铸造合金及其熔炼

铸造合金及其熔炼
铸造合金及其熔炼

铸造合金及其熔炼 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

第一章

1.铁碳相图的二重性

从热力学观点上看,Fe-Fe3C相图只是介稳定的,Fe-C(石墨)相图才是稳定的。

从动力学观点看,在一定条件下,按Fe-Fe3C相图转变亦是可能的,因此就出现了二重性。

2.对比Fe-G和Fe-G-Si准二元相图,硅的作用有如下各点:

1、共晶点和共析点含碳量随硅量的增加而减少。

2、硅的加入使相图上出现了共晶和共析转变的三相共存区。(共晶区:液相、奥氏体加石墨;共析区:奥氏体、铁素体加石墨)

3、共晶和共析温度范围改变了,硅对稳定系和介稳定系的共晶温度的影响是不同的。

4、硅量的增加,还缩小了相图上的奥氏体区。

实际意义:对分析铸铁的凝固过程、组织形成以及制定热处理工艺。

3.碳当量和共晶度的意义及表达式。

碳当量:CE=C+1/3(Si+P) 根据各个元素对共晶点的影响,将这些元素的量折算成碳量的增减。

共晶度:Sc=C铁/Cc=C铁/(%-1/3(Si+P))

C

铁——铸铁实际含碳量(%)

Cc——稳定态共晶点的含碳量(%)

Si、P——铸铁中硅、磷含量(%)

如Sc>1为过共晶、Sc=1为共晶、Sc<1为亚共晶成分铸铁。

4.初析石墨的结晶和初析奥氏体的结晶

铸铁从液态转变成固态的一次结晶过程,包括初析和共晶凝固两个阶段

初析石墨的结晶:当过共晶成分的铁液冷却时,先遇到液相线,在一定的过冷下便会析出初析石墨的晶核,并在铁液中逐渐长大。

初析奥氏体的结晶:当凝固在平衡条件下进行时,只有当化学成分为亚共晶时才会析出初析奥氏体。非平衡条件下,铸铁中存在一个共生生长区,而且偏向石墨的一方,因而在实际情况下,往往共晶甚至过共晶成分的铸铁在凝固过程中也会析出初析奥氏体。

5.亚共晶灰铸铁共晶转变工程示意图(文字)看书

6.球墨铸铁共晶转变示意图。(文字)看书

课后习题:分析讨论片状石墨、球状石墨的长大过程及形成条件。

第二章

灰铸铁的金相组织特点:由金属基体和片状石墨组成,还有少量的非金属夹杂物。灰铸铁的性能特点:

1、强度性能较差(石墨的缩减作用、缺口作用)

2、硬度的特点(布氏硬度和抗拉强度比值不恒定)

3、较低的缺口敏感性

4、良好的减震性

5、良好的摩擦性

缩减作用:由于石墨在铸铁中占有一定量的体积,使金属基体承受负荷的有效截面积减少。

缺口作用(切割作用):在承受负荷时造成应力集中现象。

普通铸铁中主要有C、Si、Mn、P、S五种元素。其中C和Si是最基本的成分

铸铁中各元素对石墨形状、分布、大小的影响。

铁液过热和高温静置的影响。

在一定范围内提高铁液的过热温度,延长高温静置的时间,都会导致铸铁的石墨及基体组织的细化,使铸铁强度提高;进一步提高过热温度,铸铁的成核能力下降,因而使石墨形态变差,甚至出现自由渗碳体,使强度性能反而下降。

孕育处理的目的

孕育处理:铁液浇注以前,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。

目的:a.促进石墨化,降低白口倾向;

b.降低断面敏感性;

c.控制石墨形态,消除过冷石墨;

d.适当增高共晶团数和促进细片状珠光体的形成,从而达到改善铸铁的强度性能及其它性能(如致密性、耐磨性及切削性能)。

用的最多的孕育剂是75%Si-Fe

灰铸铁的铸造性能

1、流动性:铁液充填铸型的能力。

2、收缩特性极其伴生现象

普通灰铸铁是铁碳合金中铸造应力较小的一种

课后习题:灰铸铁的金相组织特点及性能特点。为什么在铸件总产量中灰铸铁件的产量要占70%或以上

金相组织由金属基体、片状石墨和非金属夹杂物组成。

主要金属基体形式:珠光体、铁素体、珠光体加铁素体。

性能特点:a强度性能较差。

b硬度的特点:同一硬度时,抗拉强度有一范围,同一强度时,硬度也有一范围。

c较低的缺口敏感性。

d良好的减震性。

e良好的减磨性。

原因:成本较低、生产工艺简单、具有良好的减震性和减磨性。

5.提高灰铸铁性能的主要途径是什么当前灰铸铁研究及生产领域中的发展方向及最受到人们关注的问题是什么

途径:合理选定化学成分。进行孕育处理。低合金化。

第三章

强韧铸铁是球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁的总称。

球墨铸铁的生产

衡量石墨球化状况的标准是球化率、石墨球径和石墨球的圆整度。

球墨铸铁的熔炼要求:高温,低硫、磷含量和低的杂质含量。

球墨铸铁生产的孕育处理的目的

1、消除结晶过冷倾向。

2、促进石墨球化。

3、减小晶间偏析。

球墨铸铁的凝固特点

1、球墨铸铁有较宽的共晶凝固温度范围。

2、球墨铸铁的糊状凝固特性。

3、球墨铸铁具有较大的共晶膨胀。

球墨铸铁的流动性性能。

铁液经球化处理后,由于脱硫、去气和去除了部分金属夹杂物,使铁液净化,对提高流动性的有利的,因此,在化学成分和浇注温度相同时,球墨铸铁的流动性较灰铸铁好。但通常由于铁液经球化、孕育处理后,温度降低较多,从而使实际的浇注温度偏低,再加之铁液中含有一定量镁,会使铁液的表面张力增加,因此在实际生产中往往感到流动性叫灰铸铁差。所以,为了改善其充填铸型能力,应适当注意提高球迷铸铁的浇注温度。

石墨漂浮:在铸件上表面或型芯的下表面呈密集的黑斑分布,漂浮层和正常端口组织上有明显的分界线,黑白分明。

球化衰退的定义,防止措施。

定义:球化处理后的铁液在停留一定时间后,球化效果会下降甚至消失的现象。

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、铁液经球化处理并扒渣后,为防止镁及稀土元素逃逸,可以用覆盖剂将铁液表

面覆盖严,隔绝空气以减少元素的逃逸。

蠕墨铸铁孕育处理;铸造性能。

(1)孕育处理的作用:

1、消除结晶过冷倾向,减少自由渗碳体;

2、提供足够的石墨晶核,增加共晶团数,使石墨呈细小均匀分布,提高力学性

能;

3、延缓蠕化衰退。

孕育与球墨铸铁想似,通常采用Si75%的硅铁,也有用Ba硅铁及其他孕育剂,为防止衰退,尽量做到迟后孕育,必要时采用两次孕育。

孕育剂加入量:按铁液的%~%计算(考虑壁厚条件,薄壁应适当加强孕育)(2)铸造性能:具有良好流动性。

蠕墨铸铁的体收缩及线收缩与蠕化率有关。蠕化率越高,其性能特点越靠近于灰铸铁,蠕化率越低,则其性能特点越靠近于球墨铸铁。其型壁移动倾向也介于灰铸铁和球墨铸铁间。因而要获得无内外缩孔及所送的致密铸件比球墨铸铁容易,但比灰铸铁要稍困难些。

可锻铸铁的定义,化学成分的选定及工艺特点。

可锻铸铁:将一定成分的白口铸铁毛坯经退火处理,使白口铸铁中的渗碳体分解成为团絮状石墨,从而得到由团絮状石墨和不同基体组织组成的铸铁。

化学成分的选定原则:

