铸造合金及其熔炼
熔模铸造合金及熔炼技术
1.3.1超级合金的分类 按合金的基体元素可分为四大类 ●铁基 ●镍基 ●钴基 ●金属间化合物
铁基铸造高温合金（或称为铁-镍-铬 基） 如K213 化学成份为
Cr /% Ni /% W /%
2 我国熔模铸造常用合金
▲铸造炭钢和低合金钢 ▲铸造不锈钢
2.1 我国与发达国家所用熔模铸造 合金对比
铁基合金 非铁合金 超级合金
北美 欧洲 中国
20% 36% 83.7%
31%
49%
12%
52%
16.3%
2.2 铸造碳钢和低合金钢
铸造碳钢和低合金钢是我国熔模铸 造工艺，特别是水玻璃工艺使用最多 的合金。
1.2.3铸造镁合金
镁是最轻的工程金属，密度1.751.85g/cm3 ， 是 纯 铝 的 2/3 。 但 力 学 性 能差，不能用来制造结构零件。加入 铝、锌、锰、稀土的镁合金，可用于 铸造零件。
铸造镁合金经热处理后的性能： 比强度高 减震性好 切削加工性好 抗蚀性差—镁合金铸件要经氧化处 理或涂漆保护
控制好两个温度是获得合格铸件的关键。
常用精铸合金熔点范围如下表。精密铸 造的浇注温度大致为熔点加100-170℃。
3)合金的纯净度高
以钢为例,钢中的有害元素(硫、磷 氧、氮、氢)和非金属夹杂物(氧化物、 硫化物、硫氧化物)降低到一定的低水 平后,钢的性能将产生质的提高,它表 现在以下几方面:
14~16 34~38 4~7
Al /% Ti /% B /% 1.5~2 3~4 0.05~0.1
其余成分为Fe, 价格相对便宜,但高 温性能较差
铸造合金及其熔炼(铸铁熔炼)
第三章 铸造合金及其熔炼
二、铸铁熔炼
铸铁熔炼是铸铁件生产的首要环节，也是决定 铸铁件质量的一项重要因素。它的基本任务是 提供成分和温度符合要求，非金属夹杂物与气 体含量少的优质铁液。
对铸铁熔炼的基本要求可概括为优质、高产、 低耗、长寿与简便等五个方面，即铁液质量高、 熔化速度快、熔炼耗费少，炉衬寿命长及操作 条件好。
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铸造工(高级)
第三章 铸造合金及其熔炼
（5）熔化与出渣 在正常熔化过程中，
应严格控制风量、风压、不得随意停风。按 规定及时取样，测量铁液温度、风量、风压、 风温等。经常观察风口、出渣口、出铁口、 加料口，注意铁液、炉渣质量，风量、风压、 三角试块白口变化。及时发现和排除故障， 保证熔化正常。应按时打开出渣口出渣，一 般每隔30～45min出一次渣。
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铸造工(高级)
第三章 铸造合金及其熔炼
图3-12 冲天炉结构简图
1—炉脚 2—炉底板 3—炉底门 4—风口窥视孔 5—风箱 6—耐火砖
7—加料口 8—烟囱 9—除尘器 10—风口 11—过桥 12—前炉盖 13—前炉窥视孔 14—出渣口及出渣槽
15—出铁口及出铁槽
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铸造工(高级)
第三章 铸造合金及其熔炼
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铸造工(高级)
第三章 铸造合金及其熔炼
从炉渣的颜色、状态可以判断冲天炉的 熔化质量。观察酸性冲天炉炉渣时，一般 用铁棒蘸些炉渣，抽拉成丝，在亮处观察。 炉况正常的炉渣为黄绿色玻璃状。炉渣呈 深咖啡色，说明铁液含硫偏高；炉渣上带 白道或白点，说明石灰石加入量过多；炉 渣呈黑色玻璃状，致密、密度大，说明铁 液已严重氧化。
