合金熔煉知識點(diǎn)總結(jié)

合金熔煉知識點(diǎn)總結(jié)鑄造性能：流動性，充型能力，收縮性，偏析。氣體及夾雜物等合金的流動性與充型能力的區(qū)別1）充型能力是液態(tài)金屬充滿型腔獲得形狀完整，輪廓清晰鑄件的能力流動性是指液態(tài)鑄造合金本身的流動能力。流動性好的合金，其充型能力強(qiáng)流動性影響因素：合金的種類，化學(xué)成分及結(jié)晶特點(diǎn)收縮性：鑄造合金從液態(tài)冷卻到室溫的過程中，其體積和尺寸縮減的現(xiàn)象稱為收縮性。1）收縮的三個(gè)階段;液態(tài)收縮階段，凝固收縮階段，固態(tài)收縮階段。2）收縮方法：體收縮，線收縮3）影響收縮的因素：化學(xué)成分，澆注溫度，鑄件結(jié)構(gòu)與鑄型條件4）收縮對鑄件質(zhì)量的影響：產(chǎn)生縮松和縮孔[主要原因是液態(tài)收縮和凝固收縮]防治措施：調(diào)整化學(xué)成分，降低澆注溫度和減少澆注速度，增加補(bǔ)縮能力，增加鑄型激冷能力。6.鑄造應(yīng)力：鑄件在凝固冷卻的過程中因溫度的下降而產(chǎn)生收縮使鑄件和長度發(fā)生變化，若這些變化受到阻礙便會在鑄件中產(chǎn)生應(yīng)力稱為鑄造應(yīng)力。1）鑄造應(yīng)力按其產(chǎn)生的原因可分為三種：熱應(yīng)力，固態(tài)相變應(yīng)力，收縮應(yīng)力2））鑄造應(yīng)力的防止和消除措施：采用同時(shí)凝固的原則提高鑄型溫度改善鑄型和型芯的退讓性進(jìn)行去應(yīng)力退火7.鑄鐵：鑄鐵是一系列主要由鐵、碳和硅組成的合金的總稱[鐵，碳，硅，錳，磷，硫及其其他合金元素]1）鑄鐵中的碳以化合態(tài)滲碳體和游離態(tài)石墨形式存在2）.影響鑄鐵組織和性能的因素：a.碳和硅[鑄鐵中碳、硅含量均高時(shí)，析出的石墨就愈多、愈粗大]b.硫[強(qiáng)烈阻礙石墨化,增加熱脆性，惡化鑄鐵鑄造性能硫含量限制在0.1-0.15%以下]c.錳[弱阻礙石墨化，具有提高鑄鐵強(qiáng)度和硬度的作用錳含量控制在0.6~1.2%之間]d.磷[對鑄鐵的石墨化影響不顯著。含磷過高將增加鑄鐵的冷脆性磷含量限制在0.5%以下]8.鑄鐵分類：1）按碳存在形式分：白口鑄鐵，灰口鑄鐵，麻口鑄鐵2）按石墨存在形式分：灰鑄鐵，可鍛鑄鐵，球墨鑄鐵，蠕墨鑄鐵3）按化學(xué)成分分：普通鑄鐵，合金鑄鐵4）按性能分：耐熱鑄鐵，耐磨鑄鐵，耐腐蝕鑄鐵9.灰鑄鐵（HT)：指碳主要以片狀石墨形式出現(xiàn)的鑄鐵，斷口呈灰色。它是工業(yè)中應(yīng)用最廣的鑄鐵。1）灰口鑄鐵的組織：鐵素體+片狀石墨鐵素體．珠光體+片狀石墨珠光體+片狀石墨2)灰鑄鐵的性能特點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度，塑性韌性均不如鋼屬于脆性材料;鑄造性能較好;具有良好的減振性;耐磨性好缺口敏感性低.3）灰鑄鐵的孕育處理目的：消除白口、細(xì)化組織，改善石墨形態(tài)，提高組織均勻性4）灰鑄鐵孕育處理工藝過程：在澆注前往鐵水中加入硅鐵（FeSi75）和硅鈣合金。等孕育劑，使鐵水產(chǎn)生大量均勻分布晶核，使石墨片及基體組織得到細(xì)化5）灰鑄鐵孕育劑：硅鐵（FeSi75）和硅鈣合金。6）孕育鑄鐵特點(diǎn)：強(qiáng)度和韌性優(yōu)于普通灰鑄鐵組織較均勻，性能基本一致9）灰鑄鐵爐前檢驗(yàn)方法：試樣冷卻至暗紅色（600-700度）淬水打斷測量試樣白口寬度，觀察截面組織。[白口寬度大，碳當(dāng)量低，斷口發(fā)暗，硅量低，發(fā)亮則硅量合適，發(fā)黑，則原則：高碳，低硅，錳，硫，磷，強(qiáng)化孕育。2、球化處理后為什么還必須進(jìn)行孕育處理？目的;促進(jìn)石墨化，防止球化元素所造成的白口傾向,細(xì)化共晶團(tuán)，，提高力學(xué)性能鑄鋼種類按化學(xué)成分分a)．碳素鋼1）低碳鋼C<0.25%鑄造性能差、應(yīng)用較少2）中碳鋼C=0.25~0.45%鑄造性能較好、應(yīng)用廣泛3）高碳鋼C=0.50~0.60鑄造性能差、應(yīng)用較少。