第七章鑄鐵及其熱處理習(xí)題解答

第七章鑄鐵及其熱處理習(xí)題解答7-1鑄造生產(chǎn)中，為什么鑄鐵的碳、硅含量低時(shí)易形成白口?而同一鑄鐵件上，為什么其表層或薄壁處易形成白口?答：因?yàn)樘?、硅是促進(jìn)石墨化的元素，當(dāng)它們含量含量低時(shí)石墨化不易進(jìn)行，所以容易形成白口。同一鑄件上表層和薄壁的冷卻速度比較快，不利于石墨化，故易形成白口。7-2在鑄鐵的石墨化過程中，如果第一、第二階段完全石墨化，而第三階段分別為完全、部分或未石墨化時(shí)，問它們各獲得哪種基體組織的鑄鐵?答：第三階段石墨化完全進(jìn)行時(shí)，獲得鐵素體基體鑄鐵；部分進(jìn)行時(shí)為鐵素體+珠光體基體鑄鐵；未進(jìn)行石墨化時(shí)為珠光體基體鑄鐵。7-3機(jī)床的床身、床腳和箱體為什么大都采用灰鑄鐵鑄造？能否用鋼板焊接制造?試將兩者的使用性和經(jīng)濟(jì)性作簡要比較。答：1、因?yàn)榛诣T鐵的性能適合制造這些零件：抗壓性能比抗拉性能好，鑄造性能優(yōu)良，減摩性好，減振性強(qiáng)，切削加工性良好，缺口敏感性較低。2、能用鋼板焊接制造，但鋼板的減摩性、減振性不如灰鑄鐵。在使用性和經(jīng)濟(jì)性上，灰鑄鐵成本低，易于鑄造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，并且其尺寸不受限制，這些都是用鋼板制造不能達(dá)到的。7-4有一壁厚為20～30mm的鑄件，要求抗拉強(qiáng)度為150MPa，應(yīng)選用何種牌號的灰鑄鐵制造?答：根據(jù)強(qiáng)度要求和壁厚，應(yīng)選用HT200。7-5生產(chǎn)中出現(xiàn)下列不正?，F(xiàn)象，應(yīng)采取什么措施予以防止或改善?(1)灰鑄鐵精密床身鑄造后即進(jìn)行切削，在切削加工后發(fā)現(xiàn)變形量超差；(2)灰鑄鐵件薄壁處出現(xiàn)白口組織，造成切削加工困難。答：(1)應(yīng)在切削前進(jìn)行去應(yīng)力退火，消除鑄造應(yīng)力。去應(yīng)力退火通常是將鑄件緩慢加熱到500~560℃，保溫一段時(shí)間(每l0mm厚度保溫1h)，然后隨爐冷至150～200℃后出爐。(2)應(yīng)進(jìn)行消除白口組織退火。退火方法是把鑄件加熱到850～950℃，保溫1～3h，使共晶滲碳體發(fā)生分解，即進(jìn)行第一階段的石墨化，然后又在隨爐冷卻中進(jìn)行第二和第三階段石墨化，析出二次石墨和共析石墨，到500～400℃再出爐空冷。7-6現(xiàn)有鑄態(tài)球墨鑄鐵曲軸一根，按技術(shù)要求，其基體應(yīng)為珠光體組織，軸頸表層硬度為50～55HRC，試確定其熱處理方法。答：高溫正火+去應(yīng)力退火+表面淬火+低溫回火。7-7列表比較灰鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵和可鍛鑄鐵在牌號表示、顯微組織、生產(chǎn)方法、性能和用途等方面的特點(diǎn)和區(qū)別。答：灰鑄鐵球墨鑄鐵蠕墨鑄鐵可鍛鑄鐵牌號HT+抗拉強(qiáng)度QT+最低抗拉強(qiáng)度+最低伸長率值RuT+最低抗拉強(qiáng)度KTH/KTB/KTZ+最低抗拉強(qiáng)度+最低伸長率值顯微組織片狀石墨+F/F+P/P基體球狀石墨+F/F+P/P/B下基體蠕蟲狀石墨+F/F+P/P基體團(tuán)絮狀石墨+F/P基體生產(chǎn)方法爐前處理球化處理和孕育處理蠕化處理和孕育處理由白口鑄鐵經(jīng)可鍛化退火獲得性能灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度很低，塑性、韌性幾乎為零?；诣T鐵的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)高于抗拉強(qiáng)度(約為3～4倍)強(qiáng)度較灰鐵好，屈強(qiáng)比高,塑性、韌性較鋼差。蠕墨鑄鐵力學(xué)性能介于灰鑄鐵與球墨鑄鐵之間力學(xué)性能比灰鑄鐵高，塑性和韌性好，但可鍛鑄鐵并不能進(jìn)行鍛壓加工用途造承受壓力和震動(dòng)的零件,如機(jī)床床身、各種箱體、殼體、泵體、缸體。承受震動(dòng)、載荷大的零件，如曲軸、傳動(dòng)齒輪等。用于制造承受熱的零件和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、強(qiáng)度要求高的鑄件。如鋼錠模、玻璃模具、柴油機(jī)汽缸用于制造形狀復(fù)雜且承受振動(dòng)載荷的薄壁小型件，如汽車、拖拉機(jī)的前后輪殼、管接頭、低壓閥門等。7-8下列說法是否正確?為什么?(1)采用球化退火可獲得球墨鑄鐵。(2)可鍛鑄鐵可鍛造加工。(3)白口鑄鐵硬度高，故可作刀具材料。(4)灰鑄鐵不能淬火。答：(1)錯(cuò)，球化退火工藝主要適用于共析、過共析碳鋼及合金工具鋼，球化退火后可獲得球狀珠光體。采用球化處理才能獲得球墨鑄鐵。(2)錯(cuò)，可鍛鑄鐵雖然有一定的塑性和韌性，但不可鍛造加工。(3)錯(cuò)，白口鑄鐵硬度高，但脆性也比較大，不能作刀具材料。(4)錯(cuò)，灰鑄鐵可以進(jìn)行表面淬火。7-9下列工件宜選用何種合金鑄鐵制造?(1)磨床導(dǎo)軌。(2)高溫加熱爐底板。(3)硝酸盛儲(chǔ)器。(4)汽車后橋外殼，要求較高強(qiáng)度、較高塑性和韌性及承受較大沖擊載荷，鑄件壁較薄。