打炉前，应在炉底铺上干砂不能有积水或潮湿。 打开炉底门，用铁棒将底焦和未熔炉料捅下， 用水浇灭。
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。
铸造有色合金及其熔炼
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熔化
合金在高温下由固态变为液态 ，发生物理变化。
氧化
合金在熔炼过程中与空气中的 氧气发生化学反应，形成氧化
物。
脱气
去除合金中的气体，如氢气和 氧气。
成分调整
通过添加或去除合金元素，调 整合金的化学成分。
合金元素的熔炼行为
溶解
合金元素在液态合金中溶解， 形成固溶体。
析出
合金元素以化合物形式从液态 合金中析出。
铸造有色合金及其熔炼
• 引言 • 有色合金基础知识 • 铸造有色合金的制备工艺 • 有色合金的熔炼原理 • 铸造有色合金的性能优化 • 铸造有色合金的应用实例 • 未来展望与研究方向
01
引言
主题简介
铸造有色合金及其熔炼是材料科学和工程领域的重要分支，主要涉及有色金属的熔 炼、凝固、组织和性能调控等方面的研究。
热处理工艺优化
总结词
热处理工艺优化是铸造有色合金性能优 化的重要环节，通过调整热处理工艺参 数，可以改变合金的相组成、析出相的 形貌和分布，进一步提高合金的综合性 能。
VS
详细描述
热处理是铸造有色合金的重要加工工艺之 一，通过控制热处理工艺参数，如加热温 度、加热时间、冷却速度等，可以改变合 金的相组成和析出相的形貌和分布，从而 进一步提高合金的力学性能、耐腐蚀性和 热稳定性。同时，合理的热处理工艺还可 以降低能耗和减少材料浪费，提高经济效 益。
熔炼工艺优化
总结词
熔炼工艺优化是铸造有色合金性能优化的重要手段，通过改进熔炼技术和工艺参数，可以降低杂质元 素含量、减少气体和夹杂物、提高合金纯净度。
详细描述
熔炼工艺对铸造有色合金的性能具有显著影响。优化熔炼工艺参数，如熔炼温度、熔炼时间、搅拌强 度等，可以提高合金的纯净度和均匀性。同时，采用先进的熔炼技术和设备，如真空熔炼、高频感应 熔炼等，可以进一步降低杂质元素含量、减少气体和夹杂物，提高合金的综合性能。
铸造合金及其熔炼(铸铁熔炼)
第三章 铸造合金及其熔炼
以上均为氧化放热反应，根据上述反应及 图3-13可见，在氧化带内：
①焦炭燃烧生成的炉气，既有二氧化碳，也有一 氧化碳，但主要是二氧化碳。
②从主排风口开始，随着炉气的上升，反应不断 进行，炉气中的氧逐渐减少，二氧化碳不断增 加。当上升到氧化带顶面时，炉气的氧基本耗 尽，氧化反应终止，二氧化碳达到最高值。
图3-13 冲天炉熔炼过程原理图
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铸造工(高级)
第三章 铸造合金及其熔炼
1）预热区 从加料口下沿料面到铁料开始熔化这 段高度为预热区。预热区的炉料在下降过程中， 与上升的炉气之间的热交换方式以对流为主，金 属料逐渐被加热至熔化温度。
预热区高度受有效高度、底焦高度、炉内料面的 实际位置、炉料块度、炉料下落速度、炉气分布、 铁焦比等许多因素的影响，波动很大。其中金属 料的块度特别重要。金属料的块度愈大，预热所 需的时间愈长，预热区高度愈大，严重时金属料 块可能进入风口区，造成“落生”现象，妨碍冲 天炉的正常操作。因此应限制金属料的块度。但 金属料的块度也不能过小，以免造成严重氧化。
铸铁熔炼可以用冲天炉、非焦化铁炉、电炉、 反射炉、坩锅或冲天炉与电炉双联等方法，其 中以冲天炉熔炼的应用最为广泛。
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铸造工(高级)
第三章 铸造合金及其熔炼
