铸造合金资料
常用铸造合金材料
用途：用于受力复杂、负荷较大、要求耐磨的铸件.
（F + G）：制作汽车、拖拉机底盘零件，阀体、阀盖。 （F + P + G ）：塑韧性较好，可制作机油泵齿轮。 （P + G）：强度较高，可代替中碳钢制作柴油机或内燃 机的曲轴、连杆、轧辊、凸轮轴等。 M回 + G 或 B下+ G ：用于制作汽车、拖拉机的传动齿轮。 应用
第2章 铸造成形
2.3 常用铸造合金材料
1.铸铁 2.铸钢 3.非铁铸造合金
2.3 常用铸造合金材料
2.3.1 铸 铁
铸铁：是含碳量大于2.11%并含有较多硅、锰、硫、磷等
元素的多元铁基合金；铸铁生产工艺简单、成本低， 是使用最早、应用最广泛的材料之一。
铸铁的分类 铸铁的石墨化
铸铁的熔炼
2. 可锻铸铁—玛钢
指石墨呈团絮状的灰口铸铁，由亚共晶白口铸铁 经长时间石墨化退火（900～960℃）获得。
牌号：如 KTH300-06 ，表示抗拉强度≥300MPa ，
断后伸长率≥ 。
性能：抗拉强度比灰铸铁高，为碳钢的40~70%，
接近于铸钢；有一定塑性和韧性。但仍不可锻造。
断口 心部 呈黑 色 铁素体基体黑心可锻铸铁 珠光体基体可锻铸铁
5.灰铸铁可通过表面淬火，提高其表面硬度和耐磨性。
2.3.3 铸 钢
指在铸造工艺中使用的钢，碳的质量分数一般在0.15～0.60％。
主要内容：
1. 铸钢的分类 铸造碳钢 铸造合金钢：低合金铸钢
高合金铸钢
2. 铸钢件的生产
2.3.3
1. 铸钢分类
1）铸造碳钢：
铸
钢
铸造铝合金基础基础知识
—
G—AlSi6Cu4 (3.2151.01)
AC4B
—
合
金 ZL108 ZL8 — —
— SC122A(旧) LM2 —
—
—
—
—
—
ZL109 ZL9 —
AЛ30
A03360 336．0 A03361 336．1
—
LM13
— A—S12UN
—
—
AC8A AlSi12Cu
ZL110 ZL3 — AЛ10B —
ZL105 ZL13 HZL105
AЛ5
A03550 355.0 C33550 C355.0
322
LM16 3L78
—
—
G—AlSi5Cu AC4A
—
11
11/20
三、国内外铸造铝合金牌号对照
中国
前苏联
美国
英国
GB
YB HB ГOCT
ASTM UNS
ANSI AA
SAE
BS
BS/L
法国
原联邦德国
NF
间 60%~70%， 提高材料力学性能和塑性加工性； 改善制品表面粗糙度。
锆也是铝合金的常用添加剂。 一般在铝合金中加入量为 0.1%~0.3%， 锆和铝 形成 ZrAl3 化
Zr
合物， 可阻碍再结晶过程， 细化再结晶晶粒。 锆亦能细化铸造组织， 但比钛的效果小。有
锆存在时， 会降低钛和硼细化晶粒的效果。
化学
空气中生成200nm氧化铝
与酸反应生成盐
与碱反应生成盐
物理
密度值2.69~2.70g/cm3
熔点660℃，沸点2467℃
电阻率(2.62~2.65)*10-8Ω·m-1
铸造高温合金牌号
铸造高温合金是一种在高温环境下具有优异性能的金属材料，广泛应用于航空、航天、核能等领域。
铸造高温合金牌号是根据其化学成分和热处理工艺进行分类的。
以下是一些常见的铸造高温合金牌号及其特点：1. Inconel 718（铬镍铁合金）：Inconel 718是一种沉淀强化型镍基高温合金，具有良好的抗氧化性、抗蠕变性能和疲劳强度。
它的主要应用领域包括航空发动机涡轮叶片、燃气轮机涡轮盘等。
2. Waspaloy（钨钼铬镍铁合金）：Waspaloy是一种固溶强化型镍基高温合金，具有优异的抗腐蚀性能、抗氧化性和抗蠕变性能。
它的主要应用领域包括化工设备、石油化工反应器等。
3. Haynes 214（铬镍铁合金）：Haynes 214是一种时效硬化型镍基高温合金，具有良好的抗氧化性、抗蠕变性能和疲劳强度。
它的主要应用领域包括航空发动机涡轮叶片、燃气轮机涡轮盘等。
4. René80（钴铬镍铁合金）：René80是一种时效硬化型钴基高温合金，具有优异的抗腐蚀性能、抗氧化性和抗蠕变性能。
它的主要应用领域包括化工设备、石油化工反应器等。
5. Incoloy 901（铬镍铁合金）：Incoloy 901是一种固溶强化型镍基高温合金，具有良好的抗氧化性、抗蠕变性能和疲劳强度。
它的主要应用领域包括航空发动机涡轮叶片、燃气轮机涡轮盘等。
6. Inconel X-750（铬镍铁合金）：Inconel X-750是一种沉淀强化型镍基高温合金，具有良好的抗氧化性、抗蠕变性能和疲劳强度。