1、保证铸件整个断面上在铸态时能得全白口,没有麻点,否则会明显降低力学性

能。

2、石墨化过程要快,以保证在尽可能短的时间内完成石墨化退火,缩短生产周

期。

3、有利于提高力学性能,保证得到优质产品。

4、在保证力学性能前提下,具有较好的铸造性能,以利于得到健全铸件。

各元素的选定C和Si

可锻铸铁的工艺特点:

可锻铸铁由于碳低、硅低,铸铁为白口组织,凝固时没有石墨析出,所以凝固时收缩较大,易产生缩孔、缩松、断裂等缺陷。因此,其工艺设计应特别注意冒口及冷铁的设置,以增强补缩能力。线收缩率约为%~%,薄件较大些。

可锻铸铁的孕育处理

可锻铸铁孕育处理的目的:希望铁液在一次结晶时促进形成渗碳体组织,而在随后的石墨化退火过程中对石墨的形成没有影响或促进石墨的形成。

孕育剂的选择原则与灰铸铁和球墨铸铁的完全不同:

1、孕育剂可以用单一元素也可用几个元素联合,后者称为复合孕育处理

2、复合孕育剂的配合原则:

一种元素促进石墨化,但在凝固时对石墨化没有强烈促进作用;

另一元素阻碍凝固时的石墨化作用,允许选择较高的硅量,同时对退火时

的石墨化没有强烈阻碍作用

3、经复合孕育处理后,既能保证在凝固时得到全白口组织,又能加速石墨化

过程,从而缩短退火时间。

课后习题:

3.球墨铸铁生产时化学成分的选择原则是什么;它和灰铸铁有何不同

选择:选择适当化学成分是保证铸件获得良好的组织状态和高性能的基本条件,化学成分的选择既要有利于石墨的球化和获得满意基体,以期获得所要求的性能,又要使铸铁有较好的铸造性能。

不同:与灰铸铁相比,其组织上的最大差别在于石墨形状的改善;球铁中的石墨避免了灰铸铁中尖锐石墨边缘的存在,使石墨对金属基体的破坏作用得到了缓和,从而使铸铁中金属基体的性能得到了不同程度的发挥。

灰铸铁强度低,韧性差,而球墨铸铁有较高的强度和较好的韧性。

7.提高孕育效果的基本思路有哪几个方面目前是如何来实现的

基本思路:1)长时间保持孕育效果,即”长效孕育剂“

2)孕育处理方法上,迟后孕育

实现途径:1)各种含钡、锶、锆或锰的硅基孕育剂。

2)炉前一次孕育和多次孕育、瞬时孕育。

10.蠕墨铸铁生产中应注意控制哪些因素如何设法拓宽有蠕化剂含量的范围

1、选择合适的化学成分并熔炼合格的铁液;

2、炉前处理(蠕化处理及孕育处理)

3、炉前检验及浇注。

利用反球化元素,即用球化元素加反球化元素制成复合蠕化剂。

12.试分析可锻铸铁孕育处理的目的与灰铸铁及球墨铸铁有何不同

可锻铸铁的目的:希望铁液在一次结晶时促进形成渗碳体组织,而在随后的石墨化退火过程中对石墨的形成没有影响或促进石墨的形成。

灰铸铁的目的:促进石墨化,降低白口倾向;降低断面敏感性;控制石墨形态,消除过冷石墨;改善铸铁的强度性能及其它性能(如致密性、耐磨性及切削性能)。

球墨铸铁的目的:消除结晶过冷倾向、促进石墨球化、减小晶向偏析。

第四章

减摩铸铁的定义;常用的减摩铸铁种类举例

定义:两个接触表面作相对运动时就会产生摩擦和磨损,摩擦系数小,磨损少及抗咬合性能好,在摩擦磨损条件下具备上述性能的铸铁。

种类:含磷铸铁、钒钛铸铁、硼铸铁。

冷硬铸铁的定义冷硬铸铁轧辊的铸造方法

冷硬铸铁是通过一定的工艺方法,使铸铁激冷层的组织形成白口或麻口,铸件内部组织仍保持灰口的铸铁。

冷硬铸铁轧辊的方法:一体铸造、溢流铸造和离心铸造。

第五章

冲天炉熔炼的基本要求:

优质、高产、低耗、长寿与操作便利五个方面。

前炉的作用是1、储存铁液,使铁液成分和温度均匀;2、减少铁液在炉缸停留的时间,从而降低铁液在炉缸中的增碳和增硫作用;3、分离渣铁,净化铁液。

冲天炉内的热交换。

冲天炉内可划分为预热区、熔化区、过热区和炉缸区。

预热区内的热交换特点:

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。

冲天炉强化熔炼的主要措施

1、预热送风

2、富氧送风:是在送风过程中加入一定比例的氧气,以提高送风中氧的浓度来强

化冲天炉熔炼的方法。

3、除湿送风

冲天炉操作参数的选择与计算

冲天炉的网形图

底焦高度:第一排风口中心线至底焦顶面之间的高度

冲天炉熔炼过程的测试

温度测量(方法):热电偶测量、光学高温计测量、辐射高温挤测量

工频感应电炉的基本工作原理

工频感应电炉铁液质量

1、温度成分均匀

2、铁液白口倾向大

总的来说:用工频感应电炉熔炼铸铁,可以正确的控制和调节铁液的温度和成分,获得纯度较高的低硫铁液,熔炼烧损少,噪声和污染小,而且可以充分利用各种废切屑和废料,大块炉料可整块入炉重熔,所有有很大的优越性。

课后习题:

3.讨论冲天炉熔炼过程中影响铁液温度的主要因素。

(一)焦炭对冲天炉铁液温度的影响:焦炭成分、焦炭强度与块度、反应能力(二)送风对冲天炉铁液温度的影响:风量的影响、风速的影响、风温的影响(三)金属炉料对冲天炉铁液温度的影响

(四)熔炼操作参数对冲天炉铁液温度的影响:底焦高渡、焦炭消耗量、批料量(五)冲天炉结构参数对铁液温度的影响:炉型的影响、风口布置的影响

7.根据冲天炉的网形图,讨论在熔炼过程中风量、焦耗、铁液温度和熔化率之间的关系。

1)焦耗一定时,随着风量的增大,冲天炉的熔化率总是增加的,而铁液温度则先是提高,至某一最大值后开始下降。

2)风量一定时,随着焦炭消耗量的增大,铁液温度提高,炉子熔化率下降。

3)为达到一定铁液温度,可以用不同焦耗与风量的配合。

第六章

一般工程用铸造碳钢的力学性能

制造碳钢属于亚共析钢。

碳钢铸件铸态组织的特征是晶粒粗大有些情况下还存在魏氏(或网状)组织

碳钢的铸造性能

与铸铁相比,钢的铸造性能是较差的。由于钢的熔点较高,结晶温度间隔较宽,收缩量较大,故钢液的流动性较低,缩孔及缩松倾向较大,铸件容易形成热裂和冷裂等缺陷。

在铸造碳钢的化学成分中,以碳对钢的熔点、结晶温度间隔以及收缩率等方面影响为最大,故对钢的铸造性能起重要作用。铸钢的每项铸造性能指标,都与钢的含碳量有关。锰、硅、硫和磷与对铸造性能有或大或小的影响,但每种元素的影响,则往往是表现在某一、二项铸造性能方面。

第七章、第八章

铸造低合金钢的合金元素总含量一般不超过5%

在铸造高合金钢中,加入的合金元素总量在10%以上

高锰钢的水韧处理

沿奥氏体晶界析出的碳化物降低钢的韧性,为消除碳化物,将钢加热至奥氏体区温度,并保温一段时间,使铸态组织中的碳化物基本上都固溶到奥氏体中,然后在水中进行淬火,从而得到单一的奥氏体组织。

不锈钢及其耐蚀原理

铬不锈钢和铬镍不锈钢

铬溶于铁的晶格中形成固溶体,当铬的含量达到一定浓度,就会在钢的晶粒表面形成一层钝化膜,抵抗化学腐蚀;

