鑄造合金及其熔煉

1、第一章1、為什么會(huì)有雙重相圖的存在？在學(xué)習(xí)金屬學(xué)課程時(shí)為什么不太注意這點(diǎn)？硅對(duì)雙重相圖的影響又有何實(shí)際意義？第二章1 .灰鑄鐵的金相組織由金屬基體和片狀石墨組成.主要的金屬基體形式有珠光體、鐵素體及珠光體加鐵素體.此外,還有少量非金屬夾雜物,如硫化物、磷化物等.2 .灰鑄鐵的性能特點(diǎn)：a強(qiáng)度性能較差b布氏硬度和抗拉強(qiáng)度的比值較分散c較低的缺口敏感性d良好的減震性e良好的減摩性.3 .一股來說,當(dāng)其他條件相同時(shí),鑄件越厚,冷卻速度越慢.因此,鑄鐵件厚壁處容易出出大的石墨片.4 .提升澆注溫度可稍使石墨粗化.5 .普通鑄鐵中主要有C、Si、Mn、P、S五元素.6 .P38鑄鐵中各元素對(duì)石墨影響表格

2、7 .孕育處理：鐵液澆注以前,在一定的條件下,向鐵液中參加一定量的物質(zhì)以改變鐵液的凝固過程,改善鑄態(tài)組織,從而到達(dá)提升性能為目的的處理方法.8 .提升灰鑄鐵性能的途徑：a合理選定化學(xué)成分b孕育處理c微量或低合金化.9 .應(yīng)用最廣泛的孕育劑：75%Si-Fe.10 .流動(dòng)性是指鐵液充填鑄型的水平.對(duì)于普通灰鑄鐵而言,因它偏離共晶點(diǎn)不遠(yuǎn),結(jié)晶范圍小,初生奧氏體枝晶不興旺,故在正常澆注溫度下,在鐵-碳合金中它的流動(dòng)性是最好的.11 .鑄鐵的收縮：液態(tài)收縮、凝固收縮、固態(tài)收縮.12但凡能提升灰鑄鐵石墨化水平的因素都有利于預(yù)防熱裂產(chǎn)生.13鑄造應(yīng)力主要指鑄鐵固態(tài)收縮是所能承受的熱應(yīng)力和相變應(yīng)力.第三章1

3、 .球墨鑄鐵生產(chǎn)過程的幾個(gè)環(huán)節(jié)：1.熔煉合格的鐵液、2.球化處理、3.孕育處理、4.爐前檢驗(yàn)、5.澆注鑄件、6.清理及熱處理、7.鑄件質(zhì)量檢驗(yàn).2 .當(dāng)碳當(dāng)量過低時(shí),鑄件易產(chǎn)生縮松和裂紋.當(dāng)碳當(dāng)量過高時(shí),易產(chǎn)生石墨漂浮現(xiàn)象,其結(jié)果是使鑄件中夾雜物數(shù)量增多,降低鑄鐵性能,而且污染工作環(huán)境.3 .在選擇碳含量時(shí),應(yīng)根據(jù)高碳低硅的原那么.4 .球化元素：參加鐵液中能使石墨在結(jié)晶生長(zhǎng)時(shí)長(zhǎng)成球狀的元素.反球化元素：在鐵液中會(huì)使石墨在生長(zhǎng)時(shí)無法長(zhǎng)成球狀的元素.5 .使用最多的球化劑：稀土鎂合金.6 .球墨鑄鐵的凝固特點(diǎn)與灰鑄鐵的差異：有較寬的共晶凝固溫度范圍、球墨鑄鐵的糊狀凝固特性、具有較大的共晶膨脹.7

4、 .球墨鑄鐵特有的缺陷：1、縮孔及縮松；2、夾渣、皮下氣孔；3、石墨漂??；4、球化衰退.8 .石墨漂?。喊l(fā)生在鐵液的碳硅含量過高情況下.漂浮石墨在鑄件上出現(xiàn)的部位與夾渣相同,但顏色有區(qū)別.石墨漂浮使鑄件性能顯著降低預(yù)防的主要舉措有：a嚴(yán)格限制碳當(dāng)量b降低原鐵液的含硅量.9 .球化衰退：球化處理后的鐵液在停留一定時(shí)間后,球化效果下降甚至消失的現(xiàn)象.防治舉措：a鐵液中應(yīng)保持有足夠的球化元素含量；b降低原鐵液中的含硫量,并預(yù)防鐵液氧化;c縮短鐵液經(jīng)球化處理后的停留時(shí)間；d用覆蓋劑將鐵液外表覆蓋嚴(yán),隔絕空氣以減少元素的逃逸.10 .蠕墨鑄鐵的力學(xué)性能根據(jù)其蠕化程度介于相同基體組織的灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間