它的主要应用领域包括航空发动机涡轮叶片、燃气轮机涡轮盘等。
7. Hastelloy C-276（铬镍铁合金）：Hastelloy C-276是一种固溶强化型镍基高温合金，具有优异的抗腐蚀性能、抗氧化性和抗蠕变性能。
它的主要应用领域包括化工设备、石油化工反应器等。
在选择铸造高温合金牌号时，需要根据具体的应用环境和工况要求，综合考虑材料的抗氧化性、抗蠕变性能、疲劳强度、抗腐蚀性能等因素。
a413.0铸造合金成分
A413.0铸造合金成分
A413.0铸造合金是一种专门用于特定应用的高强度合金。
其成分主要由以下几种元素组成：
1.铝（Al）：作为A413.0的主要成分，铝的含量通常在较高的水平。
铝是一种轻质、高强度的金属元素，具有优异的抗腐蚀性能和高温稳定性。
在铸造过程中，铝与其他合金元素结合，形成坚固的金属间化合物，从而提高合金的强度和硬度。
2.铜（Cu）：铜在A41
3.0铸造合金中起到强化和改善耐腐蚀性的作用。
铜能够与铝形成强化相，提高合金的屈服强度和抗拉强度。
此外，铜还具有较好的导热性和导电性，适用于需要良好导热和导电性能的应用。
3.镁（Mg）：镁在A413.0中起到固溶强化和细化晶粒的作用。
镁能够与铝形成强化相，提高合金的强度和硬度。
同时，镁还可以细化合金的晶粒结构，提高材料的塑性和韧性。
4.锌（Zn）：锌在A413.0中起到改善合金流动性和降低成本的作用。
锌能够降低合金的熔点，改善铸造过程中的流动性。
此外，锌还可以提高合金的耐腐蚀性，延长其使用寿命。
需要注意的是，A413.0铸造合金的具体成分可能因生产厂家和具体应用而有所不同。
因此，在实际应用中，应根据具体的产品规范和使用要求来确定合金的具体成分。
常用铸造合金材料
常用铸造合金材料铸造合金是指用于铸造工艺的金属合金材料。
它们具有良好的流动性和铸造性能，适用于各种铸造方法，常用于制造复杂形状和大型铸件。
以下是一些常用的铸造合金材料：1. 灰铸铁（Gray Cast Iron）：灰铸铁是一种碳含量较高的铸铁材料，通常含有3%-4%的碳。
它具有良好的铸造性能和低成本，广泛应用于汽车发动机缸体、机械设备底座和重型铸件等。
2. 白口铸铁（White Cast Iron）：白口铸铁是一种碳含量极高的铸铁材料，通常含有2%-3%的碳。
它具有良好的硬度和耐磨性，常用于制造磨石、切割工具和轴承等。
3. 球墨铸铁（Ductile Cast Iron）：球墨铸铁是一种含有球状石墨颗粒的铸铁材料，通常含有2%-4%的碳和0.03%-0.03%的镁。
它具有良好的韧性和抗拉强度，常用于汽车发动机曲轴箱、悬架系统和管道等。
4. 铝合金（Aluminum Alloy）：铝合金具有较低的密度和良好的耐腐蚀性，是一种常用的轻质合金材料。
它具有良好的导热性和导电性，常用于航空航天、汽车和电子设备等领域。
5. 钢铁（Steel）：钢铁是一种含有较高碳量的铁合金材料，通常含有0.2%-2.1%的碳。
它具有良好的强度和硬度，广泛应用于建筑、制造和交通等领域。
6. 铜合金（Copper Alloy）：铜合金具有良好的导热性和导电性，常用于制造电线、电线和管道等。
它还具有优异的耐腐蚀性和可塑性，常用于制造装饰品和工艺品等。
7. 镁合金（Magnesium Alloy）：镁合金具有较低的密度和良好的强度，是一种轻质合金材料。
它具有良好的耐腐蚀性和刚韧性，常用于航空航天、汽车和电子设备等领域。
8. 镍合金（Nickel Alloy）：镍合金具有优异的耐腐蚀性和热稳定性，常用于制造航空航天发动机、化工设备和核电设备等。
它还具有良好的机械性能和耐高温性能。
除了上述常用的铸造合金材料，还有许多其他合金材料可用于铸造工艺。
铸造铝合金基础基础知识
铸造铝合金基础基础知识铸造铝合金基础知识铝合金是一种重要的金属材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶建造等领域。
而铸造是一种常见的加工方法，通过将熔融的金属注入到预先制造好的模具中，冷却凝固后得到所需形状的零件。
本文将介绍铸造铝合金的基础知识，包括其合金类型、工艺流程以及应用领域。
一、铸造铝合金的合金类型铸造铝合金通常是由铝与其他元素的混合物组成，为了获得不同的性能和用途，可以添加不同种类的合金元素。
常见的铸造铝合金包括以下几类：1. 铝硅合金（Al-Si）：添加硅元素可提高材料的流动性和耐磨性，常用于汽车发动机缸套等零部件的制造。
2. 铝铜合金（Al-Cu）：添加铜元素可提高铝合金的强度和耐蚀性，适用于船舶建造和航空航天领域。