铬固溶在铁素体中,能提高它的电极电位,缩小它与电解质之间的电极电位差,从而减轻电化学腐蚀现象。

第九章

电弧炉炼钢的特点和应用

1、利用电弧产生的高温来熔化炉料和提高钢液过热温度;

2、热效率高

应用:1、采用大功率和大容量的电弧炉;2、由半自动化控制向全自动化控制发展炼钢的工艺要点

氧化法是最基本的炼钢方法。

其炼钢工艺过程包括:

1、补炉

2、配料和装料

3、熔化期:熔化期的任务:将固体炉料熔化成钢液,并进行脱磷

4、氧化期氧化期的任务:脱磷,去除钢液中的气体和夹杂物,并提高钢液温度。

5、还原期和出钢:还原期的任务:脱氧,脱硫和调整钢液温度及化学成分

炼钢过程的物理化学分析:脱氧

脱氧是用脱氧剂除去钢液中残留氧化亚铁中的氧而将铁还原的工艺措施。

酸性电弧炉氧化法炼钢

酸性炉可用来冶炼碳钢、低合金钢和某些高合金钢(如含硅的高合金钢、含铬的高合金钢等),但不适用于冶炼高锰钢(MnO是碱性氧化物,会侵蚀酸性炉)。

工艺要点:配料、补炉、熔化期、氧化期、还原期、出钢。

氧化期任务:借助氧化脱碳所造成的钢液沸腾来清除气体和非金属夹杂物。

还原期任务:脱氧和调整成分。

第十章

感应电炉炼钢所需热量利用的原理

在一个耐火材料

筑成的钳锅外面,有

螺旋形的感应器(感

应线圈)。在炼钢过

程中,盛装在钳锅内

的金属炉料,尤如插

在线圈中的铁芯。当

往线圈中通以交流电时,由于感应作用,在炉料(或钢液)内部产生感应电动势,并因此产生感应电流(涡流)。由于炉料本身有电阻,故在涡流通过时会发出热量。感应电炉炼钢所需的热量就是利用这种原理产生的。

无芯感应电炉

集肤效应:在炉料内部,磁通量的分布并不均匀,而是愈靠近外层磁通密度愈大,愈靠近钳锅中心线,磁通量愈小,因此在外层中产生的感应电动势和电流比里层来的大,这就是所谓的“集肤效应”。

无芯感应电弧炉一招所采取的不同电流,可分为:高频感应电炉、中频感应电炉和工频感应电炉三种类型。

感应电炉炼钢的工艺

由于感应电炉炼钢中炉渣温度较低,化学反应能力较弱,故多采用不氧化法炼钢。一般情况下,待炉料全部熔化后,进行脱氧、调整化学成分和出钢。同样是由于炉渣化学反应能力较弱的原因,在炼钢过程中一般不进行脱磷和脱硫。在生产中,酸性炉衬和碱性炉衬都有采用的。

合金钢的冶炼

感应电炉不氧化法炼钢由于不进行钢液的氧化,所以钢中合金元素氧化烧损少,适合冶炼合金钢。

酸性感应电炉不氧化法适用于冶炼除了含高锰成分的钢种的各种合金钢。(高锰成分钢液中含有大量碱性的MnO,会腐蚀酸性炉衬)

碱性感应电炉不氧化法适于冶炼各种合金钢。

真空感应电炉炼钢中存在的问题

1、金属元素的蒸发

2、钢液的玷污

课后习题:试分析在碱性感应电炉炼钢过程中,一般不进行大量脱磷和脱硫操作的道理。

熔炼过程中钢液的脱磷、脱硫是在炉渣中进行的,而用感应炉炼钢时,炉渣温度低,化学性质较不活泼,不能充分发挥它的冶炼过程中的作用;

碱性感应电炉中的碱性炉渣本身有一定的脱磷、脱硫的作用。

第十一章

真空氧氩脱碳精炼法看书本

课后习题:试全面比较AOD精炼法与VOD精炼法的优缺点。

VOD比AOD:脱碳能力更强、清除钢液中气体的能力更强、节省氩气用量、设备结构较复杂。

第十二章

铸造铝合金的分类

铝硅类合金、铝铜类合金、铝镁类合金、铝锌类合金

近共晶的铝硅二元合金的结晶温度区间小,硅的结晶潜热大,因此铝硅类合金的流动性最好。

硅的熔化潜热大,是铝硅类合金的主要合金元素,且含量在共晶成分附近,因此铝硅类合金的流动性最好。

1.铝硅类合金

(1)关于变质处理

共晶型Al-Si二元合金虽有优良的铸造性能,但由于力学性能不高,故只能用于压铸、挤压铸造等高速冷却的铸造方法;对于砂型铸造,石膏铸造等冷速慢的铸造方法,必须进行变质处理,细化共晶硅,以获得足够的力学性能。

细化共晶硅的变质处理不能同时细化初晶硅,对于有大量初晶硅的过共晶合金,必须采用加磷细化初晶硅,提高力学性能。

(2)铝硅类合金中的杂质

铝硅类合金中常见的杂质是铁,其他还有锡、铅、钙等。

热处理常用规范

人工时效T1、退火T2、固溶处理T4、固溶处理后不完全人工时效、固溶处理后完全人工时效、固溶处理后稳定化退火T7、固溶处理后软化回火T8、铸造淬火、等温淬火、循环处理

课后习题:铸造铝合金分几类各类合金的特点

铸造铝合金的分类有:铝硅类合金、铝铜类合金、铝镁类合金、铝锌类合金。

铝硅合金特点:具有优良的铸造性能,如流动性好、气密性好、收缩率小、热裂倾向小,经过变质和热处理后,具有优良的力学性能、物理性能、耐腐蚀性能和中等的机加工性能,是铸造铝合金中品种最多,用途最广的一类合金

铝铜合金特点:优点是室温、高温力学性能都高,切削性能好,加工表面光洁,富铜相耐热,熔铸工艺较简单;缺点是固熔体型合金的铸造性能差,富铜相与α(Al)基体之间的电子电位差值大,抗腐蚀性能低,密度较大

铝镁合金特点:优点是密度小,具有较好的力学性能,优异的耐腐蚀性能,优良的切削加工性能,加工表面光亮美观;缺点是铸造性能差,特别是熔炼时容易氧化和形成氧化夹渣,需要用特殊的熔炼工艺。

铝锌类合金:优点是Al中加入Zn的质量分数大于10%时,能显着提高合金的强度,该类合金的自然失效倾向大,不需要热处理便可获得较高的强度,缺点是高温性能,铸造性能和耐腐蚀性能差,密度大,铸造时容易热裂。

1.提高Al-Si类合金力学性能有哪些途径试举例说明之。

1、精炼:吸附精炼:浮游法、溶剂法、过滤法精炼

非吸附精炼:真空熔炼、震动去气除杂处理

2、变质处理:加变质剂、细化晶粒

3、热处理:退火、固溶处理、时效处理、循环处理

4、合金化:加Cu、Mn等合金元素

第十三章

精炼的目的在于清除铝液中的气体和各类有害杂质,净化铝液,防止在铸件中形成气孔和夹渣。

铝液析氢形式:气泡形式、扩散脱氢(一定深度)。

能同是细化初晶硅和共晶硅的变质方法即双重变质。

铝液吸氢的动力学

氢分压和铝液温度越高,扩散热越小,扩散系数越大,即氢的溶解速度越大。

铝液中的合金元素及氧化夹杂物对氢的扩散系数有很大影响,通常降低氢的扩散速度。

铝液中氧化铝和氢的关系。

η-Al2O3、γ-Al2O3在600~700℃范围内,吸附水气和氢的能力最强。铝液中氢的两种存在形式:溶解氢和吸附在氧化夹杂缝隙中的氢。前者约占90%以上,后者约占10%以下。故铝液氧化夹杂越多,则含氢量越高。

