1）装配工具种类；（2）工具适用范围。 2.铝合金熔炼及精炼设备设备选择。 3.熔炼工艺参数选择。 4.精炼工艺参数选择。 二、考试题型及题量 1、理论（120分钟）： ①单项选择题（40题，共40分）； ②判断题（35题，共35分）； ③简答题（3题，15分）； ④计算题（2题，共10分）。 2、实作（100分）： 工具涂料配置、涂刷及密度当量分析（时间120分钟）。 三、推荐教材目录 1《铸造合金及其熔炼》机械工业出版社
职业技能鉴定理论考试复习题 熔炼工（初级） 一、单选题（100题）： 1．在市场经济条件下职业道德具有（ C ）的社会功能。 A鼓励人们自由择业 B遏制牟利最大化 C 促进人们的行为规范 D 最大限度地克服人们受到利益驱动 2．职业道德通过（ A ）起着增强企业凝聚的作用。 A 协调员工之间的关系 B 增加职工福利 C 为员工创造发展空间 D 调节企业与社会关系 3．为了促进企业的规范化发展，需要发挥企业文化的（ D ）功能。 A 娱乐 B 主导 C 决策 D 自律 4．文明礼貌的职业道德规范要求员工做到（ B ）。 A 忠于职守 B 待人热情 C 办事公道 D 讲究卫生 5．对待职业和岗位，（ D ）并不是爱岗敬业所要求的。 A 树立职业理想 B 干一行爱一行专一行 C 遵守企业规章制度 D 一职定终身 6．下列关于诚信的表述，不恰当的一项是（ B ）。 A 诚信是市场经济的基础 B商品交换的目的就是诚实守信 C 重合同就是守信用 D 诚信是职业道德的根本 7．下列选项中不是办事公道具体要求的一项是（ B ）。 A 热爱、坚持真理 B 服从上级 C 不谋私利 D 公平公正 8．下列选项中，（ C ）是团结互相道德规范要求的中心环节。 A 平等尊重 B 顾全大局 C 互相学习 D 加强协作 9．职工对企业诚实守信应该做到的是（ B ）
合金熔炼期末复习题精简版
第一章 1.概念题 1)铸铁：含碳量大于2.14%或者组织中具有共晶组织的铁碳合金。 2)铁碳双重相图：Fe-Fe3C介稳定系相图与Fe-C（石墨)稳定系相图相结合的双重相图。 3)分配系数： 4)偏析系数： 5)珠光体领域：每个珠光体团由多个结构单元组成，每个结构单元中片层基本平行。每个结 构单元称作一个珠光体领域。 2.简答题 1)普通灰铸铁，除铁外还还有哪些元素？ C、Si、Mn、S、P。 2)介稳定与稳定相图的共晶共析点差异。 共晶点: Fe-Fe3C 1147℃ 4.3%(介稳定) Fe-C 1153℃ 4.26%(稳定) 共析点：Fe-Fe3C 727℃ 0.77% Fe-C 736℃ 0.69% 3)含Si量对稳定系相图的影响。 Si增加，共晶点和共析点含碳量减少，温度增加。 硅的加入使相图上出现了共晶和共析转变的三相共存区。 Si越多，奥氏体加石墨的共晶温度高出奥氏体加渗碳体的温度也越多。 硅量的增加，缩小了相图上的奥氏体区。 4)说明碳当量、共晶度的定义、意义，如何使用碳当量、共晶度确定铸铁的组织。 元素对共晶点实际碳量的影响，将这些元素的量折算成碳量的增减，叫做碳当量CE。CE>4.26%为过共晶成分 CE=4.26%为共晶成分； CE<4.26%亚共晶成分。 铸铁的实际含碳量和共晶点的实际含碳量的比值，叫做共晶度S C。 S C >1为过共晶；S C =1为共晶；S C <1为亚共晶成分。 5)按石墨形态铸铁分为哪几种，做出各种石墨形态的示意图？ 灰铸铁（片状) 球墨铸铁蠕墨铸铁团絮状石墨铸铁（可锻铸铁) 6)形成球状石墨的两个必要条件。 铁液凝固时必须有较大的过冷度和较大的铁液与石墨的界面张力。 第二章 一、概念题 1.灰口铸铁：通常是指断面呈灰色，其中的碳的主要以片状石墨形式存在的铸铁。 2.孕育处理：铁液浇注以前，在一定的条件下，向铁液中加入一定量的孕育剂以改变铁液的 凝固过程，改善铸态组织，从而达到提高性能为目的的处理方法。 3.铸铁的遗传性：更换炉料后，铸铁的主要成分不变，但组织发生明显变化，炉料与铸件组 织之间的这种关系成为铸铁的遗传性。 二、简答题 1.灰铸铁的室温组织？ 由金属基体和片状石墨所组成。主要的金属基体形式有珠光体、铁素体及珠光体加铁素体
