鑄造合金答案

1、鑄鋼1、鑄鋼的分類 答：（1）按合金含量分類 低合金鋼：合金元素總含量 5%的鋼。 中合金鋼：合金元素總含量在5-10%范圍內(nèi)的鋼。 高合金鋼：合金元素總含量 10%的鋼。 微合金鋼：合金元素(如V,Nb,Ti,Zr,B)含量小于或等于0.1%，而能顯著影響組織和性能的鋼 （2）按Fe-Fe3C相圖分類 亞共析鋼： 0.0218% wc 0.77%共 析 鋼： wc = 0.77% 過共析鋼： 0.77%wc 2.11% （3）按含碳量： 低碳鋼：C: 0.25% 中碳鋼：C： 0.25 0.6高碳鋼： C：0.62、鑄鋼特點優(yōu)點：強度高，韌性良好，具有可焊性 缺點：鑄造流動性較差，易形成縮孔

2、、熱裂、冷裂及氣孔，鑄鋼件的成品率低。用途：制造承受重載荷、受沖擊和振動的機件3、合金元素在鑄鋼中存在的形式答:1）形成鐵基固溶體 2）形成合金滲碳體 3）形成金屬間化合物 4）形成非金屬相（非碳化合物）及非晶體相 4、決定組元在置換固溶體中溶解度因素是什么？舉例說明無限固溶和有限固溶。答：元素的點陣結(jié)構(gòu)、原子半徑、電子結(jié)構(gòu)相似-無限固溶， 點陣結(jié)構(gòu)、原子半徑相近，但電子結(jié)構(gòu)相差較大-有限固溶例如：Ni、Co、Mn、Cr、V等元素可與Fe形成無限固溶體。其中Ni、Co和Mn形成以-Fe為基的無限固溶體，Cr和V形成以-Fe為基的無限固溶體。Mo和W只能形成較寬溶解度的有限固溶體。如-Fe(Mo

3、)和-Fe(W)等。5、無限擴大相區(qū)元素答：這類合金元素主要有Mn、Ni、Co等。如果加入足夠量的Ni或Mn，可完全使體心立方的相從相圖上消失，相保持到室溫，故而由相區(qū)淬火到室溫較易獲得亞穩(wěn)的奧氏體組織，它們是不銹鋼中常用作獲得奧氏體的元素。6、無限擴大相區(qū)答：當合金元素達到某一含量時，A3與A4重合，其結(jié)果使相與相區(qū)連成一片。當合金元素超過一定含量時，合金不再有-相變，與-Fe形成無限固溶體（這類合金不能用正常的熱處理制度）。 這類合金元素有：Si、Al 和強碳化物形成元素Cr、W、Mo、V、Ti 、P及Be鈹 等。 注意：含Cr 量小于7%時，A3 下降；含Cr 量大于7%時，A3 才上升

4、。7、當rc/rMe 0.59時，rc/rMe 0.59時各形成什么碳化物答：rc/rMe 0.59時碳與合金元素形成一種復雜點陣結(jié)構(gòu)的碳化物。，當，rc/rMe 0.59時形成簡單點陣的碳化物（間隙相）。 8、Me對奧氏體晶粒長大傾向的影響答：合金元素形成的碳化物在高溫下越穩(wěn)定，越不易溶入奧氏體中，能阻礙晶界長大，顯著細化晶粒。9、改善高錳鋼性能的途徑答：孕育處理（影響形核和促進晶粒游離），變質(zhì)處理（改變晶體生長機理-抑制長大）10、高錳鋼的鑄態(tài)組織是什么？ A+Fe3C+P11、含碳量對高錳鋼的影響有哪些？ C低，韌性提高，耐磨性降低， C高，韌性降低，耐磨性提高。12、高錳鋼主要用途？