1. 冲天炉的结构（图3-12）
冲天炉的类型很多，但基本结构大体相 同。常用的冲天炉由四部分组成：炉底部 分、炉身部分（包括送风系统）、前炉部 分、炉顶部分（烟囱及除尘系统）。
修炉完毕，用木柴或烘干器慢火充分烘干前、后 炉。前炉必须烘透，以保证铁液温度。
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铸造工(高级)
第三章 铸造合金及其熔炼
（3）点火与加底焦 烘炉后，加入木柴，引
铸造合金及其熔炼---第1章 铸铁的结晶及组织的形成
第三节 铸铁的固态相变
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一、A中碳的析出
稳定系 A A+ G 亚稳定系 A A+ Fe3C
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二、铸铁的共析转变
1、形貌 片状Fe3C G （难存在） 2、形核 白口铁 先Fe3C、后F 灰口铁 先G 、后F 3、生长 过冷度大、片小、晶细
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三、过冷A的中低温转变
（以 C曲线介绍即可） A B下、 B上、 M、 A
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（四）影响A枝晶数量、粗细的因素
（骨架 对组织性能影响很大）
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1、合金元素的影响
Si/C比的影响（相同碳当量） 越大，初析 A 增多 图 1-5 C%增大，枝晶细化 图 1-6
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其它元素ห้องสมุดไป่ตู้ S的影响：增大，粗化 V、Ti促使A形成并细化 其它元素有待研究 2、冷却速度 越大，A越多，并细化 （五）初始A的显示方法（自己看）
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二、铁 -碳双重相图及分析
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1、共晶系：L----A+G L----A+Fe 3C 2、共析系：A----F+G A----F+Fe 3C 按那个转变与什么有关？ 3、应用： 应用：按那个转变与什么有关？ 冷却速度 化学成分 C Si
三、铁 -碳-硅准二元相图
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1、A和Fe3C以片状协同生长（莱氏体） 侧向蜂窝状结构
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2、板条状Fe3C+A（离异型共晶体） 过冷度大时易形成 3、加稀土元素变质处理细化 图1-21
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铸造合金及其熔炼 第十三章 铸造铝合金的熔炼
浇注过程中生成的氧化夹杂称为二次氧化夹杂，多分 布在铸件壁的转角处及最后凝固的部位。
一次氧化夹杂按形态可分为二类。 第一类是分布不均匀的大块夹杂物，它的危害性很大， 使合金基体不连续，引起铸件渗漏或成为腐蚀的根源，明 显降低铸件的力学性能。
五、合金元素对铝液吸氢的影响
1、对溶解度的影响 在pH2 =0. 1MPa的条件下，测得硅、铜、镁对溶解