铸铁熔炼基本知识
铸铁熔炼基本知识(目录) 1.熔解的目的 2.灰铁与球铁主要的性能特征及成因 a)灰铁的性能特点及成因 b)球铁的性能特点及成因 c)灰铁与球铁的本质区别 3.影响铸件性能的主要因素 a)合金元素对铸件性能的影响 b)铁水中气体对铸件性能的影响 c)铁水温度对铸件性能的影响 d)炉料的影响 4.合金的熔炼方式 a)冲天炉熔炼 b)感应电炉熔炼 c)冲天炉、感应电炉双联熔炼 5.铁水的处理 a)球化处理 b)孕育处理
铸铁熔炼基本知识(内容) 一、熔解的目的 获得一定成分和一定温度的铁水 二、球铁和灰铁的主要性能特点及原因 灰铸铁中的立体片状石墨球墨铸铁中的石墨球 1.灰铁的性能特点及原因 a)强度性能差 ●石墨的缩减作用——灰铸铁组织中存在大量的石墨，石墨强度很低可 近似认为无强度，这就使得材料的实际承载面积总比材料的实际面积 要小 ●石墨的缺口（切割）作用——灰铸铁组织中的石墨大多以片状形式存 在，在石墨片的尖端有应力集中现象易导致基体过载失效 b)硬度不稳定——因受石墨的影响大硬度稳定性差 c)缺口敏感性低——灰铸铁组织中存在大量的石墨，石墨的缩减作用与石墨的缺 口作用使得灰铸铁缺口敏感性低，石墨片越粗大缺口敏感性越低 d)良好的减震性——大量的石墨阻止了振动的传播，将能量转化成热能而散发 e)良好的减摩性 ●石墨本身具有润滑作用 ●石墨脱落处可存储润滑油以保证油膜完整从而提高润滑效果 2.球铁的性能特点 a)强度和硬度高 b)具有一定的韧性
c)优良的屈/强比 d)较低的缺口敏感性 原因：石墨呈球状对基体割裂作用弱，基体连续 3.球铁、灰铁性能差异的根本原因 球铁、灰铁性能差异的根本原因在于石墨形状的不同。 球墨铸铁金相灰铸铁金相三、影响铸件性能的主要因素 1.常见合金元素对铸件性能的影响 a)C、Si（CE）的影响 ●碳当w(CE)%= w (C)%+ w (Si+P) % 3 ●对球铁的影响 ●CE值过高会产生石墨漂浮现象，使夹杂物增多铸铁性能下降；CE值 过低易产生缩松、裂纹等缺陷，CE值在4.6-4.7%左右时易形成组织致密的铸件（实际生产球铁时，如对性能成分无特殊要求，则原汤调质目标为C——3.85% Si——1.85%，球化处理后的成分约为C——3.65% Si——2.80%，w(CE)%= w (C)%+ w (Si+P) % 3 =3.65%+ 2.80%+0.06% 3 =4.60%,成分的选取恰恰有利于得到致密铸件） 石墨漂浮显微缩松
铸造合金及其熔炼铸铁部分复习题
第一篇铸铁及其熔炼 1、按石墨形态的不同，铸铁分为灰口铸铁；球墨铸铁；蠕墨铸铁。 2、在Fe-G-Si相图中，硅的作用 （1）共晶点和共析点含碳量随硅量的增加而减少； （2）共晶转变和共析转变出现三相共存区； （3）改变共晶转变温度范围；提高共析转变温度； （4）减小奥氏体区域。 3、只考虑Si、P等元素对共晶点实际碳量影响的计算公式为CE=C+1/3（Si+P）； 4、亚共晶铸铁凝固特点：凝固过程中，共晶体不是在初析树枝晶上以延续的方式在结晶前沿形核并长大，而是在初析奥氏体晶体附近的枝晶间、具有共晶成分的液体中单独由石墨形核开始；石墨作为领先相与共晶奥氏体共生生长； 5、过共晶铸铁的凝固特点：凝固过程则由析出初析石墨开始，到达共晶温度时，共晶石墨在初析石墨上析出，共晶石墨与初析石墨相连。 6、石墨的晶体结构是六方晶体。 7、如图所示，形成片状石墨的晶体生长是Ａ向占优，而球状石墨是Ｃ向生长占优， 8、F、C型石墨属于过共晶成分铸铁中形成的石墨 Ａ型Ｂ型Ｄ型Ｆ型 9、球状石墨形成的两个必要条件：铁液凝固时必须有较大的过冷度；铁液与石墨间较大的表面张力。 10、球墨铸铁的球状石墨的长大包括两个过程：石墨球在熔体中直接析出并长大；形成奥氏体外壳，在奥氏体外壳包围下长大。 11、由于球状石墨的生长是在共晶成分下形成的石墨和奥氏体分离长大，因此其共晶过程又称之为离异共晶； 12、灰铸铁的金相组织由金属基体和片状石墨组成，基体的主要形式有珠光体、铁素体、珠光体加铁素体。 13、普通铸铁中除铁以外，五大基本元素包括碳、硅、锰、硫、磷，其中碳、硅是最基本的成分，磷、硫是杂质元素，因此加以限制。 14、在铁碳双重相图中，稳定系和亚稳定系的共晶反应温度差别形成了共晶温度间隔，对于Ni、Si、Cr、S这四种元素来说，促进合金液在冷却过程中按稳定系转变的元素有Ni、Si，按亚稳定系转变的元素有Cr、S。 15、Cr元素在铸铁中的作用: (1)反石墨化元素,珠光体稳定元素;