3. 铝镁合金（Al-Mg）：添加镁元素可提高材料的强度和韧性，常用于航空航天和汽车工业中。
4. 铝锌合金（Al-Zn）：添加锌元素可提高铝合金的耐蚀性和热处理性能，适用于建筑、电力行业等。
5. 铝锡合金（Al-Sn）：添加锡元素可提高铝合金的耐磨性和摩擦性能，适用于制造轴承等零部件。
二、铸造铝合金的工艺流程铸造铝合金常采用砂型铸造、压力铸造和真空熔铸等工艺流程。
1. 砂型铸造：先制作出铸件的模具，然后将熔融的铝合金浇注到模具中，经冷却凝固后取出成型的零件。
这种工艺简单、成本低廉，广泛应用于小批量生产。
2. 压力铸造：将熔融的铝合金通过高压注射器喷射进型腔中，借助于高压力和快速冷却，迅速凝固成型。
该工艺制造出的铝合金零件密度高、性能均匀，适用于大批量生产。
3. 真空熔铸：通过将铝合金放入真空熔炼炉中进行熔炼，然后再通过真空注铸设备将熔融的铝合金注入到模具中进行成型。
该工艺可消除气孔和夹杂物，制造高品质的铝合金零件。
三、铸造铝合金的应用领域铸造铝合金在各个领域都有广泛应用。
1. 航空航天：铸造铝合金在飞机的结构零件、发动机部件、航空仪表等方面发挥重要作用，其轻量化和高强度的特性符合航空航天工业对材料的要求。
铸造的材料
铸造的材料
铸造是一种工艺，通过将熔化的金属注入到模具中，经过冷却和凝固形成所需的产品。
在铸造过程中，材料的选择非常重要，它直接影响到最终产品的质量和性能。
以下是一些常用的铸造材料。
1. 铸铁：铸铁是最常见的用于铸造的材料之一。
它的主要成分是铁、碳和硅。
由于其低成本和良好的流动性，铸铁常用于生产大型零件，如发动机缸体、轮毂等。
同时，铸铁还具有良好的抗压强度和耐磨性。
2. 铝合金：铝合金是另一种常用的铸造材料，特点是重量轻、强度高和抗腐蚀性好。
铝合金主要由铝和其他合金元素（如铜、镁和锌）组成，这些元素可以增强铝合金的机械性能。
铝合金常用于制造汽车零件、骨架结构和航空航天部件。
3. 钢：钢是一种含有碳量较低的铸造材料，其主要成分为铁和碳。
钢具有良好的强度和韧性，适用于制造需要高强度和耐用性的零件，如机械零件、工具和建筑结构。
此外，钢还具有优良的可塑性，可以在铸造过程中获得复杂的形状。
4. 铜合金：铜合金以铜为主要成分，通过添加其他合金元素（如锌、镍和铝）来改善其性能。
铜合金具有良好的导热性、抗腐蚀性和电导性，广泛用于制造电器、管道和装饰品等。
铜合金还具有良好的抗疲劳性能，适用于制造高负载和高速运动的零件。
除了上述常用的铸造材料外，还有一些其他材料适用于特定的铸造需求。
例如，镍合金具有优异的高温特性，适用于制造航空发动机和燃气涡轮机部件。
锌合金具有优良的流动性和耐腐蚀性，适用于制造小型和精密零件。
钛合金具有良好的强度和重量比，适用于制造航天器和医疗器械。
铸造工程学-铸造合金及熔炼
在铸造过程中，由于合金的收缩特性以及模具结构设计不当等原因，容易导致铸件出现缩孔与缩松缺 陷。这些缺陷会导致铸件局部强度和致密度下降，影响其机械性能和耐腐蚀性。
裂纹与变形
总结词
裂纹与变形是铸造合金冷却和加工过程中常见的问题，会导致铸件报废。
详细描述
在铸造过程中，由于冷却速度过快、模具设计不合理、浇注系统不当等因素，容易导致 铸件出现裂纹与变形缺陷。裂纹会导致铸件强度下降，变形则会使铸件无法满足精度要
熔炼的基本原理
熔炼是指将金属材料加热至熔点以上，使其成为液态，并加入所需的合金元素，通 过搅拌和化学反应等手段，使合金成分均匀混合的过程。
熔炼过程中，金属材料的熔点、密度、粘度等物理性质和化学性质都会发生变化， 这些变化对熔炼过程和产品质量产生重要影响。
熔炼过程中需要控制温度、压力、气氛等工艺参数，以确保合金成分的准确性和均 匀性，以及避免金属氧化、吸气等不良现象。
熔炼温度控制
严格控制熔炼温度，以保 证合金成分的均匀性和避 免烧损。
合金的熔炼与搅拌
通过搅拌和合金化处理， 确保合金成分均匀分布， 提高合金性能。
精炼与除渣
精炼
通过除气、去除非金属夹杂物等手段，提高合金的纯净度。
除渣
去除熔融金属中的熔渣和杂质，以保证铸件的质量和性能。
浇注与冷却
浇注
将熔融金属浇注入铸型中，形成符合要求的铸件。
熔炼技术的创新与改进
真空熔炼技术
利用真空技术进行合金熔炼，可 去除有害气体和杂质，提高合金
的纯净度和质量。
电渣重熔技术
通过电流作用下的熔渣进行二次熔 炼，使金属更加纯净和致密，提高 材料的机械性能。
定向凝固技术
使合金在凝固过程中保持一定的结 晶方向，提高材料的定向性能和机 械强度。
