合金及熔炼期末复习题2015
铸造合金及其熔炼复习重点
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;(2)Cr是缩小γ区元素;(3) 在含量超过2%易形成白口组织,(4) Cr含量在10%~30%,形成高碳化合物以及在铸件表面形成氧化膜，从而用作耐磨、耐热零件。
铸造合金及其熔炼
答：蠕墨铸铁中硅量通常是用来调整机体组织的，随着硅含量的增加基体中珠光体量减少，而铁素体含量增加，而硅含量过低会产生白口。锰在常规含量范围内对石墨的蠕化无影响。锰在铸铁中其稳定珠光体的作用。
17铸铁中加入合金元素，进行合金化的目的。
答：1.细化石墨和共晶团2. 增加基体中珠光体的含量，并使珠光体的片间距细化；3.生成碳化物或含有合金元素的复合磷共晶等硬化相；4.提高渗碳体的热稳定性，防止珠光体在高温下发生分解，提高铸铁的耐热性。
29.分析冲天炉风口以上的炉气成分及含量分布。
30.说明对铸造用铁液铁液质量的基本要求。
答：1.出炉温度：满足下列要求
8.说明S\P含量对铸铁石墨化合机械性能的影响
答：S：阻碍石墨化，易形成P（珠），结晶前沿形成低熔点偏析层，使Fe、C结合力上升。
P:影响不大，C‘左移，Tc’下降
9.灰铸铁件进行低温退火和高温退火的目的是什么？
答：低温退火：消除内应力的热处理，亦称热时效。高温退火：改善加工性能的降低硬度（去除铸件内残留的少量自由碳化物）的热处理。
D.焦炭块度小，表面积增大，与铁水接触多，增碳；
E.铁液在炉缸中停留时间长，接触时间长，增碳；
F.送风强度小，熔化率下降，铁液在过热区停留时间长，增碳；
G.无前炉，铁水在炉缸内停留时间长，增碳；
H.炉渣，有利于增碳，提高碱度。
27.指出冲天炉熔化铁水时，影响增硫和脱硫的因素，并介绍一种炉外脱硫的方法。
18.试论述加速黑心可锻铸铁退火过程的途径和措施
答：在第二阶段石墨化过程中，可以采用从780°左右开始逐步缓缓冷却，通过共析区域的方法进行，一般以3~5℃ /h的速度通过共析转变温度区，奥氏体直接转化为铁素体加石墨。这一方法石墨化速度可较快些，但控制冷速是很重要的。
铸造合金及其熔炼复习题
铸造合金及其熔炼复习思考题铸铁及其熔炼什么是 Fe-C 双重相图，哪一个相图是热力学稳定的，如何用双重相图来解释同一化学成分的铁水在不同的冷却速度下会得到灰口或白口，硅、铬对双重相图共晶临界点各有何影响？1.概念：在铁碳合金中，碳有两种存在形式，一种是渗碳体，其中碳的质量分数是6.69%；另一种是游离状态的石墨，碳的质量分数是100%，由于从热力学的稳定性上看石墨更加稳定，而从动力学上看生成渗碳体更加容易。
因此铁碳合金的两个二元系都有可能发生，将其叠加就是二元双重相图；2.稳定：石墨的自由能低于渗碳体，因此石墨是更稳定的相，而渗碳体是介稳定相，而铁-石墨相图是稳定性倾向的，最终形成的是稳定的石墨而不是介稳定的渗碳体，故满足热力学观点；3.影响：冷却速度较大时倾向于介稳定系转变，且时间短原子扩散不充分，所以碳以渗碳体形式析出，形成白口组织；冷却速度较小时倾向于稳定系转变，原子扩散时间充足，有利于石墨化，故碳以石墨形式析出，形成灰铁组织；4.硅的加入：1)共晶点左移，出现了共晶和共析转变的三相共存区2)共晶温度范围扩大；3)减少了共晶点的含碳量。
5.铬的加入：1)共晶点左移；2)共晶温度范围缩小；什么是碳当量、共晶度，有何意义?1.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，就是碳当量CE，将碳当量与共晶点碳量进行对比就可以看出某一成分铸铁偏离共晶点的程度。