(完整版)有色冶金概论复习题
1简述冶金学科（冶金方法）的分类； 冶金学分类: 提取冶金学和物理冶金学 2几种典型提炼冶金方法的一般流程及特点； 火法冶金: 火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤。 湿法冶金: 其生产步骤主要包括：浸取、分离、富集和提取。 水法冶金的优点是环境污染少，并且能提炼低品位的矿石，但成本较高。主要用于生产锌、氧化铝、氧化铀及一些稀有金属。 电冶金：利用电能从矿石或其他原料中提取、回收和精炼金属的冶金过程。 粉末冶金：粉末冶金由以下几个主要工艺步骤组成：配料、压制成型、坯块烧结和后处理。对于大型的制品，为了获得均匀的密度，还需要采取等静压（各方向同时受液压）的方法成型。 粉末冶金在技术上和经济上有以下特点： （1）可生产普通熔炼方法无法生产的特殊性能材料，如多孔材料、复合材料等；可避免成分偏析、保证合金具有均匀的组织和稳定的性能； （2）可生产高熔点金属（如钨和钼）和不互熔的合金（如钨-银合金）； （3）可大量减少产品的后续机加工量，节约金属材料，提高劳动生产率。这一点对贵重金属尤其重要； （4）粉末冶金零件的缺点是塑性和韧性较差。 3. 简述有色金属提取的特点； 有色金属提取工艺的特点：1）有色金属矿物的品位低，成分复杂。2）提取方法多，分火法和湿法。 4. 简述有色金属火法、湿法提取工艺的分类。 火法： （1）焙烧（氧化焙烧、还原焙烧、硫酸化焙烧、氯化焙烧、煅烧、烧结焙烧）； （2）熔炼（造锍熔炼、还原熔炼、氧化熔炼、熔盐电解、反应熔炼，吹炼）； （3）精炼（氧化精炼、氯化精炼、硫化精炼、电解精炼）。 湿法： （1）浸出 按浸出的溶剂分为：碱浸、氨浸、酸浸、硫脲浸出、氰化物浸出，等； 按浸出的方式分为：常压浸出、加压浸出、槽浸、堆浸、就地浸出，等。 （2）净化：水解沉淀净化、置换净化、气体还原（氧化）净化，等。 （3）沉积：置换沉积、电解沉积、气体还原沉积。 5. 判断下列金属那些属于稀有金属、轻金属、重有色金属及贵金属 6. 金属铝、铜、金、银的主要物理化学性质？ 铜的性质： 物理性质铜呈玫瑰红色，特点是展性和延性好；导电、导热性极佳，仅次于银；无磁性；不挥发；液态铜流动性好等。熔点：1083℃。密度：8.96 g/cm3 铜的蒸气压很小，在熔点温度下仅为9×10-5Pa。高温下，液体铜能溶解氢、氧、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等气体。凝固时，溶解的气体又从铜中放出，造成铜铸件内带有气孔，影响铜的机械性能和电工性能。 化学性质铜在干燥空气中不起变化，但在含有二氧化碳的潮湿空气中则能氧化形成碱式碳酸铜（铜绿）的有毒薄膜。加热至185℃，铜在空气中开始氧化，高于350℃氧化生成Cu2O和CuO。因铜为正电性元素，故不能置换酸（盐酸和硫酸）中的氢，而仅能溶于有氧化作用的酸如硝酸和有氧化剂存在时的硫酸中。铜能溶于氨水及与氧、硫、卤素等化合。 铝的性质
冰铜主要性质都有哪些呢
冰铜主要性质都有哪些呢？ 冰铜主要性质都有哪些呢？ 熔点：940~1130oC，随冰铜品位变化 比重：4.0～5.2，远高于炉渣比重（3～3.7）； 粘度：η＝2.4×10-3Pa·s，比炉渣粘度低很多（0.5~2Pa·s） 表面张力：与铁橄榄石（2FeO·SiO2）熔体间的界面张力约为20～60N/m，其值很小，由此可判断冰铜容易悬浮在熔渣中。 冰铜的主要成分Cu2S和FeS都是贵金属的强有力的捕捉剂。 冰铜品位是生产中的一个重要问题。太低会使后续吹炼时间拉长、费用增加；太高则使炉渣中的含铜量增加，产生浪费。 铜在渣和冰铜中的平衡浓度遵循分配定律铜价 对铜熔炼，K=0.01。