常用铸造合金的生产
小结：本章讨论了常用合金的生产，重点是铸铁件生产，
要熟知生产工艺特点，并会简单应用；铸钢生产、铜铝合
金生产要熟记常用牌号。
18
课后练习的讨论 (P54-9)
⑼下列铸件适宜选用哪类铸造合金？请阐述理由。 火车轮：按GB8061－88规定： “ 铁路用辗（nian）钢整体车轮”有专门钢号：
CL60 (Wc=0.55~0.65)
铸铁好。但不能锻造。
9
4.牌号 GB9440—88
K T H（或Z） — —A= %
Rm≥ Mpa 黑心或P 可锻铸铁（可铁）
如：KTH300—06；建筑脚手架扣件、三 通管件、阀门。
KTZ550—04；用于；载荷较高的耐磨损 、凸轮轴，齿轮等。
见P48 表2－4。
10
三、球墨铸铁 nodular graphite cast--iron
15
§3铜铝合金铸件生产
有色合金熔融性质：熔点低；流动性好；收缩大 ；易吸气、易氧化。 一、铸造特点：容易铸造、注重熔炼、防止氧化 。
二、铸造铜合金
纯铜－紫铜，玫瑰红色，表面氧化膜后呈紫色。
白铜 － Cu—Ni合金；精密件，仪表；如 B19 等
青铜 － Cu—Sn 合金常称锡青铜。如Z CuSn10Pb1 (俗称：10-1锡青铜)
黄铜－ Cu—Zn 合金 颜色随Zn↑，由黄红色→淡黄
色；如：ZCuZn38(含38％的锌，余为铜)
16
三、铸造铝合金
1.纯铝 Al aluminium
—银白色，熔点660℃，面心立方晶格，没有同素异构转变。
2.铝合金的分类： 变形铝合金 ；铸造铝合金 (1)变形铝合金
厂家直接按加工成各种规格的型材、板材、带材、 管材、线材等 。
《铸造合金》课件
汽车制造
铸造合金是汽车制造中不可或缺的材料，应用在发 动机、悬挂系统等部件中。
电子产业
铸造合金在电子产业中的应用越来越广泛，如电子 元器件的外壳等。
铸造合金的优缺点
1 优点
高强度、耐腐蚀性能好、耐磨损性能好、热膨胀系数小。
2 缺点
制造成本高、变形容易、焊接困难。
结语
对铸造合金的未来展望，随着科技的进步，铸造合金将在更多领域得到应用，并不断提高性能和降低制造成本。
等离子体冶金法制备
4
金。
利用等离子体技术制备铸造合金。
铸造合金的性能
机械性能
强度、韧性、硬度等。
物理性能
热膨胀系数、电导率等。
化学性能
耐腐蚀性、反应稳定性等。
铸造合金的应用
工程机械
铸造合金广泛应用于各类工程机械的制造，如挖掘 机、装载机等。
航空航天
铸造合金在航空航天领域中，用于制造引擎零部件、 机身结构等。
按成分分类
铜基合金、铁基合金、铝基合金、镁基合金、 锌基合金等。
按品种分类
硅铝合金、高温合金、耐蚀合金、稀土合金等。
铸造合金的制备
1
熔融பைடு நூலகம்制备
通过熔融金属并进行凝固来制备铸造合
粉末冶金法制备
2
金。
通过将金属粉末与其他物质混合形成合
金粉末，再进行压制烧结。
3
电化学制备
通过电解的方法在电解槽中制备铸造合
《铸造合金》PPT课件
铸造合金是一种广泛应用于工业生产中的金属材料。本课件将介绍铸造合金 的定义、应用领域、分类、制备方法、性能、应用、优缺点以及对未来的展 望。
简介
铸造合金是指通过铸造方法制备的具有一定成分和性能的金属合金材料。 铸造合金广泛应用于工程机械、航空航天、汽车制造、电子产业等领域。
铸造合金及其熔炼
铸造合金及其熔炼铸造合金是指由两种或两种以上的金属混合而成的材料，通常用于制造复杂形状的零件。
铸造合金具有较高的强度、韧性和耐磨性，同时还具有一定的耐腐蚀性和抗氧化性能。
它们通常用于制造高负荷运行的机械部件、汽车和航空航天零件、医疗设备和通信设备等领域。
铸造合金通常是通过熔炼过程制造的。
熔炼是将金属加热到其熔点以上，使其融化成为液态的过程。
在熔炼过程中，金属经历了一系列化学反应，例如氧化、还原、溶解和合金化等反应。
这些反应是产生所需铸造合金的关键。
在熔炼过程中，金属通常被加入到熔炉中。
熔炉是一种大容量的设备，用于加热和融化金属。
熔炉可以分为燃气熔炉、电弧炉和感应炉等几种类型。
其中，电弧炉是最常用的类型，它通过电极放电产生高温，将金属加热到液态。
熔炼时必须控制热量和化学成分，以产生所需的铸造合金。
在熔炼过程中，需要添加一些合金元素以改善铸造合金的性能。
例如，铝可以用于提高铸造合金的强度和耐腐蚀性，钛可以用于提高铸造合金的高温性能，铜可以用于提高铸造合金的导热性等。
这些合金元素通常以块状添加到熔炉中，随着金属的融化，它们逐渐溶解并与其他金属元素形成一种均匀的合金混合物。
一旦合金达到了所需的化学成分和温度，就可以进行铸造过程。