熔炼时间对吸氢的影响

在大气中熔炼铝合金,铝液不断被氧化,熔炼时间越长,生成的氧化夹杂越多。吸气也越严重。因此,在生产中,应遵循“快速熔炼”原则,尽量避免铝液在炉内长期停留。

吸附精炼和非吸附精炼以及精炼的方法

吸附精炼:指通过铝熔体直接与吸附剂相接触,使吸附剂与熔体中的气体和固态非金属夹杂物发生物理化学、物理或机械作用,从而达到除气除渣的方法非吸附精炼:不依靠在熔体中加入吸附剂,而通过某种物理作用改变金属—气体系统或金属—夹杂物系统的平衡状态,从而使气体和固体非金属夹杂物从溶液中分离出来的方法。

精炼方法: 吸附精炼:浮游法、溶剂法、过滤法精炼

非吸附精炼:真空精炼、超声波处理

课后习题:

1、影响吸氢的有哪些因素铝中的氢来自何方铝中的氢有几种析出形式

因素(1)氧化铝的形态、性能(2)合金元素(3)熔炼时间

来源:铝液中的氢和氧化夹杂主要来源于铝液与炉气中的水汽的反应

各种油污都是由复杂结构的碳氢化合物所组成,会与铝液反应生成氢。

析出形式:气泡、扩散脱氢

2、铝液精炼工艺分为几类试举例说明,并比较不同精炼工艺的优缺点。

1、吸附精炼:浮游法、熔剂法、过滤法

2、非吸附精炼:真空精炼、超声波精炼

与吸附精炼相比,非吸附精炼同时对全部铝液起精炼作用

第十四章

青铜中强度,硬度最高的是铍青铜。

铸造铜合金的分类青铜和黄铜。

不以锌为主加元素统称青铜。按主加元素的不同又分为锡青铜、铝青铜、铅青铜、铍青铜等;

以锌为主加元素的称为黄铜。按第二种合金元素的不同分为锰黄铜、铝黄铜、硅黄铜、铅黄铜等。

反偏析锡青铜铸件中常见的缺陷

缓冷脆性是铝青铜特有的缺陷,在缓慢冷却的条件下,共析分解式的产物γ2相呈网状在α相晶上析出,形成隔离晶体联结的脆性硬壳,使合金发脆,这就是“缓冷脆性”,也称为“自动退火脆性”。

课后习题:

铸造锡青铜的铸造工艺性能的特点是什么

1、锡青铜的结晶温度范围很宽,凝固速度较慢时,容易形成缩松,这是导致锡青

铜铸件渗漏的主要原因,

铸造练习题及答案

铸造练习题 一、判断题(本大题共91小题,总计91分) 1.(1分)浇注温度过低,则金属液流动性差,铸件易产生气孔、缩孔、粘砂等缺陷。() 2.(1分)金属型铸造主要用于大批量生产形状简单的钢铁铸件。() 3.(1分)机床中的床身、床腿、尾座、主轴箱体、手轮等是用铸造方法生产的。() 4.(1分)熔模铸造与金属型铸造相比较,前者得到的铸件晶粒细。() 5.(1分)离心铸造的主要优点是不需型芯和浇注系统,它主要适合于生产圆筒形内腔的铸件。() 6.(1分)修补铸件的常用方法有补焊法、渗补法、熔补法和金属喷涂法等。() 7.(1分)模样用来形成铸型型腔,铸型用于形成铸件的外形等。芯盒用来制造砂芯(型芯),型芯用于形成铸件的内孔、内腔或局部外形。() 8.(1分)浇注温度过高,则金属液吸气多,体收缩大,铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷。() 9.(1分)对于承受动载荷,要求具有较高力学性能的重要零件,一般采用铸件作毛坯。() 10.(1分)确定浇注位置时宽大平面应朝下,薄壁面朝上,厚壁朝下。() 11.(1分)造型材料应具有高的耐火度,即型砂承受高温作用而不软化、不熔融的能力。若型砂耐火度差,易使铸件产生粘砂缺陷。() 12.(1分)造型材料应具有高的硬度、耐火度,还应有良好的透气性、流动性、退让性等。() 13.(1分)当铸件的最大截面不在端部,模样又不便分开,造型时常采用分模造型。() 14.(1分)尺寸较大的铸件或体收缩较大的金属应设冒口,冒口可设在铸件的上部、中部或下部。() 15.(1分)在不增加壁厚的条件下,选择合理的截面形状和设置加强筋可提高铸件承载能力。() 16.(1分)铸件中的气孔能增加毛坯材料的透气性。() 17.(1分)砂型铸造手工造型的适用范围是中小批量和单件生产。() 18.(1分)最大截面在中部的铸件,一般采用分块模三箱造型。() 19.(1分)假箱造型时,假箱起底板作用,只用于造型,不参予合型浇注。() 20.(1分)型砂中的附加物包含有木屑,其作用是改善型砂的透气性。() 21.(1分)铸铁的浇注温度为液相线以上100℃,一般为1250~1470℃。() 22.(1分)确定分型面时尽可能使铸件全部或主要部分置于同一砂箱中。() 23.(1分)在常用的铸造合金中,以铸钢流动性最好,灰铸铁流动性最差。() 24.(1分)在常用铸造合金中,灰铸铁的流动性最好,铸钢次之,铝合金最差。() 25.(1分)型砂主要由原砂、粘结剂、附加物、水和矿物油混制而成。() 26.(1分)为了便于造型和防止铸件尖角处产生应力和裂纹,模样和芯盒的所有转角处都应做成圆角。() 27.(1分)砂型铸造、金属型铸造、压力铸造、熔模铸造相比较,大批生产时,金属型铸造的生产率最高。() 28.(1分)铸造合金从液态凝固和冷却至室温过程中产生的体积和尺寸的缩减称为收缩。() 29.(1分)加工余量是铸件加工面上,在铸造工艺设计时,预先增加的,在机械加工时需切除的金属层厚度。() 30.(1分)大批量生产铸件与小批量生产铸件相比,前者机械加工余量应小一些。() 31.(1分)离心铸造机按旋转轴的方位不同,可分为立式、卧式和倾斜式三种类型。() 32.(1分)压力铸造是指熔融金属在高压下高速充型,并在压力下凝固的铸造方法,简称为压铸。() 33.(1分)铸型中,型腔用以获得铸件的外形,型芯用来形成铸件内部孔腔。() 34.(1分)直浇道的作用是其高度使金属液产生静压力,以便迅速充满型腔。() 35.(1分)浇注速度过快会导致砂层翘起脱落,产生夹砂结疤等缺陷。() 36.(1分)砂型铸造工艺设计的主要内容是绘制铸造工艺图和铸件图。()

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,

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

金属材料的熔炼和浇铸部分实验报告

《材料的制备技术与实践课程-金属材料》 金属材料的熔炼和浇铸部分实验报告 一、实 验目的 金 属材料的熔炼 和铸造作为金 属材料使用最为广泛的成型方法之 一,在工业零件,尤其是大型零件的制备中具有不可替代的地位。本实验通过对有色合金进行熔炼浇注,了解铸造的整个流程,对金属的铸造有直观的认识。 二、实验方法 实验步骤: 1. 坩埚熔炼炉的使用 本实验使用电阻坩埚熔炼炉,主要包括两个部分:加热部分-电阻丝加热熔炼炉和控温部分-控温继电器。 打开总电源,在控温继电器的显示屏幕上显示有两个数字,红色的数字为当实验名称 金属材料的熔炼和浇铸部分 时间地点 2015年12月 23 日 材料学院325室 指导教师 王军、严彪 专业班级 无机 班 级 无机班 学生姓名 沈 杰 学 号 1531519