5、,蠕化率越高,其性能特點(diǎn)越靠近于灰鑄鐵,蠕化率越低,那么其性能特點(diǎn)越靠近于球墨鑄鐵.11 .可鍛鑄鐵：將一定成分的白口鑄鐵毛胚經(jīng)退貨處理,使白口鑄鐵中的滲碳體分解成為團(tuán)絮狀石墨,從而得到由團(tuán)絮狀石墨和不同基體組織組成的鑄鐵.12試分析可鍛鑄鐵孕育處理的目的與灰鑄鐵及球墨鑄鐵有何不同？A.灰鑄鐵：a促進(jìn)石墨化,降低白口傾向；b降低斷面敏感性；c限制石墨形態(tài),消除過冷石墨；d適當(dāng)增高共品團(tuán)數(shù)和促進(jìn)西片裝珠光體的形成.B.球墨鑄鐵：a消除結(jié)晶過冷傾向；b促進(jìn)石墨化；d減小品間偏析.C.可鍛鑄鐵：希望鐵液在一次結(jié)晶時(shí)促進(jìn)形成滲碳體組織,而在隨后的石墨退火過程中對(duì)石墨的形成沒有影響或促進(jìn)石墨的形成.第五

6、章1 .對(duì)沖天爐熔煉的根本要求：優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、長(zhǎng)壽、操作便利.2 .沖天爐前爐的作用：儲(chǔ)存鐵液,使鐵液成分和溫度均勻,減少鐵液在爐缸停留的時(shí)間,從而降低鐵液在爐缸中的增碳與增硫作用,別離渣鐵,凈化鐵液.3 .爐壁效應(yīng)：沖天爐內(nèi)的爐氣有自動(dòng)趨于沿爐壁流動(dòng)的傾向.4 .從上到下的順序沖天爐可劃分為：預(yù)熱區(qū)、熔化區(qū)、過熱區(qū)、爐缸區(qū).5 .預(yù)熱區(qū)內(nèi)的熱交換：爐氣給熱以對(duì)流傳熱為主；熔化區(qū)內(nèi)的熱交換：爐氣給熱以對(duì)流傳熱為主；過熱區(qū)內(nèi)的熱交換：鐵液的受熱以與焦炭接觸傳導(dǎo)傳熱為主；爐缸區(qū)內(nèi)是冷卻區(qū).6 .影響鐵液溫度的主要因素：a焦炭對(duì)沖天爐鐵液溫度的影響；b送風(fēng)對(duì)沖液爐鐵液溫度的影響；c金屬爐料對(duì)沖天

7、爐鐵液溫度的影響；d熔煉操作參數(shù)對(duì)沖天爐鐵液溫度的影響；d沖天爐結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)鐵液溫度的影響.7 .送風(fēng)對(duì)沖天爐鐵液的影響：1、風(fēng)量的影響、2、風(fēng)速的影響、3、風(fēng)溫的影響、4、風(fēng)中氧氣濃度的影響.8 .沖天爐強(qiáng)化熔煉的主要舉措：A.預(yù)熱送風(fēng)：熱風(fēng)能夠強(qiáng)化底焦燃燒,提升爐溫,從而提升鐵液溫度.B.富氧送風(fēng)：在送風(fēng)過程中參加一定比例的氧氣,以提升送風(fēng)中氧的濃度來強(qiáng)化沖天爐熔煉的方法.C.除濕送風(fēng)：提升鑄件質(zhì)量和減少焦耗,鐵液中含氣量降低,白口傾向減小,鑄件力學(xué)性能改善.9 .沖天爐的網(wǎng)形圖是描繪沖天爐風(fēng)量、焦炭消耗率、燃燒比、鐵液溫度于爐子熔化率之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)圖表.10 .由實(shí)驗(yàn)圖表可得到的關(guān)系：a4