铸造是将液态合金倒入模具中，并使其冷却硬化的过程。
在铸造过程中，有两个关键的因素：一是铸造温度，二是冷却速度。
控制这两个因素可以获得所需的铸造合金性能。
铸造合金的性能取决于其化学成分、铸造温度和冷却速度等因素。
高强度和高耐磨性的合金通常需要较高的铸造温度和较快的冷却速度。
然而，在某些情况下，较慢的冷却速度可能会导致更优良的铸造合金性能，例如抗腐蚀性能和高温氧化性能等。
因此，在生产铸造合金时必须进行适当的试验和分析，以确保所产生的合金具有所需的性能。
铸造合金的成分与特性
铸造合金的成分与特性铸造合金是一种通过熔化金属并将其注入模具中冷却而得到的材料。
这种材料广泛用于工业制造，具有多种成分和特性。
本文将讨论铸造合金的成分和特性。
一、成分1.1 基础金属铸造合金的基础金属是其主要成分，它决定了合金的力学性能和热处理特性。
常见的基础金属包括铁、铝、镁、铜、镍和钛等。
1.2 铁素体与奥氏体铁素体和奥氏体是铸造合金中常见的两种晶体结构。
铁素体具有良好的可塑性和韧性，而奥氏体则具有较高的强度和硬度。
根据需要，可以通过调整合金中基础金属的含量来控制铁素体和奥氏体的比例。
1.3 合金元素合金元素是铸造合金中添加的重要成分，其类型和含量对合金的性能有显著影响。
常见的合金元素包括碳、硅、锰、铬、钼和钒等。
例如，添加铬可以增加铸造合金的耐腐蚀性能，添加钼可以提高合金的强度和硬度。
二、特性2.1 机械性能铸造合金的机械性能是衡量其力学性能的重要指标。
它包括强度、韧性、硬度、延伸性和疲劳寿命等方面的指标。
不同的铸造合金具有不同的机械性能，可以根据具体需求选择适合的合金。
2.2 耐腐蚀性能耐腐蚀性能是铸造合金在恶劣环境下能否长期保持其物理和化学性质的能力。
铸造合金可以通过添加合适的合金元素来提高其耐腐蚀性能，使其适用于海水、酸性或碱性环境中。
2.3 热处理性能热处理是改变铸造合金晶体结构和性能的一种方法。
不同的铸造合金对热处理的响应不同，可以通过调整热处理参数来改变合金的硬度、强度和韧性等特性。
2.4 密度与重量铸造合金的密度和重量取决于其组成成分和含量。
对于一些应用场景，例如航空航天和汽车工业，轻质高强度的合金更受欢迎，因为它们可以减轻结构负荷和节省能源。
2.5 导热性导热性是指铸造合金传导热量的能力。
高导热性合金可以快速分散热量，因此在一些需要散热的应用中广泛使用，如电子器件散热器和汽车发动机零件。
2.6 可加工性铸造合金通常需要进行后续加工和加工。
其可加工性取决于其成分和晶体结构。
合金应具有良好的可塑性和可加工性，以便进行锻造、拉伸、冲压和切削等操作。
铸造铝合金的物理性能简介
铸造铝合金的物理性能简介铝合金是一种广泛应用于工业生产和日常生活中的材料。
其特点包括轻质、高强度、耐腐蚀、导热性好以及可塑性强等。
本文将简要介绍铸造铝合金的物理性能，帮助读者更好地了解和应用该材料。
1. 密度和重量特性铸造铝合金相对于其他金属材料，具有较低的密度，约为 2.7g/cm³。
它的轻质特性使得铸造铝合金在汽车、飞机等领域中广泛应用，能够减轻整体结构的重量，提高燃油效率。
2. 强度和机械性能铸造铝合金具有较高的强度，能够满足许多工业制造的需求。
铝合金的屈服强度通常在150-380MPa之间，抗拉强度可高达300-550MPa。
此外，铸造铝合金具有良好的抗疲劳性能，在长时间的使用中仍能保持较高的强度。
3. 导热性能铸造铝合金的导热性能优异，远远超过其他常见的金属材料。
这使得铝合金在工业制冷和热交换器等领域得到广泛应用。
铝合金的高导热性能还使得它在制造高速列车和电子设备的散热器时备受青睐。
4. 耐腐蚀性能铸造铝合金具有良好的耐腐蚀性能，能够在潮湿环境中长时间保持表面的光洁和稳定。
这一特性使铝合金成为制造飞机、汽车等需求高耐腐蚀性材料的优选。
5. 可塑性和加工性能铸造铝合金具有良好的可塑性和加工性能，易于进行成型和加工。
它可以通过压铸、锻造、挤压等方法制造成各种复杂形状的零部件。
同时，铝合金也适合进行焊接、切割、钻孔等二次加工操作，能够满足不同应用领域的需求。
6. 磨损和疲劳性能铸造铝合金经过适当处理和合金化可以提高其磨损和疲劳性能。
这使得铝合金在制造高速运动部件、发动机零部件等高磨损和高应力工作环境下的应用更为广泛。
总结：铸造铝合金具有轻质、高强度、耐腐蚀、导热性好以及可塑性强等一系列优良的物理性能。
这些特点使得铝合金在汽车、航空航天、建筑等各个领域得到广泛应用。
同时，针对特定需求，通过合理的合金化和处理方法，铝合金的性能还可以进一步得到改善。