2.共晶度：铸铁的实际含碳量与共晶点的实际含碳量的比值，就是共晶程度Sc，Sc值也能看出偏离共晶点的程度，且结合CE可以间接推断铸铁铸造性能的好坏以及石墨化能力的大小。
片状石墨、球状石墨、蠕虫状石墨的形成条件是什么，它们与奥氏体的共晶过程有何异同点？1.片状石墨（A型），生核能力较强，要求冷却速率较低、过冷度小，且铁液要有足够的碳当量以及适宜的孕育量，没有激冷；2.球状石墨，要求有较大的过冷度和较大的铁液和石墨间的表面张力；3.蠕虫状石墨：要求冷却速率低，过冷度小，否则蠕墨比例下降，且要添加低于处理球墨铸铁所要求的球化元素数量，使之达不到完全的球化程度。
铸造合金熔炼考试题
第一章1 为什么有双重相图的存在？双重相图的存在对铸铁件生产有何实际意义？硅对双重相图的影响又有何实际意义？答：1>从热力学观点看，在一定条件下，按Fe-Fe3C相图转变亦是有可能的，因此就出现了二重性2>通过双重相同，可以明显的看出稳定平衡在发生共晶转变及共析转变时，其温度要比介稳定平衡发生时的温度高，而发生共晶、共析转变时所需含C量，以及转变后的r中的含碳量，稳定平衡要比介稳定平衡低。
依此规律，就可以通过控制温度成分来控制凝固后的铸铁组织。
3>硅元素的作用：a：共晶点和共析点含碳量随硅量的增加而减少b：硅的加入使相图上出现了共晶和共析转变的三重共存区c：共晶和共析温度范围改变了，含硅量越高，稳定系的共晶温度高出介稳定系的共晶温度越多d：硅量的增加，缩小了相图上的奥氏体区2 分析讨论片状石墨、球状石墨、蠕虫状石墨的长大的过程及形成条件。
答：片状石墨：按晶体生长理论，石墨的正常生长方式沿基面择优生长，形成片状组织。
实际石墨晶体中存在多种缺陷，螺旋位错缺陷能促进片状石墨的形成。
螺旋位错为石墨的生长提供a、c两个互相垂直的两种生长方向，当a方向的生长速度大于c方向的生长速度时，便行程片状石墨。
球状石墨：石墨晶体中的旋转晶界缺陷可促进球状石墨的形成，此外，在螺旋位错中，当c 向的生长速度大于a向的生长速度时就会形成球状石墨。
球状石墨的形成一般先有钙、镁的硫化物及氧化物组成的晶核开始，经球化处理后，还有利于向球状石墨生长。
球状石墨的生长有两个必要条件：较大的过冷度和较大的铁液与石墨间的界面张力。
蠕虫状石墨：有两种形成过程：1>小球墨→畸变球墨→蠕虫状石墨2>小片状石墨→蠕化元素局部富集→蠕虫状石墨3 试讨论磷共晶的分类、析出过程以及如何控制磷共晶体的形态（粗细）及数量。
答：按照组成不同可将磷共晶分为二元磷共晶及三元磷共晶。
磷共晶的形成，是由于磷的偏析造成的，磷属于正偏析元素先析出的部分含P量较少，P不断富集，含量高到一定程度时便形成磷共晶。
铸造合金及其熔炼复习摘要
铸造合金及其熔炼复习思考题铸铁及其熔炼1.什么是Fe-C双重相图，那一个相图是热力学稳定的，如何用双重相图来解释同一化学成分的铁水在不同的冷却速度下会得到灰口或白口，硅、铬对双重相图共晶临界点各有何影响？2.什么是碳当量、共晶度，有何意义。
3.分析片状石墨、球状石墨、蠕虫状石墨与奥氏体的共晶结过程和形成条件。
4.铸铁固态相变有那些，对铸铁最终组织有何影响？5.冷却速度、化学成分（C、Si、Mn、Cr、Cu等）对铸铁的一次结晶和二次结晶有何影响？6.灰铸铁中石墨的分布形态有那几种，对铸铁的性能有何影响，从化学成分、冷却速度及形核等方面说明其形成条件。
7.灰铸铁的基体和非金属夹杂物有那些类型，对铸铁的性能有何影响？8.灰口铸铁的性能有何特点？与其组织有何关系？汽车上那些铸件采用灰口铁生产？9.影响灰铸组织、性能的因素有那些，根据组织与性能的关系分析提高灰铸铁性能的途径和措施。