5、耐磨材料13、提高金屬材料的耐蝕能力，可以采用哪幾種方法答：1）減少原電池形成的可能性，使金屬材料具有均勻的單相組織，并盡可能提高金屬材料的電極電位； 2）盡可能減小兩極之間的電極電位差，并盡可能提高陽極的電極電位； 3） 減小甚至阻斷腐蝕電流，是金屬“鈍化”，及在表面形成致密的，穩(wěn)定的保護膜，將介質(zhì)與金屬材料隔離。14、Cr17，Cr25屬于哪種不銹鋼 鐵素體不銹鋼15、奧氏體不銹鋼中為什么規(guī)定碳含量0.10？ 碳：在不銹耐酸鋼中是有害的，尤其是在奧氏體不銹鋼中，碳將以Cr23C6的形式在奧氏體晶界析出，造成奧氏體鋼的晶間腐蝕。所以在奧氏體不銹鋼中規(guī)定碳含量0.10。16、鉻不銹鋼的含鉻量應

6、是多少？ 不銹鋼中一般含鉻量都在12.5以上，鉻含量愈高并符合“n8”定律，耐蝕性愈好，但不超過30，否則會降低鋼的韌性。17、鎳在不銹鋼中的主要作用答：化學性質(zhì)不活潑，不易氧化，與硫、氯離子不易結(jié)合，具有高的化學穩(wěn)定性 提高固溶體的電極電位，從而減輕電化學腐蝕. 擴大Fe-C相圖的奧氏體相區(qū)18、不銹耐蝕鋼有幾種類型 鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、奧氏體一鐵素體雙相不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼19、電弧爐氧化法煉鋼工藝答：補爐，裝料，熔化期，氧化期，還原期，出鋼。20、鋼中與碳的親合力最強的合金元素答：鈦，鋯，鈮，釩21、鑄造碳鋼進行熱處理目的答：細化晶粒，消除魏氏（或網(wǎng)狀）組織和消除

7、鑄造應力22、 ZG270-500 ZG：鑄鋼 270：屈服強度為270Mpa 500：抗拉強度為500Mpa名詞解釋：1、鑄鐵碳當量：將鑄鐵中硅、磷等元素含量折算成碳量以估計鑄鐵成分對共晶成分接近程度的指標。 碳當量（CE）等于硅、磷等元素的折算碳量與實際的總碳量之和。2、鑄鐵共晶度：鐵液實際含碳量和共晶點的實際碳量的比值為共晶度，以sc表示。3、灰鑄鐵隨流孕育：把2040目粒狀的孕育劑隨鐵水澆注流加入0.08%0.2%的孕育劑，使鐵水得到充分的孕育的方法。4、蠕墨鑄鐵：金相組織中石墨形態(tài)主要為蠕蟲狀的鑄鐵。5、高磷鑄鐵:含磷（質(zhì)量分數(shù)）0.350.65的灰鑄鐵。6、錫汗：錫青銅有很強的枝晶

8、偏析和反偏析現(xiàn)象，常在鑄件表面滲出許多灰白色顆粒（富錫分泌物人在加工表面也常見到一些灰白色小點，俗稱“錫汗”。7、鑄銅鋅當量：多元黃銅中由含鋅量和其他僅改變銅鋅合金中各相相對數(shù)量而不產(chǎn)生新相的合金元素含量折算得到的當量鋅含量。8、鋁合金通用變質(zhì)劑：在有的鈉鹽變質(zhì)劑中加入一定量的冰晶石，對鋁液有除氣，去夾雜和變質(zhì)等多重作用，一般稱為“通用變質(zhì)劑”。9、鋅合金的“老化”：因合金中雜質(zhì)元素Pb、Cd、Sn超過標準，集中于晶界，促使晶間化學腐蝕，致使鑄件變脆，變形、膨脹，甚至發(fā)生開裂的現(xiàn)象。10、鋁青銅緩冷脆性：緩冷塑性是鋁青銅特有的缺陷，在緩慢冷卻的條件下，共析分界式的產(chǎn)物2相呈網(wǎng)狀在相晶上析出，形