b).合金鋼【耐蝕.耐磨.耐熱等特殊性能】1)低合金鋼2)高合金鋼按鋼的用途分：碳素結(jié)構(gòu)鋼，碳素工具鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼，合金工具鋼，不銹鋼，耐熱鋼，15）碳鋼a)碳鋼的主要元素是鐵和碳b)鑄造鋼分為：亞共析鋼，(wc＜0.77％﹚共析鋼(wc＝0.77％﹚過共析鋼(wc＞0.77％﹚鑄造低碳鋼(wc＜0.25％﹚中碳鋼(wc＝0.25％－0.5％﹚高碳鋼(wc＞0.5％牌號表示方法:(1)強(qiáng)度法——ZG(后面加兩組數(shù)字，第一組表示屈服強(qiáng)度，第二組表示抗拉強(qiáng)度。之間用“—”隔開，例如：2）以化學(xué)成分表示的鑄鋼牌號18)鑄態(tài)組織其特征a）晶粒粗大，有些情況還存在魏氏（或網(wǎng)狀）組織（先共析鐵素體形態(tài)）。b)具有粒狀鐵素體和珠光體相互交錯(cuò)分布的組織c)使鋼具有良好的強(qiáng)度和韌性。通過適當(dāng)?shù)臒崽幚恚ㄍ嘶鸹蛘穑?，魏氏體或網(wǎng)狀組織即令轉(zhuǎn)變?yōu)榱罱M織。注：Ⅰ細(xì)化晶粒方法:增大冷卻速度，降低澆注溫度，加強(qiáng)鋼液在凝固期間運(yùn)動，變質(zhì)處理，表面層晶粒細(xì)化Ⅱ魏氏組織：是先共析的鐵素體或滲碳體結(jié)晶時(shí)沿著奧氏體晶面呈針片狀析出，并由晶界插入晶粒內(nèi)部，冷卻后在亞共析鋼中。魏氏組織危害：是碳鋼鑄件常見缺陷，能夠使鑄件的力學(xué)性能降低，脆性增加，沖擊韌度急劇下降，消除魏氏組織的方法：進(jìn)行退火或正火處理，使鋼的晶粒細(xì)化鑄造碳鋼的化學(xué)成分主要是：碳，硅，錳，磷，硫五大元素，碳是主要元素，硫磷是雜質(zhì)元素。碳，碳量增加，強(qiáng)度增加，塑性韌性降低，硅，具有脫氧作用，是有益元素硫，有害元素，能夠降低鋼的力學(xué)性能，產(chǎn)生熱脆現(xiàn)象錳的作用：具有固溶強(qiáng)化作用，脫氧作用，減少硫的危害作用磷，有害元素，降低鋼的塑性韌性，引起冷脆現(xiàn)象碳鋼的熱處理處理的目的是細(xì)化晶粒，消除魏氏體（或網(wǎng)狀組織）和消除鑄造應(yīng)力。處理方法：退火、正火或正火加回火。由于碳鋼的淬造性較差，不采用淬火處理。注：Ⅰ,正火的力學(xué)性能比退火高，且生產(chǎn)率高、成本低、應(yīng)盡量采用正火代替退火Ⅱ,正火比退火的內(nèi)應(yīng)力大，易產(chǎn)生裂紋、硬化的鑄鋼件，則需退火。Ⅲ,對于小型中碳鋼鑄件，則常用調(diào)質(zhì)處理，以提高其綜合力學(xué)性能。碳鋼的鑄造性能流動性差，縮孔傾向較大，易形成熱裂和冷裂等缺陷。鑄造工藝特點(diǎn)鋼水的澆注溫度高，收縮大，流動性差，易氧化、吸氣，因此鑄造困難，易產(chǎn)生澆不到、氣孔、縮孔、縮松、熱裂、粘砂等缺陷。23)獲得健全鑄鋼件應(yīng)采用的工藝措施：a)鑄鋼用砂具有高耐火性，良好的透氣性和退讓性，低的發(fā)氣性等。b)鑄鋼件要安置冒口和冷鐵，以實(shí)現(xiàn)定向凝固。防止鑄件產(chǎn)生縮孔和縮松。c)鑄鋼件的熱處理：是生產(chǎn)鑄鋼件的必要工序d)鑄件的壁不能太薄；鑄造合金鋼注：低合金鋼的主要作用是提高力學(xué)性能，高合金鋼的主要作用是改善物理化學(xué)性能鑄造高錳鋼a)性能特點(diǎn)﹕加工硬化，高韌性b)化學(xué)成分對高錳鋼的影響：碳，錳【碳高，硬度高，韌性差。錳小，不能形成單一奧氏體，過大不易加工硬化】磷，降低鋼的韌性，硫，作用小c)組織：奧氏體＋碳化物＋磷﹙少量﹚d)水韌處理：將鑄件重新加熱到奧氏體區(qū)保溫，使碳化物全部溶于奧氏體中，然后迅速淬入水中得到單一的奧氏體組織，這種熱處理叫水韌處理f﹚高錳鋼進(jìn)行水韌處理目的：為了消除碳化物，獲得單一奧氏體組織e)工藝性能：流動性好，收縮性大，內(nèi)應(yīng)力大，加工性能差，易產(chǎn)生裂紋，易粘砂26﹚鉻元素性能作用：a﹚提高淬透性，b﹚縮小奧氏體區(qū)c﹚形成致密氧化膜鉻不銹鋼耐蝕原理a)鉻不銹鋼具有耐腐蝕性的合金元素。