度影响，按公式(13-21)算得常数A、B值列于表13-3中。 从表中可见、含镁量越高，氢的溶解度越高；反之，
硅、铜含量越高，氢的溶解度越低。
2、对氧化膜性能的影响
Mg、Na、Ca等氧的亲和力比铝大，是表面活性元 素，密度又比铝小，富集于铝液表面，熔炼时，优先被炉 气氧化。铝液中含镁量高于1%，表面氧化膜即全部由 MgO所组成，这层MgO组织疏松，对铝液不起保护作用， 故Al-Mg类合金必须在熔剂覆盖下进行熔炼。
点状针孔由铸件凝固时析出的气泡所形成，多发生于 结晶温度范围小、补缩能力良好的铸件中，如ZL102合金 铸件中。当凝固速度较快时，离共晶成分较远的ZL105合 金铸件中也会出现点状针孔。
(2) 网状针孔 此类针孔在低倍显微组织中呈密集相 联成网状，伴有少数较大的孔洞，不易清点针孔数目，难 以测量针孔的直径，往往带有末梢，俗称“苍蝇脚”。
库应保持清洁，干燥，以防生成铝锈。对已生成铝锈的铝
锭，投入熔炉前应彻底清除铝锈，否则即使熔炼工艺操作
很严格，也不易获得高质量的铝液。
各种油污都是由复杂结构的碳氢化合物所组成，与铝 液接触后都会发生下列反应，生成氢气
4/3mAl+CmHn=1/3mAl4C3+1/2nH2
铸造合金及其熔炼-铸钢、有色
第二章 铸造碳钢
2.1 铸造碳钢的牌号及力学性能 工程用铸造碳钢大体上是按其强度划分牌号的，我国按照ISO标准，根据 标准， 工程用铸造碳钢大体上是按其强度划分牌号的，我国按照 标准 室温下的屈服强度和抗拉强度进行分级，将一般工程用铸造碳钢分为ZG200室温下的屈服强度和抗拉强度进行分级，将一般工程用铸造碳钢分为 400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570和ZG340-6405个牌号。下表给 个牌号。 、 、 、 和 个牌号 出了我国一般工程用铸造碳钢5个牌号的成分特点和其对应的力学性能 个牌号的成分特点和其对应的力学性能。 出了我国一般工程用铸造碳钢 个牌号的成分特点和其对应的力学性能。
School of Materials Science and Engineering
相析出。 相的析出， 体α相析出。随着 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 相析出 随着α相的析出 剩余奥氏体的含碳量上升。 发生共析转变，形成珠光体。结晶过程完，钢的组织不再变化。 时，发生共析转变，形成珠光体。结晶过程完，钢的组织不再变化。 （3）铸态组织 铸态组织 特征：晶粒粗大，有时还有魏氏（网状）组织。 特征：晶粒粗大，有时还有魏氏（网状）组织。 与热处理后的组织相比，铸态组织的晶粒较粗大， 与热处理后的组织相比，铸态组织的晶粒较粗大， 而且存在柱状晶区， 而且存在柱状晶区，铸件断面上典型 的晶粒分布见 右图。 右图。 魏氏组织： 魏氏组织：魏氏体组织 形态见右下图。铁索体在 奥氏体晶粒内部以一定的方向呈条状析出。这种形态 的铁素体常出现在中等含碳量，特别是壁较薄的铸件 中。通过热处理，可使魏氏体组织转变为更稳定的粒 状组织形态。 2.3 碳钢铸件的热处理、金相组织及力学性能。 碳钢铸件的热处理、金相组织及力学性能。 目的：细化晶粒，消除魏氏体(或网状组织 或网状组织)和消除铸 目的：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。 造应力。热处理方法有退火、正火或正火加回火。
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铸造合金及其熔炼1. 合金流动性及其影响因素？改善流动性措施？液态合金的流动能力，影响流动性的主要因素：――合金成分及结晶特点：层状凝固好、糊状凝固差，中间凝固介于二者之间。