9、成隔離晶體聯(lián)結(jié)的脆性硬殼，使合金發(fā)脆，這就是“緩冷脆性”，也稱為“自動退火脆性”。11、鑄造鋁合金時效：將經(jīng)過淬火的鋁合金鑄件加熱到某個溫度，保溫一定時間出爐空冷到室溫，使過飽和的固溶體分解，讓合金基體組織穩(wěn)定。 12、鑄鋼魏氏體組織：先共析鐵素體以針狀或片狀的方式插入奧氏體之中，稱魏氏組織。13、高錳鋼水韌處理：沿奧氏體晶界析出的碳化物降低鋼的韌性，為消除碳化物，將鋼加熱至奧氏體區(qū)溫度，并保溫一段時間，使鑄態(tài)組織中的碳化物基本上都固溶到奧氏體中，然后在水中進行淬火，稱為水韌處理。14、高溫材料：在550C以上溫度條件下能承受一定應力并具有抗氧化和抗熱腐蝕能力的材料。 鑄鐵1、根據(jù)碳在鑄鐵中存

10、在的形態(tài)不同，將鑄鐵分為幾類答：白口鑄鐵、麻口鑄鐵、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵2、灰鑄鐵是斷面呈灰色、碳主要以片狀石墨方式出現(xiàn)的鑄鐵3、灰鑄鐵中石墨的六種類型及形成過程答：六種石墨分布分類1、A型石墨是在石墨的成核能力較強，冷卻速度較慢的情況下，共晶轉(zhuǎn)變在很小的過冷度下進行的。2、D型石墨是在石墨的成核條件差，冷卻速度較大，造成較大的過冷情況下形成的。3、B型石墨成花朵狀，它的形核條件要較A型石墨差些，故共晶轉(zhuǎn)變時過冷度也比出現(xiàn)A型石墨大些，由于成核條件較差，常常在共晶團的中心部分形成過冷（D型）石墨，當共晶結(jié)晶開始后，由于放出結(jié)晶潛熱，能夠把未結(jié)晶的鐵水加熱使其溫度有所上升，因而其

11、外圍部分在稍高的溫度下進行結(jié)晶。4、E型石墨是亞共晶程度較大的鑄鐵在慢冷條件下形成的。5、C型石墨是在過共晶鑄鐵，冷卻速度很慢的情況下出現(xiàn)的。6、F型石墨實質(zhì)上亦是過共晶石墨，是高碳鐵水在較大過冷條件下生長的。4、碳在鑄鐵中的三種存在形式答：（1）固溶于金屬基體（2） 在快速凝固的條件下，大部分碳將與鐵結(jié)合成化合物Fe3C。（3） 在緩慢冷卻的條件下，碳有足夠的時間聚集為石墨。5、硅在鑄鐵中的作用，以及它對鑄鐵性能的影響答：（1）增加硅量可提高鐵水的過熱度和流動性，改善鐵水的鑄造性能。（2）硅促進石墨形核，可在更高的溫度下析出，已析出的石墨和液態(tài)鐵水有更長的共存時間，使石墨生長的更粗大。（3）

12、硅降低了奧氏體的穩(wěn)定性，使其轉(zhuǎn)變更加容易。（4）提高基體鐵素體化的能力（5）促進液態(tài)石墨化和固態(tài)石墨化。6、HT200、QT700-2、KTH33008答：HT200 是指抗拉強度不低于200Mpa的灰口鑄鐵 QT700-2是指抗拉強度不小于7，伸長率不小于2的球墨鑄鐵。 KTH330-08最低抗拉強度為330（MPa）和伸長率為8（%）的黑心可鍛鑄鐵。7、灰鑄鐵孕育劑種類答：（1）石墨化孕育劑：具有促進石墨化和改善石墨形態(tài)的特性，不宜用于重要鑄件的孕育處理。（2）穩(wěn)定化孕育劑：主要作用是強化基體，提高強度，硬度，用于白口鐵的孕育處理，提高硬度的同時改善材料的韌性。8、亞共晶灰鑄鐵共晶轉(zhuǎn)變過程