最常采用的冰铜品位为30~40%。不过，为了减少熔炼能耗，冰铜品位有越来越高的趋势，但一般不宜超过70%。至于炉渣中的铜，可以回收。 生冰铜 含铜率 在20%～50%之间 含硫率 在23%～27%之间. 处理冰铜特点 不需要燃料 冰铜主要由硫化铜和硫化铁互相溶解形成的，它的含铜率在20%～50%之间，含硫率在23%～27%之间. 冰铜较重，沉于下层，可以从高炉的出料口流出来，废矿渣则从上部排出。 冰铜的形成无法避免,不过可以再利用: 处理冰铜，可采用斜吹卧式转炉，特点是不需要燃料，依靠铜水中铁和硫的氧化反应放出热量提供全部热，而水排带动风箱不停的吹入足够的空气。冰铜经过这种吹炼，能够生成含铜品位高于98%的粗铜，熔化的铜汁倒入模具，就成了黄澄澄、金灿灿的铜锭。这种新式斜吹卧式转炉热容量大、作业周期内温度变化小、生产率高；采用的新型炉衬寿命长，节约维护时间；采用独特的新型支承装置，有效降低炉身高度；炉体封头采用球形封头，
铸造合金及熔炼思考题要点
第一篇铸造有色合金及其熔炼思考题及参考答案 1.基本概念：屈服强度、抗拉强度、固溶强化、时效强化 屈服强度就是指金属对起始塑性变形的抗力；抗拉强度是代表最大均匀塑性变形抗力的指标；固溶强化是指形成固溶体使合金强化的方法；时效强化是指通过热处理利用合金的相变产生第二相微粒，造成的强化。 2.金属材料的强化机制主要有哪些，对强度和塑性有什么影响？ 晶界强化、固溶强化、分散强化、形变强化、复合强化。形变强化与粒子强化在强度提高时，塑性会显著降低；固溶强化在强度提高时塑性还能保持较好的水平；晶界强化时，细化晶粒提高强度也改善塑性。 3.铸造合金的使用性能有哪些？ 机械性能、物理性能和化学性能 4.铸造合金的工艺性能有哪些？ 铸造性能、熔炼性能、焊接性能、热处理性能、机加工性能 5.基本概念：变质处理、机械性能的壁厚效应 所谓变质处理是在熔融合金中加入少量的一种或几种元素（或加化合物起作用而得），改变合金的结晶组织，从而改善合金机械性能。这种随铸件壁厚增加而使机械性能下降的现象，称为机械性能的壁厚效应。 6.铝硅合金进行变质处理的原因及方法？ 原因：铝硅合金中的硅相在自发非控制生长条件下会长成粗大的片状，这种形态的脆性相严重割裂基体，大大降低合金的强度和塑性，为了改变这种状况，必须进行变质处理。方法：生产上常在合金液中加入氟化纳与氯盐的混合物来进行变质处理，加入微量的纯钠也有同样效果。 7.镁、铜、铁和锰对铝硅合金组织和性能的影响？ 1）镁：少量的镁，即能大大提高抗拉和屈服强度，随着镁量增加，强化效果不断增大，强度急剧上升，而塑性下降；2）铜：使铝硅合金强度显著增加，但伸长率下降，提高合金的热强性；3）铁：恶化了合金的机械性能，特别是塑性，
熔炼工初级职业技能鉴定考试题库{大纲+试题+答案}
［熔炼工（初级）］考试考核大纲 本大纲依据《熔炼工职业标准》规定的基础理论知识部分和对初级工工作要求（技能要求、相关知识）部分制定。 一、考核内容 （一）基础理论知识 1. 职业道德：（1）诚实守信的基本内涵；（2）企业员工遵纪守法的具体要求。 2. 质量管理：（1）全面质量管理的基本方法；（2）关键工序的管理。 3. 合金材料：（1）汽车常用的金属材料种类（铸铁、铝合金）； （2）合金的牌号，性能与选用。 4. 机械识图：（1）表面粗糙度；（2）位置公差的定义；（3）识图知识。 5. 电工基本知识：（1）熔炼设备常用电器及电气传动知识； （2）安全用电知识。 （二）熔炼理论 1. 铸铁及其熔炼：（1）影响铸铁铸态组织的因素；（2）铸铁的结晶及组字形成； （3）特种性能铸铁； （4）铸铁的熔炼。 2. 铸钢及其熔炼：（1）铸钢分类；（2）铸钢熔炼。 3. 铸造非铁特合金及其熔炼：（1）铸造铝合金；（2）铸造铝合金熔炼。 （三）熔炼操作技能 1. 常用铸造合金材料的牌号及特性。 2. 常用炉衬材料及保温知识。 （四）熔炼工艺 1. 熔炼工具：（1）装配工具种类；（2 ）工具适用范围。 2. 铝合金熔炼及精炼设备设备选择。 3. 熔炼工艺参数选择。 4. 精炼工艺参数选择。 二、考试题型及题量 1、理论（120分钟）： ①单项选择题（40题，共40 分）； ②判断题（35题，共35分）； ③简答题（3题，15分）； ④计算题（2题，共10分）。 2、实作（100分）： 工具涂料配置、涂刷及密度当量分析（时间120分钟）。 三、推荐教材目录 1《铸造合金及其熔炼》机械工业出版社