8、耗一定時(shí),隨著風(fēng)量的增大,沖天爐的熔化率總是增加的,而鐵液的溫度那么先是提升,至某一最大值后開始下降；b風(fēng)量一定時(shí),隨著焦炭消耗量的增大,鐵液溫度提升,爐子熔化率下降；c為到達(dá)一定的鐵液溫度,可以用不同的焦耗與風(fēng)量的配合.11 .底焦高度：指第一排風(fēng)口中央線至底焦頂面之間的高度.12 .工頻感應(yīng)電爐工作原理：當(dāng)感應(yīng)線圈內(nèi)通過交變電流時(shí),地竭內(nèi)的金屬爐料或鐵液就會(huì)在交變磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)牛感應(yīng)電流、因爐料本身具有電阻而發(fā)熱、從而使金屬熔化與過熱.13與沖天爐鐵液相比,工頻爐鐵液的白口傾向大,易于產(chǎn)生過冷石墨,所得鑄鐵的強(qiáng)度與硬度較Mi.14.送風(fēng)風(fēng)量的影響：a適當(dāng)提升沖天爐的進(jìn)風(fēng)量,有利于提升鐵液溫

9、度；b冷適的風(fēng)速可消除焦炭外表阻礙燃燒反映的灰渣,強(qiáng)化焦炭燃燒,提升爐氣最高溫度.第六七八章1 .鑄造碳鋼屬于亞共析鋼.2 .與鑄鐵相比,剛的鑄造性能較差.由于剛的熔點(diǎn)高、結(jié)晶溫度間隔較寬、收縮量較大、故鋼液的流動(dòng)性較低,縮孔及縮松傾向較大,鑄件容易形成熱裂和冷裂等缺陷.3 .在鑄造碳鋼化學(xué)成分中,碳對(duì)剛的熔點(diǎn)、結(jié)晶溫度間隔以及收縮率等方面影響最大.4 .鑄造低合金鋼是在鑄造碳鋼的化學(xué)成分根底上參加為量不多的一種或幾種合金元素所構(gòu)成的鋼種,其合金元素的總含量一般不超過5%.假設(shè)參加合金元素總量在10%以上的那么為鑄造高合金車岡.5 .不銹鋼耐蝕原理：銘溶于鐵的晶格中形成固溶體,當(dāng)剛中含銘量到達(dá)

10、一定的濃度以上時(shí),就會(huì)在剛的晶粒外表形成一層致密的、含氧化銘的薄膜,這種氧化膜在氧化性酸類中具有高的化學(xué)穩(wěn)定性,保護(hù)了晶粒內(nèi)部,使之免于受到腐蝕.6 .銘作為合金元素除了能夠使剛具有反抗化學(xué)腐蝕的水平以外,還能提升剛反抗電化學(xué)腐蝕的能力.第九十章1 .電弧爐煉鋼的特點(diǎn)：a不用燃料燃燒的方法加熱,容易限制爐氣的性質(zhì)；b電弧的高溫通過熔渣傳給鋼液,爐渣溫度很高,具有高的化學(xué)活潑性；c堿性電弧爐具有較強(qiáng)的脫磷和脫硫的水平、對(duì)爐料的適應(yīng)水平強(qiáng)：d熱效率高.2 .煉鋼工藝的兩種根本方法：氧化法和不氧化法.3 .由于煉鋼過程中造堿性爐渣,能有效地除去鋼液中的P和S,又在煉鋼的氧化期中通過碳的氧化而形成鋼液

11、沸騰,能有效地消除鋼液中的氣體和夾雜物.因此、堿性電弧爐氧化法煉鋼,不僅對(duì)爐料的適應(yīng)性強(qiáng),而且煉得的鋼液比擬純潔.4 .氧化法是最根本的煉鋼方法.其工藝過程包括：補(bǔ)爐、裝料、熔化期、氧化期、復(fù)原期和出鋼.5熔化期的任務(wù)：將固體爐料熔化成鋼液,并進(jìn)行脫磷；氧化期的任務(wù)：脫磷、去除鋼液中的氣體和夾雜物、并提升鋼液的溫度；復(fù)原期的任務(wù)：脫氧、脫硫和調(diào)整鋼液溫度及化學(xué)成分6 .脫氧：用脫氧劑除去鋼液中殘留氧化亞鐵中的氧而將鐵復(fù)原的工藝.7 .脫氧的兩種方法：A.沉淀脫氧：將脫氧劑加在鋼液中,使脫氧元素直接與鋼液中的氧化亞鐵起作用而進(jìn)行脫氧的.其優(yōu)點(diǎn)：脫氧過程快；具缺點(diǎn)：脫氧產(chǎn)物易留在鋼液中,降低剛的質(zhì)