10.灰铸铁孕育处理的目的是什么，有那些作用，孕育铸铁化学成分的选择原则是什么，提高孕育效果有那些途径和措施？11.说明球墨铸铁生产的工艺过程，其化学成分选择的原则是什么，与灰口铸铁有何不同？12.球墨铸铁的球化剂和球化处理方法有那些？13.球铁凝固组织中为何易于出现自由渗碳体，如何消除自由渗碳体？14.根据铸铁组织形成原理分析在铸态下获得高韧性、高强度球墨铸铁的途径与措施。
15.球墨铸铁比灰口铸铁易出现缩孔、缩松缺陷，分析其原因和防止措施。
16.铸铁的热处理有何特点，生产上球墨铸铁采用那些热处理工艺？17.蠕墨铸铁有何性能特点？18.蠕墨铸铁的化学成分选择与灰铁和球铁有何不同，蠕化剂和蠕化处理工艺有那些？19.简述可锻铸铁生产工艺过程，化学成分选择原则，为何对于薄壁小件采用可锻铸铁生产有优越性？20.减摩铸铁与抗磨铸铁的组织要求有何不同，常用减摩铸铁和抗磨铸铁有那些？21.提高铸铁的耐热性能的途径和措施有那些？常用耐热铸铁有那些？22.提高铸铁的耐蚀性能的途径和措施有那些，硅、铭、铬三元素在耐热铸铁及耐蚀铸铁中的作用是什么？23.简述冲天炉的结构与熔炼的一般过程。
铸造合金熔炼试题及答案
铸造合金熔炼试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 下列哪项不是铸造合金熔炼过程中需要考虑的因素？A. 合金成分B. 熔炼温度C. 熔炼时间D. 合金的硬度答案：D2. 在铸造合金熔炼过程中，通常采用哪种气体进行炉内保护？A. 氧气B. 氮气C. 氩气D. 二氧化碳答案：C3. 铸造合金的熔炼温度通常取决于以下哪项？A. 合金的熔点B. 炉子的容量C. 熔炼时间D. 操作者的熟练程度答案：A4. 下列哪种合金元素通常不用于铸造合金中？A. 铜B. 铝C. 铅D. 镁答案：C5. 铸造合金熔炼过程中，为了提高熔炼效率，可以采取以下哪种措施？A. 增加熔炼时间B. 提高熔炼温度C. 使用预热的炉料D. 减少炉内保护气体流量答案：C二、判断题（每题1分，共5分）6. 铸造合金熔炼过程中，炉料的预热可以减少熔炼时间和能耗。
（对）7. 铸造合金的熔炼温度越高越好，因为这样可以更快地完成熔炼。
（错）8. 铸造合金熔炼时，炉内保护气体的作用是防止合金氧化和污染。
（对）9. 铸造合金的熔炼过程中，合金元素的添加顺序对最终合金的性能没有影响。
（错）10. 铸造合金熔炼完成后，应立即进行浇注，以防止合金凝固。
（错）三、简答题（每题5分，共20分）11. 简述铸造合金熔炼过程中的三个主要步骤。
答案：铸造合金熔炼过程中的三个主要步骤包括：炉料的预热、合金的熔化、调整成分和精炼。
12. 为什么在铸造合金熔炼过程中需要使用炉内保护气体？答案：炉内保护气体用于创造一个惰性气氛，防止合金在高温下与空气中的氧气或其他气体反应，从而避免合金氧化和污染，确保合金的性能。
13. 描述铸造合金熔炼过程中温度控制的重要性。
答案：温度控制对于铸造合金熔炼至关重要，因为它直接影响合金的熔化效率、成分均匀性以及最终合金的性能。
过高的温度可能导致合金过度氧化或烧损，而过低的温度则可能导致合金熔化不充分或成分不均匀。
14. 说明铸造合金熔炼过程中合金元素添加的一般原则。
电炉熔炼工考试复习题
电炉熔炼工考试复习题一．填空题：1．生产曲轴时，第一次孕育用的硅铁和硅钡合金粒度为（8 mm～20mm）。
2．孕育剂，球化剂称量好后，应马上预热温度在（250℃～450℃）。