b)Cr達(dá)到13%時(shí)在鋼的晶粒表面會形成一層致密的含氧化鉻Cr2O3鈍化保護(hù)膜。c)能提高它的電極電位鉻不銹鋼組織平衡狀態(tài)：鐵素體＋碳化物鑄造態(tài)：鐵素體＋馬氏體＋碳化物28﹚熱處理工藝a﹚退火目的：消除應(yīng)力，b﹚淬火目的：固溶處理c﹚回火目的：消除鉆火應(yīng)力。提高沖擊能力29﹚鉻鎳不銹鋼組織a﹚平衡態(tài)：A＋F＋碳化物b﹚鑄造態(tài)：A＋碳化物鉻鎳不銹鋼工藝：通過固溶處理得到單一的奧氏體組織鉻鎳不銹鋼的鑄造性：流動性差，體收縮大，易產(chǎn)生縮孔，易產(chǎn)生熱裂，易產(chǎn)生粘砂具有良好的塑性，韌性鉻鎳不銹鋼的缺陷：晶界貧鉻，降低耐蝕性問答題高錳鋼為什么必須進(jìn)行水韌處理后才能使用？處理工藝如何，處理后得到什么金相組織？原因：高錳鋼鑄件外表耐磨，內(nèi)部有韌性，結(jié)晶過程不能全部按照平衡狀態(tài)下進(jìn)行，共析轉(zhuǎn)變來不及發(fā)生，實(shí)際得到的組織是奧氏體加入少量的碳化物，而這些的碳化物的存在鑄件性能不利，所以為了消除碳化物獲得單一奧氏體組織，進(jìn)行。。。。。。。工藝：溫度加熱到1050—1400度，保溫一段時(shí)間，一般為3—5小時(shí)為保證淬火過程中有足夠冷卻能力，水溫不應(yīng)高于50度金相組織：單一奧氏體組織堿性電弧爐氧化法煉鋼煉鋼步驟：扒渣補(bǔ)爐，配料與裝料，熔化期，氧化期，還原期，出鋼扒補(bǔ)爐原則：快扒扒凈，高溫快補(bǔ)薄補(bǔ)熔化期主要任務(wù)：①將爐料熔成鋼液，②進(jìn)行部分脫磷，③防止吸氣和金屬發(fā)揮，④把鋼液加熱到下一階段冶煉所需溫度熔化期過程：①低壓初熔階段(起弧階段），②高壓初熔階段(穿井)，③高壓熔化階段(電極回升)，④低壓未熔階段f)熔化期元素變化：堿性爐，硅燒損，基本燒完。錳燒50％—100％e)氧化期主要任務(wù)：①脫P(yáng)，②除氣，③去除夾雜物，④在還原期加碳，⑤提高鋼液溫度注：氧化方法＜氧氣氧化，礦石氧化，礦石，氧氣綜合氧化法＞f)還原期主要任務(wù)：①脫氧、②脫硫，③調(diào)整鋼液溫度及化學(xué)成分。補(bǔ)充：固溶處理（solutiontreatment）指將合金加熱到高溫單相區(qū)恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。目的主要是改善鋼和合金的塑性和韌性，為沉淀硬化處理作好準(zhǔn)備等。使合金中各種相充分溶解，強(qiáng)化固溶體，并提高韌性及抗蝕性能，消除應(yīng)力與軟化，以便繼續(xù)加工或成型。適用多種特殊鋼，高溫合金，特殊性能合金，有色金屬。尤其適用：①熱處理后須要再加工的零件。②消除成形工序間的冷作硬化。③焊接后工件。原理固溶處理是為了得到均勻的過飽和固溶體，消除由于冷熱加工產(chǎn)生的應(yīng)力，使合金發(fā)生再結(jié)晶。固溶處理是為了獲得適宜的晶粒度，以保證合金高溫抗蠕變性能。固溶處理的溫度范圍大約在980~1250℃之間，淬火①鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3或Ac1以上某一溫度，保溫一段時(shí)間，使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下進(jìn)行馬氏體轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。②淬火的目的是使過冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，③淬火能使鋼強(qiáng)化的根本原因是相變，即奧氏體組織通過相變而成為馬氏體組織。B.孕育處理：鑄鐵鐵液在澆注前，在一定的溫度和成分下，加入一定量的孕育劑如硅鐵等，改變鐵液的凝固過程，改善鑄態(tài)組織，從而達(dá)到提高鑄件性能為目的的處理方法，謂