铸造及其熔炼
铸造合金及其熔炼论文正文 这本书主要向我们介绍了有关铸造方面的绝大多数内容，用三篇共十七章的篇幅来具体的为我们所了解，主要包括：铸铁及其熔炼，铸铸钢及其熔炼，铸造非铁合金及其熔炼。 第一篇主要内容有：铸铁的结晶及组织的形成、灰铸铁、强韧铸铁、特种性铸铁以及铸铁的熔炼；接着第二篇又介绍了铸造碳钢、铸造低碳合金钢铸造高合金钢、电弧炉炼钢、感应电炉炼钢和钢的卢外精炼；最后第三篇章讲了铝合金的铸造、铸造铝合金的熔炼、铸造铜合金铸造铜合金的熔炼以及铸造锌合金以及熔炼。 1按铸铁的断口特征分类 灰口铸铁：断口呈灰色或暗灰色； 白口铸铁：断口呈银白色； 麻口铸铁：断口呈灰色与银白色交错。 2按铸铁中石墨的存在形式或形态分类 灰铸铁：铸铁中的石墨呈片状；灰铸铁按其生产过程中是否进行孕育处理又可分为：普通灰铸铁（未进行孕育处理）和孕育铸铁（进行孕育处理） 蠕墨铸铁：铸铁中的石墨呈蠕虫状； 球墨铸铁：铸铁中的石墨呈球状； 可锻铸铁：经石墨化退火后铸铁中的石墨呈团絮状。 最主要的是掌握铸铁和铸钢的组织、分类、热处理、性能、铸造方式以及如何保护的措施等等。 铸造行业及铸造技术的现状
中国已是制造大国，铸件年产量已达到1987万t，是世界铸件生产第一大国。2002年中国二重集团公司成功地浇注了特大型轧钢机机架铸件，总共冶炼、浇注钢液730t。中国的铸造行业与国外工业发达国家相比，仍有差距。例如，重大工程的关键铸件如长江三峡水轮机的第一个铸造拼焊结构的叶轮重426t仍从加拿大进口，价值为960万美元；航空发动机及其它重要的动力机械的关键铸件如燃汽轮机高温合金单晶体叶片的铸造技术尚有待突破，中国铸件仍然是以普通灰铸铁为主，铝和镁合金及球墨铸铁的占有比例远不及美国。 铸铁的发展前景 （1）加强高强度薄壁灰铸铁生产技术的开发 低成本和良好的铸造性能是灰铸铁的主要优势，所以灰铸铁已广泛应用于汽车、内燃机、农机、压缩机和市政建设等领域。今后制约灰铸铁件增长和发展的主要因素之一是轻量化，铸铁轻量化将为铸铁工业注入新的活力，今后应加强高强度薄壁灰铸铁的生产技术的开发。 （2）进一步推广使用球墨铸铁 随着我国汽车工业和铸管工业的发展，以及随着我国球墨铸铁生产水平的提高，应用领域的拓宽，预计进入21世纪，我国球铁件产量必将有大幅度的增长，应进一步扩大等温淬火球墨铸铁在承受强载荷工况机械零件和耐磨件上的应用。推广铸态球墨铸铁，节约能源，降低生产成本。 （3）扩大蠕墨铸铁的应用 蠕墨铸铁是一种新型材料,它的强度、塑韧性高于灰铸铁,铸造性能优于球墨铸铁,具有优良的耐热疲劳性能和导热性能,可在柴油机缸盖和排气管、液压阀、机床床身、钢锭模、玻璃模具等铸件上推广应用。
铸铁熔炼操作规程
QMS工作文件文件编号XECG—2010A/0-11 生效日期年月日 文件名称中频炉（铸铁）熔炼操作规程编制审核批准 页码第1 页共4 页 1：目的 加强现场技术管理，规范中频炉熔炼操作。 2；范围 适用于中频炉熔炼铸铁的操作。 3：职责 3.1原材料准备 ⑾原生铁、回炉料、增碳剂、废钢、硅铁、锰铁、铜、球化剂、孕育剂的质量标准应符合公司铸造材料标准。 ⑿每批外购的生铁、废钢、废机铁、硅铁、锰铁应该分类堆放，不可混杂（生铁、硅铁、锰铁、球化剂、孕育剂应附有对方或本公司的检测报告） ⑶炉料应进行破碎，用电子吸盘直接加料尺寸应符合表1，注：用手工加料的不受此限制。表1 炉料尺寸要求单位：mm 炉料回炉铁废钢硅铁锰铁 块度（8t）≤360 ≤360 80-120 60-100 块度（5t）≤280 ≤280 70-100 50-80 ⑷用于球铁的废钢应为低碳钢边角料，清洁无油、去锈。不得混有表面有油漆或镀层的材料， 不得混有合金钢废料。 ⒂新生铁回炉料、浇冒口表面粘附的泥砂应清除。 ⒃铁屑应按材质种类分类堆放，不得混有油污泥砂和抹布等杂物。 ⒄根据浇注铁水总量和配料比例，开炉前要备足各种炉料，并且分好类。 3.2修炉 ⑴每开炉之前，应将炉壁上附着的釉渣进行清理，并检查炉衬的尺寸大小是否符合技术要求。 ⑵应仔细对炉衬各部分特别是炉底进行检查，发现有严重侵蚀及裂纹等情况，应用修补炉衬材料进行修补。 ⑶将炉领上附着的釉渣进行清理，并按工艺要求进行修整，保证出铁时，铁液不溢出炉外。 3.3 开炉前检查 3.3.1每次开炉前一小时，要全面检查以下方面，发现问题要及时排除才能开炉熔化： A)炉体、炉衬、炉领、中频电源漏炉报警装置，内循环和外循环冷却水系统液压倾炉机构等是否正常。 B)炉体各紧固件有无松动和移位； C)水管有无破损漏水等。 3.3.2 炉前地坑和炉体周围不得有积水，地坑内可铺一层干砂。 3.4加料熔化 3.4.1 第一炉冷料启动时，其加料量一般为1.5~2.5吨，最好在炉体的中间加入一件重量为150~300公斤的起熔块，两边再用生铁锭或小块废钢填实，装料时禁止站在炉台上往炉丢入铁块，以免将炉体坩埚砸坏。 3.4.2第一炉熔化先用300～500KW左右的小功率送电半小时，使生料逐渐变红，观察炉衬，当生料和炉衬从底部到顶部都变得明亮时，保温半小时，然后进入正常熔化。 3.4.3 加入到电炉内的各种原材料严格按工艺员出具的配料单要求，用电磁吸铁盘或手工分批吊入，计量要求准确，加入顺序为：废钢加入炉底部，然后加入生铁锭和回炉料，并做好记
铸铁的熔炼安全方法及其特点
铸铁的熔炼安全方法及 其特点 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
铸铁的熔炼安全方法及其特点熔炼铸铁的方法依照所用的熔炉设备而分为冲天炉熔炼，感应电炉熔炼，电孤炉熔炼，反射炉熔炼，以及由某些方法的联合，如冲天炉一电孤炉、冲天炉一感应电炉双联法等。 1．冲天炉熔炼法 （1）冲天炉构造 冲天炉的基本构造示如图1。炉身、风箱及烟道等用钢板焊成。炉身内部通常砌以耐火砖层，以便抵御焦碳燃烧产生的高温作用。为了储存铁液，多数冲天炉都配有前炉。 （2）冲天炉熔炼原理 在熔炼过程中，炉身的下部装满焦碳，称为底焦。在底焦的上面交替装有一批批的铁料（生铁、废钢、回炉料、铁合金等）、焦碳及熔剂（石灰石、萤石等）。通过鼓风，使底焦强烈燃烧，产生的高温炉气沿炉身高度方向上升，使其上面一层铁料熔化。 （3）冲天炉熔炼的优缺点及其应用
冲天炉是最普遍应用的铸铁熔炼设备。它用焦炭作燃料，焦炭燃烧产生的热量直接用来熔化炉料和提高铁液温度，在能量消耗方面比电孤炉和其它熔炉节省。而且设备比较简单，大小工厂皆可采用。但冲天炉也存在一定的缺点，主要是由于铁液直接与焦炭接触，故在熔炼过程中会发生铁液增碳和增硫的过程。 采用了冲天炉一电孤炉双联熔炼法或冲天炉一感应电炉双联熔炼法，以充分利用冲天炉熔化效率较高、电孤炉和感应电炉对铁液过热能力强及化学成分控制容易的优点。 2．感应电炉熔炼 （1）感应电炉构造及工作原理 感应电炉是利用电流感应产生热量来加热和熔化铁料的熔炉。炉子的构造分为有芯式和无芯式两种，在无芯式感应电炉中，坩埚内的铁料在交变磁场的作用下产生感应电流，并因此产生热量，而将其自身熔化和使铁液过程热。在有芯式感应电炉中，需要加入用其它熔炉（如冲天炉）熔化的铁液，在环形铁芯内产生的交变磁场使沟槽内的铁液过程，并利用沟槽中铁液与其上面熔池中的铁液循环作用而加热全部铁液。无芯式感应电炉具有熔化固体炉料的能力，而有芯感应电炉只能过热已熔
电炉教材
1.5.1火法炼铜 火法炼铜时当今生产铜的主要方法，世界上80%以上的铜是用火法从硫化铜精矿中提取的。火法炼铜最突出的特点时适应性强、能耗低、生产效率高。 硫化铜精矿的火法熔炼，一般包括三个过程。第一个过程时将铜矿石熔炼成冰铜，第二个过程是将冰铜吹炼成粗铜，最后把粗铜精炼成纯铜。精炼分为火法精炼和电解精炼。1.5.2湿法炼铜 湿法炼铜是在溶液中进行的一种提铜方法，无论贫矿、富矿、氧化矿或硫化矿，都可用湿法炼铜的方法提取铜。 湿法炼铜时用适当的溶剂浸出铜矿石，使铜以离子状态进入溶液，脉石及其它杂质不溶解。