3．330飞轮浇注时铁水快冒上来加发热剂这样做是为了增强冒口的（补缩能力）。
4．我车间生产倒挂机时加入硅钡合金主要是为了(延长孕育时间)。
5．每次开炉前都需要检查(喷淋泵，风机，炉衬，炉体水管，水压，水温，输水胶管老化程度)等。
6．用于化验或观察三角试块要取的铁水试样在铁水表面(200毫米)以下。
7．浇注时，浇口杯铁水应(始终充满)。
8．330缸头铁水处理时，铜应在出(200Kg)铁水后加入，如果出水之前加入有可能粘在包底而熔化不了。
9．球铁中石墨呈（球状）。
10．曲轴铁水处理之前须要烘烤干的有：(合金材料，小端包，取样勺，扒子，终罩，冰晶石粉，塞子，铁水包)。
11．球化剂孕育剂用前要（烘烤）。
12．操作台手柄操作时，(不能同时搬动)两支手柄。
13．烘炉时间为24h，要在1580-1600保温（2h）。
14．铸铁中通常所说的五大元素为：（碳，硅，锰，磷，硫）。
15 本企业生产的铸铁的种类有(灰铁，蠕铁，球铁)。
二．选择题：1．孕育时孕育剂在铁水出到铁水（B）后迅速加入铁水包。
Ａ：1/3Ｂ：1/2 Ｃ：2/3２．孕育剂中Al的含量较高能产生（ A ）Ａ：气孔Ｂ：缩松Ｃ：抵消Ｓ的坏作用３．处理曲轴和330缸套时用终罩加入冰晶石粉的作用是（B）。
Ａ：增强孕育效果Ｂ：使渣稀释并充分上浮Ｃ：加入合金使强度增加４．球化反应合适的反应时间为：（C ）。
Ａ：60-100秒Ｂ：１．100-120秒Ｃ：150-180秒５．蠕铁孕育时，在蠕化剂在（C）加入。
Ａ：出铁水时Ｂ：倒包时的同时Ｃ：倒包前放包底６．倒包孕育时铁水（C）浇。
Ａ：朝有孕育剂的一侧Ｂ：随便浇Ｃ：朝没有孕育剂的一侧７．灰铁牌号（B）以上需要孕育处理。
Ａ：HT150Ｂ：HT200 Ｃ：HT250８．炉料本身气体含量高，或锈蚀严重，表面油脂物多，含水分多，铁水包不干，孕育剂不干多产生（A）缺陷。
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介稳定系相图和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)介稳定和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和石墨的界面张力。
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。
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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？
35.结晶组织对铸造碳钢的机械性能影响如何？
36.什么是回火脆性，它是如何产生的，怎样消除？
37.铸造低合金钢热处理的目的是什么？
38.铸造低合金钢的概念及合金元素在低合金钢中的作用？
39.稀土元素在铸钢中的作用？
40.提高钢抗蚀性的途径有哪些？
41.提高钢抗氧化性的途径有哪些？
42.18-8型不锈钢产生晶间腐蚀的原因及防止措施？
43.高温合金的分类方法？
44.高温合金晶界强化原因及常用方法有哪些？
45.高温合金微合金化和晶界控制的方法和原理？
46.定向凝固需同时满足哪两个基本条件？
47.高温合金定向凝固方法有哪些？（能列举2-3种）
48.定向凝固提高高温合金性能的原因有哪些？
49.碱性电弧炉氧化法熔炼脱碳的方法、目的和原理？
50.电炉钢生产上采用的脱氧方法有哪几种？
51.真空感应熔炼的原理和特点？
52.特种熔炼方法主要有哪些？。