结晶温度范围宽，流动性差。
纯金属/共晶合金/金属间化合物流动性好，随成分偏离这几点，流动性变差，但有例外。
——合金液的物理性质粘度越小流动性越好；表面张力越小流动性越好；结晶潜热越大，流动性越好。
――合金液纯净度（气体、夹杂物含量）气体、夹杂物越多，流动性越差，需精炼处理改善措施：正确选择合金成分：结晶温度范围小，如接近共晶成分合理的熔炼工艺：减少杂质含量一一原材料预处理、高温熔炼、净化/精炼处理变质/孕育细化组织：减小枝晶尺寸、提高临界固相量2. 铸件常见缺陷机理及预防措施：1、缩孔、缩松原因：糊状凝固特性、凝固温度范围宽、较大的共晶膨胀使型腔尺寸增大。
防止措施：一一加大铸型刚度。
发挥石墨化膨胀自补缩作用，无帽口铸造。
――增加石墨化膨胀体积。
提高CE，尤其C,强化孕育，防Fe3C形成。
——减少液态收缩。
适当降低浇注温度。
――优化工艺设计，顺序凝固/同时凝固2、夹渣一次渣：熔炼、球化处理（浇注前）形成的非金属夹杂物进入型腔所致——清渣/过滤、适当提高浇注温度、二次渣：浇注过程及尚未凝固前形成的非金属夹杂物一一浇注系统设计，平稳充型，控制Mg残留量3、石墨漂浮（与可锻铸铁的灰点缺陷区分，看看灰点缺陷，课本94页）原因：初生石墨上浮至铸件上表面/冒口防止措施：控制CE<4.6，厚壁铸件适当降低CE。
低硅原铁水+强化孕育4、皮下气孔：原因：铁水中的Mg/MgS与铸型/涂料中水反应生成措施：适当降低残余Mg及铸型水分，型砂添加煤粉5、球化衰退：原因：球化元素随球化处理后时间延长而损耗一一挥发、氧化、回硫；孕育衰退、石墨核心数量减少、石墨球粗大、畸变措施：保持足够球化元素残留量；清渣防回硫；覆盖防氧化减挥发；厚大件用抗衰退能力强的球化剂（铱基重稀土球化剂）；抗衰退孕育剂、加Bi等微量元素3. 常用铸铁的成份、组织、性能特点及应用？1 ）灰铁：以C、Si、Mn、P、S五元素为主，高牌号时还含有少量Cr、Mo、Cu、Ni、Sn等合金元素；碳主要以片状石墨形式存在，基体为P+F,常以P为主；断口呈暗灰色；铸造性能好、强度较低（<400MPa）、冲击韧性及伸长率很低，导热性、减振性较好。
应用于机床、内燃机、汽车等零件。
（2）球铁：以C、Si、Mn、P、S五元素为主，高牌号时还含有少量Cr、Mo、Cu、Ni、Sn等合金元素及球化元素Mg、RE ；碳主要以球状石墨形式存在，基体可为F、P+F、P、B;断口呈银灰色；铸造性能较差、强度高（达900MPa）、冲击韧性及伸长率好。
应用于曲轴、齿轮、连杆等零件。
（3）蠕铁：成分类似球铁，但Mg、RE较少；基体为P+F ;断口呈斑点状；铸造性能和力学性能介于HT和QT之间，但抗热疲劳性好。
（4）可锻铸铁：以C、Si、Mn、P、S五元素为主，但CE较低，生坯为白口，石墨化退火后呈灰口，石墨呈团絮状，强度、塑性较高，适应于薄壁耐压件5）抗磨铸铁：包括普通白口铸铁：主要以五元素组成，碳当量较低，碳以Fe3C存在，白口，硬而脆，耐磨，常用于受冲击不大的耐磨件；合金白口铸铁：除五元素外，常含有Cr、Mo、Cu、B、Ni等合金元素，碳主要以合金碳化物为主，硬度更高、韧性较好，可用于冲击载荷不太大的耐磨件；冷硬铸铁：成份一般含有较少量的Cr、Ni、Mo等合金元素，且C、Si量较低，急冷层以碳化物为主，内层以石墨为主，石墨可为片/球，常用于轧辊、车轮等；中锰球铁：含有4-6%Mn，石墨呈球状，中国特有，目前应用较少。
（6）耐热铸铁：除五元素外，还含有Cr、AI、Si抗氧化元素及Mo、Ni等热强元素；根据成分不同，碳以片/球/蠕墨或Fe3C/MC 等形式存在，用于咼温件。