前熔炼炉炉内温度,绿色数字为设定的加热保温温度。待继电器示数稳定后,对加热温度进行设置。 点击按钮,设定数字变为4位数并闪动,点击按钮,选择要改变的位置,按进行调节,直到设定为想要的温度。点击按钮,确定加热保温温度。打开加热电源后,电流表显示有加热电流,说明已经开始加热。到达温度后保温一段时间,直至坩埚内金属熔化为液态。 2.金属浇注的方法 关闭加热电源,打开熔炼炉炉盖,用铁钳将坩埚从熔炼炉中取出,慢慢倾倒坩埚,使得里面的金属溶液慢慢流入模具中,充满整个形腔。将模具静置,待其冷却后卸模取样。 注意事项: 金属浇注是高温操作,必须注意安全,必须穿戴白帆布工作服和工作皮鞋。严格按照操作流程,预防危险。浇注前,必须清理浇注行进通道,防止摔倒。浇注时必须切断加热电源。在浇注前对模具进行预烘,防止模具中残留水分导致金属溶液飞溅。 三、思考题 1、铸造时温度的选择有什么要求? 铸造过程中温度的选择至关重要:过高温度浇注易造成粘砂、铁夹砂、缩孔、缩松、热裂、跑火、局部氧化、尺寸不合格、反应性气孔偏多等缺陷;过低温度浇注易造成:浇不足、冷隔、过渡圆角偏大、夹渣、夹砂、析出性气孔

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;

我国铸造有色合金及其特种铸造技术发展现状

?? 铸造有色合金及其特种铸造技术在基本制造产业中占有重要地位,是关键技术之一,在航空、航天、船舶、汽车、轨道交通、化工、能源、电子电器和运动休闲等领域有着广泛的应用,由其所带动的产业在国民经济中起着重要的支撑作用。目前公认的铸造有色合金包括铝、镁、钛、锌和铜等材料,约占各类铸件总量的 20%左右,由于减重降耗的要求,其应用具有明显的增 长趋势,例如在汽车产业中,需要将铝合金铸件从现有的占铸件总重量的10%增长到30%左右,而在航空工业中,铝铸件更是占到铸件总量的80%以上。 为了更好的满足某类产品的使用要求,在产品设计时,会更多地考虑减轻产品的结构重量和特殊的物理化学性能,有色合金恰恰可以满足这几方面的需求,即:①产品构件的减重和轻量化需求;②产品的功能性需求,如电阻材料、磁性材料、记忆功能材料和耐磨减摩材料等;③产品的装饰性功能需求,如铝合金的光亮性、钛合金的可着色性等。对产品的减重和构件轻量化需求是推动铸造有色合金应用领域不断扩大的动力,而对产品的功能性和装饰性需求则是铸造有色合金的发展方向。 1 我国铸造有色合金的发展概况 1.1 铸造铝合金 铸造铝合金是我国发展较早的有色金属材料之一, 其密度小,比强度高和耐腐蚀,因此广泛地应用于航空、航天、汽车、机床制造等制造业。目前,随着行业的发展,对铸造铝合金的需求越来越大,尤其是汽车工业的发展,轿车生产总量激增,对铝合金的需求量越来越大。例如一汽生产的红旗轿车,其整车铝合金铸件已经超过100kg[1],而且随着对节约能源和环境保护要求的提高,铝铸件的生产正朝着轻量化、强韧化、精密化和复合化的方向发展,铸造铝合金的应用将有很大的空间。 在各类铸造铝合金中,按照其性能特点可分为:高强韧铝合金、耐热铝合金、耐蚀铝合金和超轻铝合金等等,其中高强韧铸造铝合金能够保证合金在高强度的条件下,还具有高的断裂韧性、疲劳性能和抗应力腐蚀性能,因此可以部分的取代锻件,制备成形状复杂的铸件。例如ZL205A高强度铸造铝合金,该合金的极限拉伸强度可达500MPa以上,已广泛用于航空、 收稿日期:2007-01-18收到初稿,2007-03-19收到修订稿。 作者简介:丁宏升(1968-),男,黑龙江双城人,副教授,博士,研究方向为材料液态制备成形与新工艺。E-mail:dinghosh@yahoo.com.cn 丁宏升,郭景杰,苏彦庆,贾 均,傅恒志 (哈尔滨工业大学,黑龙江哈尔滨150001) 摘要:结合我国在铸造有色合金领域的发展概况,从合金发展、应用和有色合金熔体技术以及特种铸造在有色合金中的 应用角度,分析了五十年来我国在该领域所取得的成绩和存在的问题,以引起广大科技工作者和生产技术人员对这方面 自主创新的重视,不断提高铸造有色合金的技术水平,扩大其应用领域。 关键词:有色合金;特种铸造;熔体处理;铸造合金;精密铸件中图分类号:TG29-1 文献标识码:A 文章编号:1001-4977(2007)06-0561-06 DINGHong-sheng,GUOJing-jie,SUYan-qing,JIAJun,FUHeng-zhi(HarbinInstituteofTechnology,Haerbin150001,Heilongjiang,China) Abstract:Thisarticlereviewsthefifty-year'sachievementsandthecurrentadvancementsonaspectsofnonferrouscastalloysandthecorrespondingspecialcastingtechnologiesinChina.Thereincludesalloysystems,alloyapplicationsandprocessesformelttreatmentsaswellastherelatedspecialcastingtechniquesaresummarized.Theaimistoarisepeoplepaymoreattentionsforimprovementinthisarea.Itisdemonstratedmakingbreakthroughandthereforepresentingnoveltiescoherentlyonthistechnologyinprospectisamainpathtobeahead. Keywords:nonferrousalloy;specialcasting;melttreatment;castalloy;precisioncasting 我国铸造有色合金及其特种铸造技术发展现状 DevelopmentonNonferrousCastAlloysandtheCorresponding SpecialCastingTechnologiesinChina !!!!!" !" !!!!!" !" 专题综述 Jun.2007Vol.56 No.6 铸造 FOUNDRY 561

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 )

合金及熔炼 (1)

1、屈服强度:表示方法:试样拉伸过程中标距部分残余伸长为原长度的0.2×10时的应力,符号δ0.2. 名词解释:就是指金属对起始塑性变形的抗力; 抗拉强度:表示方法:最大均匀塑性变形抗力的指标δb 名称解释:是代表最大均匀塑性变形抗力的指标; 延伸率:表示方法:δ 铸造合金的分类:铸造有色合金和铸造黑色合金 常用的熔炼方法及加热原理:冲天炉熔炼:利用焦炭燃烧产生热量使合金融化。 电弧炉熔炼:利用电弧产生的热量来熔炼合金。 感应炉熔炼:利用交流电感应作用是金属本身产生热量来熔化金属的一种熔炼方法 固溶强化:指形成固溶体使合金强化的方法 时效强化:通过热处理利用合金的相变产生第二相微粒,这样的强化加时强化 变质处理:是在熔融的合金中加入少量的一种或几种元素(或加化和物起作用而得),改变合金的结晶组织,从而改善机械性能 机械性能的壁厚效应:机械性能随壁厚的增加而下降的现象 变质潜伏期:变质元素加入铝液后,必须保持某一确定时间才能得到最大的变质作用,此保持时间称为潜伏期 炉料遗传性:质量差的炉料,熔化后获得的铸件组织性能也差,虽经正常熔炼工艺的处理仍无改善 球化衰退:球化处理后的铁液在停留预定时间后,球化效果会下降甚至消失 铁碳相图双重性:是指碳既可以以石墨形式存在,又可以以Fe3c形式存在。 炉气燃烧比:是指CO2占(CO2+CO)总量的百分比。 冲天炉的炉壁效应:冲天炉内的炉气有自动趋于沿炉壁流动的倾向 魏氏组织:铸钢冷却时,在二次结晶过程中,若铁素体呈针、片状从奥氏体中析出,且与晶粒周界成一定的角度,通常将这种先共析针(片)状铁素体加珠光体的组织 等强温度:随着温度升高,在一定温度时,晶界和晶内强度相等 金属的钝化:是指活泼金属由易腐蚀的活性状态变为耐腐蚀的钝性状态 集肤效应:由于高频,炉料中的电流绝大部分都沿表层流过,这种现象称为集肤效应 回火脆性: 稳定化处理:充分发挥钛的作用,使钢中尽可能多的C都形成TiC,并将铬稳定在奥氏体基体中的热处理方法称为稳定化处理。 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 答:机制:细晶强化、固溶强化、时效强化、弥散强化、形变强化 实质:增加晶界能同时提供塑性和强度 影响: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。 4、铸造合金的使用性能有哪些: 答:机械性能、物理性能、化学性能 5、铸造合金的工艺性能有哪些: 答:铸造性能、熔炼性能、焊接性能、热处理性能、机加工性能 6、铸造铝合金的分类及牌号表示方法? 分类:si,cu,mg,zn四类,表达方式分别是:zl1**,zl2**,zl3**,zl4**,牌号:zal+合金元素+元素含量 标准类铸镁合金(Mg-Al-Zn系合金);2)高强度类铸镁合金(Mg-Zn-Zr系合金):3)耐热类镁合金(Mg-RE-Zn-Zr系合金) 7、铝硅合金进行变质处理的原因及方法? 答:原因:硅相在自发非控制生长条件下回长成片状,这种形态的脆相严重地割裂基体,大大降 低了合金的强度和塑性 方法:加入氟化钠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。 8、镁、铜、铁、稀土、镍及锰对铝硅合金组织和性能的影响 答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,同时降低了合金的抗蚀性; 4)锰:在Al-Si合金中加入锰,可大大降低Fe的危害。 9、Al-Si类活塞合金多为共晶及过共晶合金的原因 答:原因:活塞材料要求具有高的热强性和耐磨性,低的线膨胀系数和密度。共晶及过共晶合金铝硅合金中含有大量共晶和初生