12、量.B.擴(kuò)散脫氧：將脫氧劑加在爐渣中,使脫氧元素與爐渣中的氧化亞爐起作用而進(jìn)行脫氧的.其優(yōu)點(diǎn)：脫氧產(chǎn)物留在爐渣中,鋼液較純潔,剛的質(zhì)量較高：其缺點(diǎn)：擴(kuò)散過程慢,脫氧時(shí)間長(zhǎng).8 .酸性電弧爐煉鋼的優(yōu)點(diǎn)：a爐襯壽命較長(zhǎng);b冶煉時(shí)間較短c鋼液中的氣體和夾雜物較少；d耗電量較少其缺點(diǎn)：不能脫磷和脫硫,因此必須使用低磷和低硫的爐料.9 .酸性爐可用來冶煉碳您低合金鋼和某些高合金鋼,但不適于冶煉高鉆鋼.10 .酸性電弧爐氧化法煉鋼的工藝要點(diǎn)：配料、補(bǔ)爐、熔化期、氧化期、復(fù)原期、出鋼.氧化期的任務(wù)：借助氧化脫碳所造成的鋼液沸騰來去除氣體和非金屬夾雜物；復(fù)原期的任務(wù)：脫氧和調(diào)整成分.11 .感應(yīng)電爐熔煉是利用

13、交流電感應(yīng)的作用、使堪期內(nèi)的金屬爐料本身發(fā)出熱量、將其熔化、并進(jìn)一步使液體金屬過熱的一種熔煉方法.12 .無芯感應(yīng)電爐依照所采用不同的電流頻率范圍,分為：高頻感應(yīng)電爐、中頻感應(yīng)電爐、工頻感應(yīng)電爐.13試分析在堿性感應(yīng)電爐煉剛過程中,一般不進(jìn)行大量脫磷和脫硫操作的道理？a感應(yīng)電爐煉鋼中爐渣溫度較低,化學(xué)反響水平較弱,故多采用不氧化法煉鋼；b在堿性感應(yīng)電爐煉鋼條件下,通過造堿性爐渣,能起到一些脫磷、脫硫的作用.第十二十三章1 .鑄造鋁合金共分幾類？各類合金的特點(diǎn)？鑄造鋁合金的分類：1、鋁硅類合金、2、鋁銅類合金、3、鋁鎂類合金、4、鋁鋅類合金.鋁鎂類合金的特點(diǎn)：密度小,具有較高的力學(xué)性能,優(yōu)質(zhì)的耐

14、腐蝕性能,良好的切削性能,加工外表光亮美觀.但該類合金鑄造性能差,熔煉和鑄造工藝較復(fù)雜.鋁銅類合金的特點(diǎn)：室溫、高溫力學(xué)性能都高,切削性能好,加工外表光潔,富銅相耐熱,熔鑄工藝較簡(jiǎn)單.但固溶體型合金的鑄造性能差,富銅相與.基體之間的電子電位差值大,抗蝕性能低,密度較大.2 .提升AL-SI類合金力學(xué)性能有哪些途徑？精煉、變質(zhì)處理、熱處理、合金化.3 .鋁合金液精煉的目的：去除鋁液中的氣體和各類有害雜志,凈化鋁液,預(yù)防在鑄件中形成氣孔和夾渣.4 .鋁液中的氫的兩種存在形式：溶解氫、吸附在氧化夾雜縫隙中的氫.5 .合金元素對(duì)鋁液吸氫的影響：a對(duì)溶解度的影響：含鎂量越高,氫的溶解度越高；反之硅、銅含