（7）耐蚀铸铁：含有较高的Si、Ni、Cr等合金元素，石墨呈片/球，用于酸、碱、盐工作环境零件（重点记住各种铸铁的性能特点）4•说明一下Fe —C双重相图的纯在的原因或铸铁中为什么出现白口（麻口，灰口）现象或铸铁产生不同组织的原因？一、从热力学观点看，Fe—F3C相图是介稳定的，而Fe—C相图才是稳定的，但从动力学观点看，由于形成石墨与形成F3C相比，碳原子扩散更难，所以形成F3C更容易的，所以形成F3C也是有可能的。
二、产生不同组织的原因，1，由于冷却的不同导致共晶凝固温度的高低不同所致2，化学成分不同也会住铸铁组织影响很大，尤其是Si （除碳以外）的影响最大。
5•指明铸铁，铸钢，铸造非铁合金的牌号的表示方法及含义。
灰铁：HT100、HT150、HT200、HT300、HT350、HT400 ——后面数字表示抗拉强度（MPa）球铁：QT400-18、QT400-15、QT450-10、QT500-7、QT600-3、QT700-2、QT800-2、QT900-2前面数字表示抗拉强度，后面数字表示延伸率。
如QT400-18表示抗拉强度威400MPa，延伸率为18%蠕铁：RuT420、RuT380、RuT340、RuT300、RuT260，后面数字表示抗拉强度（MPa）可锻铸铁：如：KTH300-06，表示抗拉强度300MPa，延伸率为6% 碳钢：如ZG200-400.表示屈服强度为200MPa,抗拉强度为400MPa低合金钢：：ZG+碳量公称值+元素符号+元素含量公称值（+A ）。
碳含量公称值一一平均碳量的万分之几合金元素含量公称值一一<1.5%不标；1.5-2.49%标“ 2”； 2.5-3.49%标“ 3”，以此类推。
“ A ” 表示优质钢：S<0.03% , P<0.035%如ZG35Cr2V 表示C0.32-0.40%,Cr1.5-2.49%,V<1.5%高合金钢：详见课件铸铝牌号：ZAISi12Cu1MgNi1. ZAl 表示铸造铝合金，Si12Cu1MgNi1表示元素及其公称含量代号：ZL1O1、ZL201、ZL301、ZL401.其中ZL表示铸造铝合金，第一位数字，1表示Al-Si合金，2表示Al-Cu合金、3表示Al-Mg合金，4表示Al-Zn合金。
ZL101 —SB—T6,表示铸造Al-Si合金，砂型铸造（S表示砂型，J表示金属型等课本264页下面小字部分），变质处理，固溶处理加完全人工时效。
6. 铸铁中合金元素的作用1）Ni :促进共晶石墨化、细化并增加珠光体，提高强度、耐磨（、耐蚀、耐热（12）Cu：促进共晶石墨化、细化并增加珠光体，提高强度，改善耐蚀性3）Cr：中强反石墨化、细化并增加珠光体、提高强度及耐热、耐磨、耐蚀性4）Mo、W :细化珠光体及石墨，强化作用较大，提高淬透性、提高高温强度5）Mn :细化并增加珠光体、固溶强化、提高淬透性、促进马、贝转变，>7%时获得奥氏体基体6）V、Ti:强碳、氮化合物形成元素，细化石墨、促进珠光体形成，提高耐磨性、降加工性7）Sn、Sb:强烈促进珠光体，反球化，可用稀土中和，大断面球铁细化石墨球8）Bi、Te：强反石墨化，缩短可锻铸铁退火时间（允许提高硅量，0.006-0.015），反球化，可用稀土中和，大断面球铁细化石墨球（0.005%Bi），9）Pb:灰铁有害，反球化，RE中和，大断面球铁消除厚片G（0.003%）10）Zn：脱氧（0.3%）、细化石墨、提高强度、硬度（0.1-0.3%）7. 铸钢为甚要进行热处理？说明目的。
铸钢件铸态组织一般纯在较严重的枝晶偏析，组织不均匀，以及晶粒粗大和魏氏组织，尤其是不耐冲击性是是其必须进行热处理的根本原因目的：细化组织，消除应力，消除魏氏组织等8. 铸造铝合金的精炼目的，方法。