掌握铸造铝合金的物理性能，将有助于更好地应用和发展这一材料，推动创新和进步。
铸造合金介绍与应用
铸造合金介绍与应用铸造合金是一种通过将金属或合金熔化并倒入模具中，使其凝固成为特定形状的工艺。
铸造合金可以具备优秀的力学性能、耐热性、耐腐蚀性和良好的加工性能等特点，因此被广泛应用于航空航天、交通运输、能源等领域。
本文将对铸造合金的基本概念、分类以及在实际应用中的优势进行介绍。
一、铸造合金概述铸造合金是指由两种或两种以上的金属或非金属元素组成的合金，其通过铸造工艺制作而成。
铸造合金可以根据其成分、组织结构和用途进行分类。
常见的铸造合金有铜合金、铝合金、镁合金、钛合金等。
铸造合金具有较高的化学纯度，通常通过冶金方法进行精炼，以保证制品的质量和性能。
铸造合金的成分和比例可以根据实际需求进行调整，以获得理想的力学性能、化学稳定性和耐磨性等特点。
二、铸造合金的分类根据合金主要成分的不同，铸造合金可以分为几类：1. 铜合金：铜合金是指以铜为基础金属，添加不同比例的其他元素制成的合金。
铜合金具有优良的导电性和导热性，常用于电子器件、电线电缆、制图工具等领域。
2. 铝合金：铝合金是以铝为基础金属，添加其他合金元素制成的合金。
铝合金具有较低的密度、较高的强度和优异的耐腐蚀性，广泛应用于航空航天、交通运输、建筑物等领域。
3. 镁合金：镁合金是以镁为基础金属，添加其他合金元素制成的合金。
镁合金具有较低的密度、高的强度和良好的机械性能，被广泛应用于汽车、航空航天等领域。
4. 钛合金：钛合金是以钛为基础金属，添加其他合金元素制成的合金。
钛合金具有优异的强度、耐腐蚀性和较低的密度，被广泛应用于航空航天、化工、生物医学等领域。
三、铸造合金的应用1. 航空航天领域：铸造合金在航空航天领域具有重要应用。
铝合金被广泛应用于飞机结构件、发动机零件等，因其优良的强度和轻质特性能降低飞行器的整体重量。
钛合金可用于制造航空发动机叶片、结构件等，因其高温强度和耐腐蚀性能能满足复杂的工作环境要求。
2. 汽车工业：铸造合金在汽车工业中得到广泛应用。
铸造合金的硬度与强度
铸造合金的硬度与强度铸造是一种常见的金属加工方法，通过将熔化的金属注入模具中，使其在冷却后成型为所需的形状。
铸造合金是一种特殊类型的合金，通常由两种或更多种金属元素组成，以提供所需的特定性能。
在铸造合金中，硬度和强度是两个重要的性能指标。
1. 硬度与强度的概念硬度和强度是材料力学性能的重要参数，但它们表示的是不同的概念。
硬度是材料抵抗外力的能力，即它的抗压、抗切割和抗磨损能力。
通常用硬度计进行测试，常见的硬度测试方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
而强度则是材料抵抗变形和破坏的能力，它涉及到材料的抗拉、抗压和抗弯能力。
强度往往通过拉伸试验、压缩试验和弯曲试验等来获得。
2. 影响铸造合金硬度与强度的因素铸造合金的硬度和强度受多种因素的影响，包括合金成分、晶粒尺寸、晶界状态和加工工艺等。
首先，合金成分对硬度和强度有着决定性的影响。
添加不同比例的合金元素可以改变合金的晶体结构，从而影响其硬度和强度。
其次，晶粒尺寸也会对合金的性能产生影响。
晶粒尺寸越小，晶界面积越大，材料的塑性和韧性会有所提高，从而影响硬度和强度。
此外，晶界的状态也会对合金的性能产生影响，晶界的清晰性和连续性对硬度和强度有一定的影响。
最后，不同的加工工艺也会对合金的硬度和强度有所影响，例如热处理和冷变形等。
3. 提高铸造合金的硬度与强度的方法针对铸造合金的硬度和强度需求，可以采取一些措施来提高其性能。
首先是选择合适的合金配方，合金配方对硬度和强度的调控至关重要。
通过调整不同元素的含量比例可以改变合金的性能。
其次，可以采用热处理工艺来改变合金的晶体结构，进而提高硬度和强度。
热处理的方式包括退火、淬火和时效处理等。
此外，有效的冷变形方法，如轧制、拉拔和挤压等，也可以增加合金的硬度和强度。
最后，合理的熔炼工艺和铸造工艺也能影响合金的性能，通过优化熔炼温度和铸造工艺参数，可以获得更高的硬度和强度。
4. 应用领域及发展趋势铸造合金的硬度和强度在多个领域有着广泛的应用。
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铸造合金及其熔炼练习题一、名词解释1铸造合金：具有适当铸造性能，用于生产铸件的合金。
2铸钢(c a s t s t e e l)：在凝固过程中不经历共晶转变的用于生产铸件的铁基合金的总称。