15、量越高,氫的溶解度越低.b對(duì)氧化膜性能的影響6 .熔煉時(shí)間對(duì)吸氫的影響：在大氣中熔煉鋁合金、鋁液不斷被氧化、熔煉時(shí)間越長(zhǎng)、生成的氧化夾雜越多,吸氣也越嚴(yán)重.因此,應(yīng)遵循“快速熔煉原那么,盡量預(yù)防鋁液在爐內(nèi)長(zhǎng)期停留.7 .析出氫的形式：a以氣泡形式析出,它是脫氫初期的主要形式；b擴(kuò)散脫氫.8 .精煉：依靠精煉劑產(chǎn)生吸附氧化夾雜的作用同時(shí)消除氧化夾雜及其外表依附的氫氣,到達(dá)凈化鋁液目的的方法稱為吸附精煉.而依靠其他物理作用的精煉方法,統(tǒng)稱為非吸附精煉.非吸附精煉的分類：a真空精煉將鋁液置于真空室內(nèi),在一定溫度下靜置一段時(shí)間,鋁液中的氫或因溫度下降引起溶解度降低,或因含氯量超過溶解度,氫自動(dòng)從鋁液中

16、呈氣泡排出并帶走氧化夾雜、到達(dá)凈化鋁液的目的b超聲波精煉向鋁液中通入彈性波時(shí),會(huì)在鋁液內(nèi)部生成“空穴現(xiàn)象,破壞了鋁液的連續(xù)性,形成無數(shù)顯微空穴,氫原子便滲入這些空穴中,形核長(zhǎng)大成氣泡上浮,并帶走氧化夾雜,到達(dá)凈化的目的.9 .雙重變質(zhì)：能同時(shí)細(xì)化初晶硅和共晶硅的變質(zhì)方法稱為雙重變質(zhì).10影響吸氫有哪些因素？鋁中的氫來自何方？影響因素：1合金元素2熔煉時(shí)間3鋁液中析出氫的條件4鋁液的除氫速度5氧化鋁的形態(tài)和性能鋁中氫來源于：鋁液與爐氣中水汽的反響第十四十五十六章1 .鑄鐵銅合金的分類：青銅不以鋅為主加元素、黃銅以鋅為主加元素.2 .反偏析：錫青銅鑄件中常見的缺陷,鑄件外表會(huì)滲出灰白色顆粒狀的富錫

17、分泌物.3 .緩冷脆性：鋁青銅特有的缺陷,在緩慢冷卻的條件下,共析分解式的產(chǎn)物丫2相呈網(wǎng)狀在a相晶上析出,形成隔離晶體聯(lián)結(jié)的脆性硬殼,使合金發(fā)脆.消除舉措：a參加鐵、粒等合金元素,增加3相的穩(wěn)定性,不便3相分解；b參加銀以擴(kuò)大a相區(qū),消除B相：c提升冷卻速度.4 .鑄造黃銅的優(yōu)缺點(diǎn)：其優(yōu)點(diǎn)：以鋅為主加元素,結(jié)晶溫度范圍小,充型水平強(qiáng),鋅的沸點(diǎn)低,有自發(fā)的除氣作用.因而鑄造性能好,鋅的價(jià)格廉價(jià),本錢較低,力學(xué)性能比錫青銅高;其缺點(diǎn)：脫鋅腐蝕.5 .錫青銅的鑄造性能：a結(jié)晶溫度范圍寬,呈糊狀凝固,容易產(chǎn)生枝晶偏析和縮松,故不易得到組織致密的鑄件;b在一般鑄造條件下,容易產(chǎn)生反偏析,使鑄件成分不均勻,內(nèi)部形成許多小空洞,降低鑄造力學(xué)性能和氣密性；c吸氣傾向大,特別是磷錫青銅,常常在洛、,冒口等最后凝固部位發(fā)牛銅液“上漲現(xiàn)象；d線收縮率是銅合金中最小的、所以鑄造應(yīng)力小、應(yīng)裂傾向小、適用于形狀復(fù)雜的鑄造或藝術(shù)鑄造；e盡管體積收縮率較小,但由于結(jié)晶溫度范圍寬,因此當(dāng)品界尚有液相或剛剛凝固時(shí),高溫強(qiáng)度很低,如果鑄造工藝不合石也會(huì)產(chǎn)生熱裂紋；f氧化傾向小、熔煉工藝簡(jiǎn)單,不需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的擋渣系統(tǒng)、不用底注的澆注系統(tǒng),一般采用雨淋式澆口.6 .銅合金的脫氧方法：沉淀脫氧、擴(kuò)散脫氧、沸騰脫氧.7 .銅液常用的除氫方法有：氧化法除氫、