铸造练习题及答案

铸造练习题 一、判断题(本大题共91 小题,总计91 分) 1.(1分)浇注温度过低,则金属液流动性差,铸件易产生气孔、缩孔、粘砂等缺陷。() 2.(1分)金属型铸造主要用于大批量生产形状简单的钢铁铸件。() 3.(1分)机床中的床身、床腿、尾座、主轴箱体、手轮等是用铸造方法生产的。() 4.(1分)熔模铸造与金属型铸造相比较,前者得到的铸件晶粒细。() 5.(1分)离心铸造的主要优点是不需型芯和浇注系统,它主要适合于生产圆筒形内腔的铸 件。() 6.(1分)修补铸件的常用方法有补焊法、渗补法、熔补法和金属喷涂法等。() 7.(1分)模样用来形成铸型型腔,铸型用于形成铸件的外形等。芯盒用来制造砂芯(型芯),型芯用于形成铸件的内孔、内腔或局部外形。() 8.(1分)浇注温度过高,则金属液吸气多,体收缩大,铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷。() 9.(1分)对于承受动载荷,要求具有较高力学性能的重要零件,一般采用铸件作毛坯。() 10.(1分)确定浇注位置时宽大平面应朝下,薄壁面朝上,厚壁朝下。() 11.(1分)造型材料应具有高的耐火度,即型砂承受高温作用而不软化、不熔融的能力。若 型砂耐火度差,易使铸件产生粘砂缺陷。() 12.(1分)造型材料应具有高的硬度、耐火度,还应有良好的透气性、流动性、退让性等。 () 13.(1分)当铸件的最大截面不在端部,模样又不便分开,造型时常采用分模造型。() 14.(1分)尺寸较大的铸件或体收缩较大的金属应设冒口,冒口可设在铸件的上部、中部或 下部。() 15.(1分)在不增加壁厚的条件下,选择合理的截面形状和设置加强筋可提高铸件承载能 力。() 16.(1分)铸件中的气孔能增加毛坯材料的透气性。() 17.(1分)砂型铸造手工造型的适用范围是中小批量和单件生产。() 18.(1分)最大截面在中部的铸件,一般采用分块模三箱造型。() 19.(1分)假箱造型时,假箱起底板作用,只用于造型,不参予合型浇注。() 20.(1分)型砂中的附加物包含有木屑,其作用是改善型砂的透气性。() 21.(1分)铸铁的浇注温度为液相线以上100℃,一般为1250~1470℃。() 22.(1分)确定分型面时尽可能使铸件全部或主要部分置于同一砂箱中。() 23.(1分)在常用的铸造合金中,以铸钢流动性最好,灰铸铁流动性最差。() 24.(1分)在常用铸造合金中,灰铸铁的流动性最好,铸钢次之,铝合金最差。() 25.(1分)型砂主要由原砂、粘结剂、附加物、水和矿物油混制而成。() 26.(1分)为了便于造型和防止铸件尖角处产生应力和裂纹,模样和芯盒的所有转角处都应 做成圆角。() 27.(1分)砂型铸造、金属型铸造、压力铸造、熔模铸造相比较,大批生产时,金属型铸造 的生产率最高。() 28.(1分)铸造合金从液态凝固和冷却至室温过程中产生的体积和尺寸的缩减称为收缩。 () 29.(1分)加工余量是铸件加工面上,在铸造工艺设计时,预先增加的,在机械加工时需切 除的金属层厚度。() 30.(1分)大批量生产铸件与小批量生产铸件相比,前者机械加工余量应小一些。()

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

有色合金及其熔炼

有色合金及其熔炼 时间:2009-12-02 18:32来源:未知作者:吴光来点击:48次 3. 有色合金及其熔炼 3.1 常用铸造有色合金(包括铸造铝合金、铸造镁合金、铸造铜合金、铸造锌合金及铸造轴承合金,下同)的分类、合金牌号及其特点、掌握合金材质选用及其熔铸工艺确定的原则; 3.1.1 简述Al-Si、Al-Cu、Al-Mg 和Al-Zn系铸造合金的主要特点及 3.有色合金及其熔炼 3.1常用铸造有色合金(包括铸造铝合金、铸造镁合金、铸造铜合金、铸造锌合金及铸造轴承合金,下同)的分类、合金牌号及其特点、掌握合金材质选用及其熔铸工艺确定的原则; 3.1.1简述Al-Si、Al-Cu、Al-Mg和Al-Zn系铸造合金的主要特点及其用途。 答:铸造用的铝合金主要是由Al-Si、Al-Cu、Al-Mg和Al-Zn四个二元基本合金系以及在此基础上,再添加少量其它元素形成的多元合金系组成的。 1)Al-Si合金系(≥5%Si)该系合金具有良好的铸造性能,铝中添加硅后,能明显提高铝液的流动性和铸造充填性能;减少收缩和热裂倾向。含有较多硅的合金热膨胀系数小、耐磨性能优良。含有少量的Mg、Cu等合金元素组成的多元Al-Si合金通过热处理有明显析出强化的效果,适用于多种铸造方法。现在铸造铝铸件大多数都是采用该系合金,它是铸造铝合金中牌号最多,应用最广泛的一类合金。 2)Al-Cu合金系(≥4%Cu)该系合金添加的Cu起固溶强化的作用,所以合金具有较高的强度和耐热性能;但密度大,耐蚀性能

和铸造性能较差,易产生热裂,常用于制造较高温度下(<300℃)工作的高强度的零件,如内燃机气缸头、增压器导风叶轮等。3)Al-Mg(≥5%Mg)该系合金具有优异的耐蚀性、强度高、密度小、切削及抛光性能也较好;但其铸造性能差,合金液易氧化,熔炼和铸造工艺较复杂。主要用于制造在大气和海水中工作的耐腐蚀性高且承受一定冲击载荷、形状较简单的零件,如船舶配件和机械壳体等。 4)Al-Zn合金系(Zn5-13%)该系合金是研究应用最早的铸造铝合金,其主要特点是价格较低,制备工艺简单,不需要热处理就能得到较高的强度;但密度大,耐蚀性能和铸造性能较差,高温性能低。主要用于制造压铸仪表壳体类零件、模具和模板等。3.1.2以ZL102合金为例,分析其组织形态在变质处理前后的变化。 答:(基本成分Si10-13%);变质处理:钠盐变质—二元变质剂。铝硅合金室温下组织为α(Al)和β(Si)两相组成。未变质时,Al-Si合金中的相呈针片状或粗大块状导致铝合金力学性能不高。变质后共晶组织为:共晶体(α+β)。 3.1.3试分析亚共晶和过共晶Al-Si合金变质剂及其处理特点。答: 亚共晶Al-Si合金常采用钠变质剂。特点:1)变质效果稳定;2)变质效果保持时间短,变质剂易吸潮,腐蚀铁质坩埚。锶变质剂属于长效变质剂。