13、答：在共晶轉(zhuǎn)變開始階段，初生奧氏體枝晶間的熔體開始形成細小的共晶團。而后各個共晶團在熔體中生長，在熔體凝固完畢之前，多數(shù)共晶團均被殘留的少數(shù)熔體所隔離。9、灰鑄鐵的金相組織及性能的特點答：1、組織：金屬基體+片狀石墨+某些夾雜物 （主要金屬基體形式：珠光體、鐵素體、珠光體+鐵素體）。 2、性能特點： 1）強度性能較差 2）硬度的特點：同一硬度時，抗拉強度有一范圍，同一強度時，硬度也有一范圍。 3）較低的缺口敏感性 4）良好的減震性5）良好的摩擦性 10、球墨鑄鐵共晶轉(zhuǎn)變過程答：球墨鑄鐵的共晶結(jié)晶是從液相中形成的首批石墨球開始的，這些石墨球單獨在液相中一直長大到相當尺寸。由于石墨球的生長，其周圍

14、的鐵液發(fā)生貧碳，鑄件形成一個環(huán)繞石墨球的環(huán)形液態(tài)貧碳區(qū)，在一定冷卻條件下，當石墨球生長到一定尺寸時，環(huán)形液態(tài)貧碳區(qū)就會形成奧氏體晶核，并成長為奧氏體殼，從而組成石墨-奧氏體共晶團。11、球墨鑄鐵的凝固特點（1）球墨鑄鐵有較寬的共晶凝固溫度范圍。（2） 球墨鑄鐵具有較強的糊狀凝固特性。（3）球墨鑄鐵具有較大的共晶膨脹。12、球墨鑄鐵共晶結(jié)晶特點答：（1）球狀石墨共晶團的結(jié)晶先是石墨的形核和長大，然后才是奧氏體殼的成核和長大。（2）球墨鑄鐵的共晶結(jié)晶不但時間較長，而且其終了溫度也比灰鑄鐵低的多。（3）球墨鑄鐵的共晶團晶粒比灰鑄鐵細的多。13、沖入法生產(chǎn)球墨鑄鐵答：將球化劑置于澆包內(nèi)，并覆蓋1%2%

15、的鐵屑或鋼板，設(shè)計的鐵水包的高度與直徑比達到（23）：1，提高鎂吸收率。14、球墨鑄鐵生產(chǎn)中球化不良和球化衰退形成原因及防止措施答：A球化不良的形成原因及防止措施: 1）原鐵液含硫高、嚴重氧化的爐料中含有過量反球化元素；處理后鐵液殘留鎂和稀土量過低。鐵液中溶解氧量偏高是球化不良的重要原因。 2)選用低硫焦炭、低硫金屬爐料，必要時進行脫硫處理，廢鋼除銹控制沖天爐鼓風強度和料位檢驗控制爐料及球化元素成分，必要時增加球化劑中稀土元素用量嚴格控制球化工藝，防止球化處理失敗。 B球化衰退的形成原因及防止措施: 1) 高硫、低溫、氧化嚴重的鐵液經(jīng)球化處理后形成的硫化物、氧化物夾渣未充分上浮，扒渣不充分，鐵

16、液覆蓋不好，空氣中的氧通過渣層或直接進入鐵液使有效的球化元素氧化并使活性氧增加是球化衰退的主要原因。造成球化不良的因素也加快球化衰退。 2) 盡量降低原鐵液含硫、含氧量，適當控制溫度。可添加稀渣劑，加包蓋或采用密封式澆注包。加快澆注，盡量減少倒包、運輸及停留時間。15、對沖天爐熔煉的要求答：優(yōu)質(zhì)（鐵液），低耗，長壽，操作便利。16、沖天爐熔煉過程主要包括答：燃燒過程，熱交換過程，冶金反應過程。17、沖天爐內(nèi)爐氣的分布與溫度的分布規(guī)律答：爐壁附近氣流大，流速高，而爐子中心流量小，流速低。CO2含量最大處溫度最高，在此區(qū)域以上CO2還原吸熱而溫度下降，區(qū)域以下溫度由低逐漸達到最高。 18、脫硫熱力