浸出后经澄清和过滤，得到含铜浸出液和由脉石组成的不溶残渣及浸出渣。浸出过程中，由于一些金属和非金属杂质与铜一起进入溶液，浸出液须净化，净化后的浸出液用置换、还原、电积等方法将铜提取出来。湿法炼铜工艺流程图如图1-2所示。 第2章冰铜熔炼 2.1概述 冰铜熔炼时在高温和氧化气氛条件下将硫化铜精矿熔化生产MeS共熔体的方法，又称造锍熔炼。冰铜熔炼将精矿中的铜富集于冰铜中，而大部分铁的氧化物与加入的熔剂造渣。冰铜与炉渣由于性质差别极大而分离。 根据炉料受热方式、热源、炉料所处的状态、气氛氧化程度，冰铜熔炼分为鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、闪速熔炼及一步炼铜等。尽管设备不同，冶炼过程的实质是相同的，都属于氧化熔炼。 铜精矿首先熔炼获得冰铜，然后将冰铜吹炼成粗铜，再获得纯度较高的粗铜，将粗铜进行精炼，即火法精炼和电解精炼，这些过程都包含了氧化过程。 2.2冰铜熔炼的基本原理 冰铜熔炼所用炉料主要是硫化铜精矿和含铜的返料，除含有Cu、Fe、S等元素外，还含有一定量的脉石。如用一般熔炼方法如反射炉处理S/Cu比值高的精矿，得到的冰铜品位低，此时要先进行氧化焙烧，脱去部分硫后熔炼，才能获得要求较高品位的冰铜。如采用闪速熔炼或一步炼铜法则不受S/Cu的限制。硫含量大，自热能力好。 炉料中的化合物分如下几种： (1) 硫化物 熔炼生精矿以CuS、FeS、FeS2为主；焙砂以Cu2S、FeS为主，还有少量的ZnS、NiS、PbS等。 (2) 氧化物 Fe2O3、Fe3O4、CuO、Cu2O、ZnO、MeO、Al2O3。如炉料为焙烧氧化物较多，生精矿中氧化物较少。 （3）脉石 CaCO3、MgCO3、SiO2、Al2O3等。 其中硫化物和氧化物数量占80%以上。熔炼过程实际上时铁和铜的化合物及脉石在高温和氧化气氛条件下进行的一系列化学反应，并生产MeS相和MeO相，即冰铜和炉渣，二者因性质和密度不同而分离。 熔炼的炉料还包括加入的熔剂如石英石、石灰石等，与精矿中部分铁和脉石形成炉渣。 2.2.1熔炼过程的化学反应
(完整版)铸造复习题新(带答案)
填空题 1、常见毛坯种类有铸件、压力加工件、和焊接 件。其中对于形状较复杂的毛坯一般采用铸件。 2、影响合金充型能力的因素很多，其中主要有___合金流动性、__浇铸条件_和_铸型的充填条件__三个方面。 3、凝固过程中所造成的体积缩减如得不到液态金属的补充，将产生缩孔 或缩松。 4、铸件应力过大会引起变形、裂纹等缺陷。因此，进行铸件结构设 计时应注意使铸件的壁厚尽量均匀一致。 5、液态合金充满铸型，获得尺寸正确、轮廓清晰铸件的能力，称为液态合金的充型能力。 6、铸件上各部分壁厚相差较大，冷却到室温，厚壁部分的残余应力为拉 应力，而薄壁部分的残余应力为压应力。 7、任何一种液态金属注入铸型以后，从浇注温度冷却至室温都要经过三个联系的收缩阶段，即液态收缩、凝固收缩和固态收缩。 8、影响合金收缩的因素有化学成分、浇铸温度、铸件结构与铸型条件 9、合金的结晶温度范围愈__小__，其流动性愈好。 10、根据生产方法的不同，铸造方法可分为砂型铸造和特种铸造两大类 11、制造砂型时，应用模样可以获得与零件外部轮廓相似的铸件外形，而铸件内部的孔腔则是由型芯形成的。制造型芯的模样称为芯盒。 12、为使模样容易从砂型中取出，型芯容易从芯盒中取出，在模样和芯盒上均应做出一定的拔模斜度。 13、浇注系统是金属熔液注入铸型型腔时流经的通道，它是由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。 14、铸件常见的缺陷有浇不足、冷隔、气孔、砂眼和缩孔等。 15、合金的液态收缩和凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松的基本原因。 16、孕育铸铁的生产过程是首先熔炼出碳和硅含量较低的原始铁水，然后铁水出炉时加孕育剂。