分为铸造碳钢和铸造合金钢两大类。
3球化元素：加入铁液中能使石墨在结晶生长时长成球状的元素。
4非铁合金：除铁、钢之外的众多合金统称为非铁合金。
5炉渣的碱度：炉渣中碱性氧化物含量与酸性氧化物含量的比值。
6强韧铸铁：球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁的总称。
7扩散脱氧法：将脱氧剂加在炉渣中，使脱氧元素与炉渣中的氧化亚铁起作用而脱氧的方法。
8沉淀脱氧法：将脱氧剂加在钢液中，使脱氧元素直接与钢液中的氧化亚铁起作用而进行脱氧的方法。
9综合脱氧法：先进行沉淀脱氧，再进行扩散脱氧，最后用铝进行沉淀脱氧。
10反球化元素：存在于铸铁铁液中使石墨在生长时无法长成球状的元素。
11碳的完全燃烧：碳、氧反应时生成二氧化碳的反应过程。
12铸铁的碳当量：根据各种元素对共晶点的影响，将其折算成碳量的增减，称之为碳当量。
一般表示为C E=C+(S i+P)/313冲天炉熔炼的氧化带：从空气与焦碳接触的位置开始到炉气中自由氧小时，C O2浓度达到最大值的区域。
14冲天炉熔炼的还原带：氧化带顶端至炉气中C O2与C O含量基本不变的区域。
15共晶团：以每个石墨核心为中心所形成的石墨-奥氏体两相共生生长的共晶晶粒称为共晶团。
16双重变质：过共晶A l-S i合金中同时加入稀土和磷，能同时细化初晶硅和共晶硅，称为“双重变质”17共晶度：铸铁的实际含碳量与其共晶点的实际含碳量的比值，被称为共晶度18分配系数：与的比值。
偏析系数：与的比值。
19孕育处理：铁液浇注以前，在一定的条件下，向铁液中加入一定量的物质（称为孕育剂）以改变铁液的凝固过程，改善铸态组织，从而达到提高性能为目的的处理方法，称为孕育处理．20铁素体球墨铸铁：指基体以铁素体为主，其余为珠光体的球墨铸铁。
21珠光体球墨铸铁：是以珠光体基体为主，余量为铁素体的球墨铸铁。
22金属的生长：金属在高温下工作时，其体积发生不可逆胀大的现象，称作金属在高温下的生长。
23铸铁（c a s t i r o n）：在凝固过程中经历共晶转变，用于生产铸件的铁基合金的总称。
24铸造非铁合金(n o n f e r r o u s c a s t a l l o y)：铁元素不是作为基体元素，而是作为合金元素或杂质存在的铸造合金。
25特种铸铁：（s p e c i a l c a s t i r o n）具有特殊性能的铸铁，如耐热、耐蚀、耐磨、耐压、无磁等类铸铁。
26铸造碳钢C a r b o n C a s t s t e e l以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢。
根据含碳量高低可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
27铸造合金钢a l l o y c a s t s t e e l为改善性能而添加的合金元素含量超过铸造碳钢范围的铸钢。
按合金元素含量分为微量合金化铸钢、低合金铸钢、中合金铸钢和高合金铸钢。
28电弧炉：e l e c t r i c a r c f u r n a c e,d i r e c t e l e c t r i c a r c f u r n a c e电极与炉料间产生电弧用以熔炼金属的炉子。
29碱性电弧炉：b a s i c e l e c t r i c a r c f u r n a c e以碱性耐火材料（如镁砂、镁砖等）为炉衬的电弧炉。
具有脱磷和脱硫作用。
30酸性电弧炉a c i d e l e c t r i C a r C f u r n a c e以酸性耐火材料（如硅砂，硅砖等）为炉衬的电弧炉。
31酸性冲天炉a c i d c u p o l a用酸性耐火材料做炉衬的冲天炉。
32冲天炉的熔化带m e l t i n g z o n e冲天炉熔炼中，金属炉料开始熔化到熔化完毕的区域。
33炉壁效应：C u p o l a w a l l e f f e c t冲天炉内的炉气偏向炉壁的现象。
它使底焦燃烧和炉温分布不均匀，形成中部下凹的氧化带和还原带，不利于形成集中的高温区和铁液过热，加速炉壁侵蚀，使金属炉料熔化和铁液成分不均匀。
34送风强度：b l a s t i n t e n s i t y冲天炉风口处单位平均炉膛截面积上的平均风量。
单位为m3/(m2·m i n）。
35富氧送风o x y g e n e n r i c h e d b l a s t在冲天炉熔炼过程中向炉内送入高含氧量空气的操作。