17、學條件答：熱力學條件： 高堿度渣有利于脫硫；氧化鐵較高對脫硫有利； 較高的熔池溫度有利于脫硫；增大渣量有利于脫硫.19熔煉爐的爐襯20根據(jù)物理、化學反應的不同，沖天爐以燃燒區(qū)為核心，自上而下分幾個部分答：預熱區(qū)，熔化區(qū)，過熱區(qū)，爐缸區(qū)。21、沖天爐內(nèi)焦炭分為幾種答：在沖天爐內(nèi)，焦炭由兩大部分組成：一部分是底焦，即爐底以上12m厚的焦炭層：另一部分為層焦，它與金屬爐料及熔劑分批分層加人爐內(nèi)。22、沖天爐網(wǎng)絡(luò)圖 沖天爐網(wǎng)形圖理解：焦耗一定時，隨著送風強度的提高，沖天爐的熔化率增加，而鐵液的溫度先是提高，達到某一最大值后開始下降， 風量一定時，隨著焦炭消耗率的增加，鐵液溫度提高，但爐子的熔化率降低，

18、 為達到一定的鐵液溫度，可以用不同的焦耗量與風量的配合。有色合金1、人工時效分為答：不完全人工時效、完全人工時效、過時效。2、過共晶Al-Si合金金相答：Si量大于13%稱為過共晶Al-Si合金，過共晶Al-Si合金組織中的初生硅呈多角形塊狀。3、鋁硅合金的變質(zhì)答: 包括初晶Al固溶體，共晶Si，初晶Si三個部分變質(zhì)或細化。 原因：硅相在自發(fā)非控制生長條件下會長成片狀，這種形態(tài)的脆相嚴重地割裂基體，大大降低了合金的強度和塑性4、鑄造鋁硅合金四元鈉鹽變質(zhì)細化共晶硅存在的問題答：（1）衰退嚴重，鈉變質(zhì)有效時間只有3060min，超過此時間，變質(zhì)效果會自行消失，溫度越高，失效越快，重熔時，須重新變質(zhì)

19、，（2）鈉易與鑄型中的水汽發(fā)生反應，產(chǎn)生皮下氣孔，并且加鈉使合金黏度增高，阻滯氣泡和夾渣的排出，容易形成針孔等缺陷。（3）鈉鹽變質(zhì)時對坩堝壁和工具腐蝕嚴重。5、生產(chǎn)上常用的P變質(zhì)劑種類以及P細化Al-Si合金的初生Si的機理答：1)種類：一類是赤磷或含赤磷的混合變質(zhì)劑，另一類是含磷的中間合金。 2)機理：磷在合金中易于與鋁形成AlP化合物，根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)相似理論和晶格常數(shù)對應原理，AlP可起Si相的異質(zhì)晶核的作用，使晶核數(shù)目增加，初生硅細化。6、Al-Cu合金耐熱性高為什么答：（1）有高的共晶溫度（548）（2）固溶體在350以下溶解度變化較?。?）Cu原子在中的擴散速度?。?）第二相（Al2C

20、u）、TMn（AlCuMn3）等成分復雜，熱硬性高。7、Al-4%Cu合金時效過程的四個階段答：（1）形成溶質(zhì)原子富集區(qū)（即GP區(qū)或GP區(qū)）。 （2）GP區(qū)有細化（即GP區(qū)或）。 （3）形成過渡相。 （4）形成穩(wěn)定相。8、有色合金熔煉設(shè)備應滿足什么要求，才能獲得好質(zhì)量的有色合金液答：（1）熔煉平穩(wěn)，金屬液無攪動或少攪動。（2）熔煉時間短。（3）能耗少，爐齡長，且使用方便。（4）生產(chǎn)成本低，價格便宜。9、鑄造鋁合金的熱處理強化原理與鐵碳合金強化原理答:鐵碳合金的強化是以基體組織的共析轉(zhuǎn)變和同素異性轉(zhuǎn)變?yōu)榛A(chǔ)獲得的，而鑄造鋁合金的熱處理則以合金元素或金屬間化合物在鋁固溶體中溶解度的變化為基礎(chǔ)來實現(xiàn)。10、熔煉有色合金的設(shè)備答：一類為燃料爐，包括使用固體（如焦炭）、液體（如柴油）、氣體（天然氣）等燃料坩堝爐或火焰爐。另一類