目的：除气，减少氢含量；除渣，减少非金属夹杂物含量，去除有害杂质元素如Zn、Na、Ca等方法：炉内精炼与炉外精炼、吸附法、非吸附法、过滤法9. 细化Al-Si合金组织的原理和方法初晶Si的细化：P细化，机理为：形成AIP作为Si形核的非自发形核的核心。
加入方式：赤磷、磷盐、AI-P中间合金、Cu-P 中间合金共晶硅的细化一一变质，机理：抑制硅的形核与生长、促进 a -Al的形核，增加结晶过冷度、改变硅的生长方式，常用变质元素：Na、K、Sr、Sb、Ba、RE、Te。
变质元素加入方式：纯钠（铝桶定量包装，国外用）、钠盐（NaF、NaCO3-Mg ）/锶盐、Al-Sr 中间合金/Al-Sb/Al-Ba/Al-RE 、纯碲。
10. ZL102 一般不进行热处理的原因是因为Si在Al的固溶量很少，热处理强化效果不好。
（个人看法）11. Al-Si合金为什么流动性最好的点不在共晶成分，而在含Si16%-18% ?原因是硅的结晶潜热大，初晶硅呈板块状，在液体中分散分布、不易形成固态骨架。
且Si减小线收缩、体积收缩、热裂倾向，改善致密性，从而改善铸造性能。
共晶成分的综合铸造性能最好12.Si对铝合金的影响Si提高铝合金的强度（第二相、界面强化）、但降低塑性（Si本身是脆性相）。
Si改善耐磨性（软基体+硬质点）Si降低热膨胀系数、改善体积稳定性Al-Si合金热处理强化效果不明显、组织稳定性好、高温性能好。
变质处理、可显著细化Si，提高室温力学性能，但Si尺寸太小对高温强度、耐磨性利。
13,铸铁孕育目的及其机理及其方法和球化机理孕育目的：（1）减少或消除过冷倾向（自由渗碳体）（2）增加石墨结晶核心、细化石墨尺寸（3）改善石墨形状（QT-石墨园整度，HT-防止D型石墨）（4 ）减小组织及性能的壁厚敏感性（5）强化和细化基体组织（6 ）提高力学性能及切削加工性能孕育机理：SiO2-FeO核心说；SiO2核心说；石墨核心说；硫化物核心说；硫化物-氧化物核心说；碳化物核心说等起伏理论：铁液本身存在“结构起伏”，孕育剂加入使“温度起伏”，孕育剂的扩散造成“成分起伏”，共同作用产生碳过饱和区一一石墨析出。
随着时间延长，温度起伏、成分起伏减小，析出石墨重溶，孕育衰退。
孕育方法：包内孕育、瞬时孕育（型内孕育、随流孕育、浮硅孕育、喂丝孕育）、二次孕育球化机理：气泡学说一一石墨球在气泡中长大吸附学说一一球化剂吸附在石墨周围，限制石墨生长核心学说一一硫化物核心，自发形核详见课件14铸造合金熔炼的作用是什么？熔炼设备的特点？作用：提供化学成分符合要求、温度合适、杂质含量低的合金熔体，并要满足生产平衡要求、环保要求、节能降耗要求熔炼设备的特点：感应电炉一一较小（小于5吨）、快、非连续、易控制、合金元素损耗少、只熔不炼，对原材料要求高，适于各种合金熔炼电弧炉一一大（大于5吨）、熔炼、对原材料要求较低，尤其适应于大型铸钢冲天炉一系列（1-30吨）、连续、成分控制难度大、有污染、成本较低，仅适应于铸铁电阻炉坩埚炉——较小、非连续、适应于熔点较低的有色合金燃油、燃气反射炉一一产量大连续、主要用于铝合金15. 雨季生产铸铁（如是铝合金请看课件，原理差不多）易出现气孔缺陷，分析其原因？在雨季主要形成析出性气孔，反应性气孔，侵入性气孔析出性气孔形成原因：铁水高温溶解大量的N、H原子，在铸件凝固过程中，随温度下降，N、H溶解度下降，并以气体形式，如来不及溢出，便在铸件中形成气孔反应性气孔：铁水中的碳与FeO反应生成CO气体，雨季时，由于空气湿度比较大，金属表面迅速氧化，同时，空气中的大量水汽随风吹入炉内，产生大量氢气的同时还会降低铁液的温度，使铁水极度氧化，生成更多的FeO，从而产生更多的CO 气体。