17、可锻铸铁是先浇铸出白口铸铁，然后进行石墨化退火 而获得的 18、按铸造应力产生的原因不同可分为热应力应力和机械应力。 19、铸件顺序凝固的目的是防止缩孔、缩松。 20、控制铸件凝固的原则有二个，即顺序凝固和同时凝固。 21 影响铸铁石墨化最主要的因素是化学成分和冷却速度。 22 根据石墨形态，铸铁可分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。 23、灰铸铁中碳主要以片状石墨的形式存在，这种铸铁可以制造机床床身（机床床身，曲轴，管接头）。 25、可锻铸铁中石墨呈团絮状，这种铸铁可以制造管接头 （机床床身，犁铧，管接头）。 26、球墨铸铁中石墨呈球状状，这种铸铁可以制造曲轴（机床床身，曲轴，暖 气片）。 27、根据铸铁中碳的存在形式，铸铁可分为、、和 四种。其中应用最广泛的是铸铁；强度最高的铸铁是。 28、铸铁成分含碳、硅、锰、硫、磷五种元素，其中碳和硅两元素的含量越 高，越有利于石墨化进行，而锰和硫元素则是强烈阻碍石墨化的元素。 29、铸造时，灰铸铁比铸钢的流动性好，浇铸温度低。 30、对砂型铸件进行结构设计时，必须考虑合金的铸造性能和铸造工艺 对铸件结构提出的要求。 31、碳在铸铁中的存在形式有石墨和渗碳体。 32、根据石墨形态，铸铁可分为、、 和。 33、在各种铸造方法中，适应性最广的是砂型铸造，生产率最高的的是 压力铸造，易于获得较高精度和表面质量的是压力铸造易于产生比重偏析的是离心铸造。
铸铁的熔炼方法及其特点
铸铁的熔炼方法及其特点 熔炼铸铁的方法依照所用的熔炉设备而分为冲天炉熔炼，感应电炉熔炼，电孤炉熔炼，反射炉熔炼，以及由某些方法的联合，如冲天炉一电孤炉、冲天炉一感应电炉双联法等。 1．冲天炉熔炼法 （1）冲天炉构造冲天炉的基本构造示如图4。炉身、风箱及烟道等用钢板焊成。炉身内部通常砌以耐火砖层，以便抵御焦碳燃烧产生的高温作用。为了储存铁液，多数冲天炉都配有前炉。 （2）冲天炉熔炼原理在熔炼过程中，炉身的下部装满焦碳，称为底焦。在底焦的上面交替装有一批批的铁料（生铁、废钢、回炉料、铁合金等）、焦碳及熔剂（石灰石、萤石等）。通过鼓风，使底焦强烈燃烧，产生的高温炉气沿炉身高度方向上升，使其上面一层铁料熔化。 （3）冲天炉熔炼的优缺点及其应用冲天炉是最普遍应用的铸铁熔炼设备。它用焦炭作燃料，焦炭燃烧产生的热量直接用来熔化炉料和提高铁液温度，在能量消耗方面比电孤炉和其它熔炉节省。而且设备比较简单，大小工厂皆可采用。但冲天炉也存在一定的缺点，主要是由于铁液直接与焦炭接触，故在熔炼过程中会发生铁液增碳和增硫的过程。 采用了冲天炉一电孤炉双联熔炼法或冲天炉一感应电炉双联熔炼法，以充分利用冲天炉熔化效率较高、电孤炉和感应电炉对铁液过热能力强及化学成分控制容易的优点。 2．感应电炉熔炼 （1）感应电炉构造及工作原理感应电炉是利用电流感应产生热量来加热和熔化铁料的熔炉。炉子的构造分为有芯式和无芯式两种，在无芯式感应电炉中，坩埚内的铁料在交变磁场的作用下产生感应电流，并因此产生热量，而将其自身熔化和使铁液过程热。在有芯式感应电炉中，需要加入用其它熔炉（如冲天炉）熔化的铁液，在环形铁芯内产生的交变磁场使沟槽内的铁液过程，并利用沟槽中铁液与其上面熔池中的铁液循环作用而加热全部铁液。无芯式感应电炉具有熔化固体炉料的能力，而有芯感应电炉只能过热已熔化的铁液，但在过热铁液的电能消耗方面，则以有芯感应电炉更为节省。 1—感应线圈 2—轭铁 3—耐火材料 4—铁液 5—熔渣 （2）感应电炉熔炼的优缺点及其应用与冲天炉熔炼相比，感应电炉熔炼的优点是熔炼过程中不会有增碳和增硫现象，而且熔炼过程可以造渣覆盖铁液，在一定程度上能防止铁液中硅、锰及合金元素的氧化，并减少铁液从炉气中吸收气体，从而使铁液比较纯净。这种熔炼方法的缺点是电能耗费大。 感应电炉适用于熔炼高质量灰铸铁、合金铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁等。无芯感应电炉能够直接熔化固体炉料，而且开炉及停炉比较方便，适合于间断性生产条件。有芯感应电炉开炉及停炉不便，适合于连续性生产。这种炉子熔化固体炉料的热效率低，而对过热铁液的热效率高，故适于与冲天炉配合使用。目前这两种形式的感应电炉在铸铁生产上都得到应用。