合金熔炼知识点总结

合金熔炼知识点总结 1.铸造性能:流动性,充型能力,收缩性,偏析。气体及夹杂物等 2.合金的流动性与充型能力的区别 1)充型能力是液态金属充满型腔获得形状完整,轮廓清晰铸件的能力 流动性是指液态铸造合金本身的流动能力。 2)流动性好的合金,其充型能力强 3)流动性影响因素:合金的种类,化学成分及结晶特点 3.收缩性:铸造合金从液态冷却到室温的过程中,其体积和尺寸缩减的现象称为收缩性。1)收缩的三个阶段;液态收缩阶段,凝固收缩阶段,固态收缩阶段。 2)收缩方法:体收缩,线收缩 3)影响收缩的因素:化学成分,浇注温度,铸件结构与铸型条件 4)收缩对铸件质量的影响:产生缩松和缩孔[主要原因是液态收缩和凝固收缩] 防治措施:调整化学成分,降低浇注温度和减少浇注速度,增加补缩能力,增加铸型激冷能力。 6.铸造应力:铸件在凝固冷却的过程中因温度的下降而产生收缩使铸件和长度发生变化,若这些变化受到阻碍便会在铸件中产生应力称为铸造应力。 1)铸造应力按其产生的原因可分为三种:热应力,固态相变应力,收缩应力 2))铸造应力的防止和消除措施:采用同时凝固的原则提高铸型温度改善铸型和型芯的退让性进行去应力退火 7.铸铁:铸铁是一系列主要由铁、碳和硅组成的合金的总称[铁,碳,硅,锰,磷,硫及其其他合金元素] 1)铸铁中的碳以化合态渗碳体和游离态石墨形式存在

2).影响铸铁组织和性能的因素: a.碳和硅[铸铁中碳、硅含量均高时,析出的石墨就愈多、愈粗大] b.硫[强烈阻碍石墨化,增加热脆性,恶化铸铁铸造性能硫含量限制在0.1-0.15%以下] c.锰[弱阻碍石墨化,具有提高铸铁强度和硬度的作用锰含量控制在0.6~1.2%之间] d.磷[对铸铁的石墨化影响不显著。含磷过高将增加铸铁的冷脆性磷含量限制在0.5%以下] 8.铸铁分类: 1)按碳存在形式分:白口铸铁,灰口铸铁,麻口铸铁 2)按石墨存在形式分:灰铸铁,可锻铸铁,球墨铸铁,蠕墨铸铁 3)按化学成分分:普通铸铁,合金铸铁 4)按性能分:耐热铸铁,耐磨铸铁,耐腐蚀铸铁 9.灰铸铁(HT):指碳主要以片状石墨形式出现的铸铁,断口呈灰色。它是工业中应用最广的铸铁。 1)灰口铸铁的组织:铁素体+片状石墨铁素体.珠光体+片状石墨珠光体+片状石墨2)灰铸铁的性能特点:抗拉强度,塑性韧性均不如钢属于脆性材料; 铸造性能较好; 具有良好的减振性; 耐磨性好缺口敏感性低. 3)灰铸铁的孕育处理目的:消除白口、细化组织,改善石墨形态,提高组织均匀性 4)灰铸铁孕育处理工艺过程:在浇注前往铁水中加入硅铁(FeSi75)和硅钙合金。等孕育剂,使铁水产生大量均匀分布晶核,使石墨片及基体组织得到细化 5)灰铸铁孕育剂:硅铁(FeSi75)和硅钙合金。 6)孕育铸铁特点:强度和韧性优于普通灰铸铁组织较均匀,性能基本一致 9)灰铸铁炉前检验方法:试样冷却至暗红色(600-700度)淬水打断测量试样白口宽度,观察截面组织。[白口宽度大,碳当量低,断口发暗,硅量低,发亮则硅量合适,发黑,则

有色金属熔铸(整理版)

这份是老师上课讲过的内容,整理出来的,可能存在遗漏,仅供大家参考 Ⅰ有色金属熔炼的基本原理 (1)1.2.1 α定义为氧化物的分子体积MV与形成该氧化物的金属原子体积AV之比,即:α=MV/AV(如αAl2O3=MV Al2O3/2AV AL) (2)1.2.1各种金属由于其氧化膜结构不同,对氧扩散的阻力不一样,因而氧化反应的限制性环节及氧化速度随时间的变化规律也不同。 当α>1时,生成的氧化膜一般是致密的、连续的、有保护性的,氧在这种氧化膜内扩散无疑会遇到较大的阻力。(在这种情况下,结晶化学反应速度快,而内扩散速度慢,因而内扩散成为限制性环节。氧化膜逐渐增厚,扩散阻力愈来愈大,氧化速度将随时间的延续而降低。)Al、Be、Si等大多数金属生成的氧化膜具有这种特性。 当α<1时,氧化膜是疏松多孔的,无保护性的。(氧在这种氧化膜内扩散阻力将比前者小得多。在这种情况下,限制性环节将由扩散变为结晶化学反应。氧化反应速度为一常数。)碱金属及碱土金属(如Li、Mg、Ca)的氧化膜具有这种特性。 当α>>1时,这是一种极端情况,大量过渡金属如铁的氧化膜就是如此。这种十分致密但内应力很大的氧化膜增长到一定厚度后即行破裂,这种现象周期性出现,故氧化膜也是非保护性的。 (严格地讲,金属不仅依靠氧在氧化膜中的扩散,还存在着金属在离子向气相-氧化膜界面扩散和氧负离子向金属-氧化膜界面扩散。当氧化膜很致密且氧的扩散阻力很大时,氧化膜内离子的扩散将占很大的比重。研究表明,氧化物的晶体与金属一样,在绝对零度以上的温度时包含有点阵缺陷,例如阴离子空位或阳离子空位及填隙原子等。离子的迁移速率取决于氧化膜的点阵缺陷的性质。)

2013-2014-(1)铸造合金及其熔炼试题与答案

成都理工大学2013-2014学年 第一学期《铸造合金及其熔炼》试卷答案(A) 一、名词解释 1)HT200 是指抗拉强度不低于200Mpa的灰口铸铁; 2)QT500-7是指抗拉强度不小于500MPa,伸长率不小于7的球墨铸铁。 3)ZL201:铸造铝铜合金ZAlCu5Mn,是重要的耐热高强度铸铝合金,成份Cu 4.5~5.3%,Mn 0.6%~1.0%,Ti 0.15~0.35%,其余为Al。 4)孕育处理:铸铁铁液在浇注前,在一定的温度和成分下,加入一定量的孕育剂如硅铁等,改变铁液的凝固过程,改善铸态组织,从而达到提高铸件性能为目的的处理方法,谓之孕育处理。 5)球化处理:向铁水中加入稀土镁合金(球化剂)。(其中镁是具有很强球化能力的元素)。球化剂的作用是使石墨呈球状析出。我国应用最广的球化剂是稀土镁合金。 6)铝合金的吸附精炼:是指在铝合金熔炼时通入不溶气体或加入精炼剂产生不溶于铝液的气体,在上浮的过程中吸附氧化夹杂,同时清除氧化夹杂及其表面依附的H2,达到净化铝液的方法。(3分) 7)水韧处理:高锰钢的含碳量一般在0.9~1.4%,属于高碳钢,铸态组织为奥氏体和碳化物以及少量的珠光体组成,为了消除碳化物,铸件加热至奥氏体化温度,保温至组织全部奥氏体化后,淬火得到单一的奥氏体组织,从而提高铸件的韧性,这一处理成为水韧处理。 8)时效强化(沉淀强化):时效处理,又称低温回火。时效强化是指在网溶度随温庋降低而减少的合金系中,当合金元素含量超过一定限量后,淬火可获得过饱和固溶体。在较低的温度加热(时效),过饱和固溶体将发生分解并析出弥散相,引起合金强度、硬度升高而塑性下降的过程。它也被称为沉淀强化。 9)T4 固溶处理:将铸件加热至固相线附近,使强化相溶入α(Al)中,在淬入冷却介质中获得过饱和的α(Al)固溶体,提高铸件的强度和塑性的一种热处理工艺。 10)吹氩精炼:利用氩是惰性气体,既不溶于钢液中,又不合钢液中的元素反应,因此向钢包内的钢液中吹氩,氩气泡在缓慢上升过程中吸附非金属夹杂和溶解在钢液中的气体,达到净化作用;同时由于氩气泡内CO的分压力为0,因此[C]和[O]在氩气泡和钢液界面上发生反应形成CO进入氩气泡,从而达到脱氧的目的。 二、填空(20分) 1、石墨形态的不同,铸铁分为灰口铸铁;球墨铸铁;蠕墨铸铁。 2、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。 3、不锈钢中铬的主要作用,其作用包括:(1)在铸件表面形成致密的氧化膜;(2)提高铁素体的电极电位。 4、铸钢件断面典型的晶粒分布如图所示,包括三个区域:1—表面细晶区;2—柱状晶区;3—中间等轴晶区。 5、碳钢铸件热处理的目的是细化晶粒,消除魏氏体(或网状组织)和消除铸造应力。热处理方法有退火、正火或正火加回火。 6、铝合金的变质处理包括三类:(1)α(Al)的晶粒细化处理;(2)初晶Si的细化处理; (3)共晶硅的变质处理。(3分) 7、铸造黄铜是以Zn为主加元素的铜合金,铸造性能好表现在:(1)结晶温度范围小,充型能力强;(2)锌的沸点低,有自发除气作用。 8、木炭是熔炼铜合金时应用的覆盖剂,主要作用是防氧化、脱氧和保温。 三、简答(40) 1、影响铸铁石墨化程度的主要因索? 答:(1)、化学成分 1)碳和硅:碳是形成石墨的元素,也是促进石墨化的元素。含碳愈高,析出的石墨愈多、石墨片愈粗大。硅是强

《铸造合金及其熔炼》课程标准01

《铸造合金及其熔炼》课程标准 030705 一、课程描述 《铸造合金及其熔炼》是材料成型及控制专业核心课程。 通过该理论课程与实践课程的学习,使学生基本掌握本门课程的科学原理和技能,最终能够运用所学知识确定材料的性能、结构与应用的要求,制定合理的生产工艺;使学生掌握铸造合金的组织特点及其形成过程;能够分析各种铸造合金的工艺因素、金相组织和其机械性能的关系;具备制定和控制各项工艺因素,获得满意的金相组织和各种性能的知识和技能;了解铸造合金的凝固过程、工艺因素、金相组织和其机械性能的关系及不同合金凝固过程中的共性;掌握铸造合金的各种熔炼技术和工艺以及其与金属液质量、铸件质量的关系;了解近年来铸造合金及熔炼领域内的发展;培养学生分析问题、逻辑推理和创新能力,具有比较熟练地运用铸造合金及熔炼基本理论去分析解决实际生产问题的能力,成为能够适应工程实践要求的高素质技能型专门人才。 开课学期:5;总学时102;理论学时72;讲课60;课堂实训12;课程设计30;学分为:6。 二、课程目标 1、素质目标: 1)具有良好的职业道德、爱岗敬业、团队协作能力与实训创新能力; 2)有一定的自我学习能力和吸收新技术、新知识的意识; 3)具有较强的安全和环保意识; 2、知识目标: 1)掌握各种铸铁的概念及其应用场合,铸铁的金相组织及机械性能特点等基础知识; 2)掌握铸铁的一次结晶过程的主要特点及对组织形成的影响和二次结晶过程等理论识; 3)掌握各种铸铁的生产工艺,提高铸铁强度性能的途径及铸铁各种常见缺陷的特征、形成原因及防止措施;

4)了解冲天炉熔炼的基本原理、结构、工艺和方法,冲天炉内炉气性质与温度分布规律、炉内热交换规律及其影响因素等知识; 5)掌握强化冲天炉熔炼过程的途径、冲天炉熔炼过程的控制方法及常用仪器设备方面的知识; 6)了解铸造碳钢的结晶组织对性能的影响规律及铸造碳钢的牌号及性能; 7)了解高强韧性铸造合金钢、铸造高合金钢的牌号及性能特点及应用场合; 8)掌握铸造抗磨钢组织、性能特点及生产工艺。了解碱性电弧炉氧化法炼钢的工艺过程; 9)掌握铸造特种钢的组织特点及与性能的关系;重点掌握高锰钢的铸态、热处理态的组织特点及性能的差异; 10)了解和掌握碱性电弧炉氧化法炼钢的工艺过程; 11) 了解中频感应电炉、电阻坩埚炉熔炼、浇注工艺、机械化及自动化铸造技术; 3、能力目标: 1)熟悉铸铁的金相组织及机械性能特点,能够根据铸件材料的性能、结构与应用的要求,制定合理的生产工艺; 2)具备根据铸造合金的组织特点及其形成过程,分析各种铸造合金的工艺因素、金相组织和其机械性能的关系; 3)具备制定和控制各项工艺因素,获得满意的金相组织和各种性能的能力; 4)熟悉和掌握铸造合金的凝固过程、工艺因素、金相组织和其机械性能的关系及不同合金凝固过程中的共性; 5)掌握铸造合金的各种熔炼技术和工艺以及其与金属液质量、铸件质量的关系; 6)掌握强化冲天炉熔炼过程的途径、冲天炉熔炼过程的控制方法及常用仪器设备; 7)掌握铸钢熔炼的主要设备、加热原理,常见的各种熔炼方法的特点及碱性电弧氧化法炼钢的工艺过程及特点;

铸造合金及其熔炼实验报告

“铸造合金及其熔炼” 实验指导书 赵忠兴王连琪张学萍 材料科学与工程学院 2006、8

实验一: 灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻 铸铁金相组织观察及分析 一、实验目的 1.观察灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁的金相组织。 2.观察不同牌号灰铸铁的金相组织,分析石墨大小、数量对灰铸铁力学性能的影响。 3.观察不同形状石墨铸铁的金相组织,分析石墨形状对灰铸铁力学性能的影响。 4.观察不同基体铸铁的金相组织,分析基体组织对灰铸铁力学性能的影响。 5.了解石墨和基体组织的生成条件。 二、实验内容 1.画出HT100、HT150、HT200的金相组织示意图,并指出各相的名称。 2.画出球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁的金相组织示意图,并指出各相的名称。 三、实验原理及方法 1.实验原理 铸铁的力学性能来源于基体,取决于石墨的大小、数量、形状。石墨以片状形态存在,对基体割裂作用较大,降低基体的有

效承载面积;同时在石墨的尖端产生较大的应力集中,从而使铸铁的力学性能降低。石墨以球状形态存在,对基体割裂作用最小,对于灰铸铁,片状石墨数量越多、越大,铸铁的力学性能相对较低。 2.实验方法 ①选择不同的铸铁试样。 ②将试样腐蚀吹干。 ③调整焦距,在清晰视野内将试样在光学显微镜下进行观察。 ④画出所观察铸铁试样的金相组织示意图。 四、填写实验报告 1.实验目的。 2.实验内容 3.实验仪器、设备、原理、步骤。 4.实验结果分析。 五、讨论题 1、分析灰铸铁中石墨数量、大小对其力学性能的影响。 2、试分析灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁中石墨形状的变化对铸铁力学性能的影响。

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