可强化底焦燃烧，提高炉温和熔化速度。
36灰口铸铁：（g ra y c a s t i r o n）碳大部或全部以石墨形式存在，断口呈暗灰色的铸铁。
37灰铸铁：（g r a y c a s t i r o n）碳主要以片状石墨形式析出的铸铁，断口呈灰色。
38球墨铸铁：（d u c t i l e i r o n）铁液经过球化处理，使石墨大部或全部呈球状的铸铁。
39蠕墨铸铁[蠕铁，紧密石墨铸铁］v e r m i c u l a r g r a p h i t e C a s t i r o n金相组织中石墨形态主要为蠕虫状的铸铁。
40可锻铸铁（马铁）：m a l l e a b l e c a s t i r o n白口铸铁通过石墨化或氧化脱碳退火处理，改变其金相组织或成分而获得的有较高韧性的铸铁。
石墨呈团絮状。
41耐磨铸钢：w e a r r e s i s t i n g c a s t s t e e l具有良好耐磨性能的铸钢。
常用的耐磨铸钢有锰钢、硅锰钢、铬锰硅钢、铬锰钼钢、高锰钢、石墨钢等。
42耐热铸钢：h e a t r e s i s t i n g c a s t s t e e l在超过500℃的高温下工作，具有较好抗氧化性的铸钢。
常含有能形成牢固、稳定、连续氧化膜的元素，如铬、硅或铝。
既抗氧化又具有一定热强度的耐热铸钢称为热强铸钢。
按金相组织不同分为珠光体、马氏体、铁素体和奥氏体四类耐热铸钢。
二、填空（每空1分）1、铸铁合金中石墨存在的基本形式有：球状、蠕虫状和片状。
2、球墨铸铁的基体组织有铁素体、珠光体、珠光体+铁素体、奥氏体+贝氏体。
3、铸造碳钢的铸态组织中的铁素体形状有粒状、针状和网状。
4、孕育处理是人为地在很短的时间内加入大量的结晶核心，从而降低过冷度，使共晶团细化，石墨的尺寸和分布得到改善，达到提高铸铁强度目的的炼铁方法。
5、镁作为球化剂的球化处理方法有：自建压力加镁法、转包法、镁合金法。
6、球墨铸铁退火的目的是去除铸态组织中的自由渗碳体及获得铁素体基体。
7、提高高锰钢性能的基本途径有：进行孕育和变质、时效强化和合金化。
8、炼钢的目的是获得温度合适、化学成分合格、杂质和气体含量低的钢液。
9、铸造铝合金按主加元素的不同分为A l-S i类、A l-C u类、A l-M g类和A l-Z n 类。
10、碱性电弧炉氧化法炼钢分为熔化期、氧化期和还原期三个冶炼阶段。
11、用稀土镁合金作为球化剂的球化处理方法有：冲入法和型内球化法。
12、高锰钢的使用是在强烈的冲击或挤压的工矿条件下。
13、碱性电弧炉氧化法炼钢的脱磷过程中，随着渣中碱度和氧化性的提高，[P]降低。
14、影响铸造碳钢的力学性能的主要因素有材料的化学成分、气体和非金属夹杂物以及铸件的壁厚。
15、碱性电弧炉氧化法炼钢中氧化期的主要任务是脱磷、去除气体和夹杂和提高钢水的温度。
16、灰铸铁的拉伸强度范围为100~400m p a，球墨铸铁的拉伸强度范围为400~900m p a。
17、焦碳燃烧的一般过程是：加热着火、动力燃烧和扩散燃烧。
18、铝合金的强化手段有固溶强化、时效强化、过剩相强化、细化组织及变质。
19、冲天炉熔炼过程中氧化带的空气与焦碳的反应有：碳的完全燃烧、碳的不完全燃烧、一氧化碳的在燃烧和二氧化碳的还原。
20、铸造不锈钢按基体组织可分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体+铁素体不锈钢和沉淀硬化型不锈钢。
21灰铸铁的基体组织有铁素体、珠光体、珠光体+铁素体。
22铸钢件断面上结晶区分为：细等轴晶区、柱状晶区和粗等轴晶区。
23冲天炉熔炼的基本要求可以概括为优质、高产、低耗、长寿和操作便利五个方面。
24铝铸件中的气孔分为针孔、皮下气孔和单个大气孔。
其中针孔分为点状针孔针、网状针孔和混合针孔25灰铸铁的性能特点有：（1）强度性能较差；（2）硬度与强度之间的相关性不好；（3）较低的缺口敏感性；（4）良好的减振性；（5）良好的减摩性。
26常用的减磨铸铁有：（1）含磷铸铁；（2）钒钛铸铁；（3）硼铸铁。
27冷硬铸铁件的组织特点：从外向内分为白口区、麻口区和灰口区三个区域。
28亚共析钢铸态组织中的铁素体形态有：a）粒状组织；b)魏氏组织；c）网状组织。
29同时获得高强度高韧性铸钢的途径有：（1）低含碳量；（2）多元合金化；（3）多阶段热处理；（4）钢液净化。
30高锰钢的特点是高韧性和高的加工硬化性能。
31碱性电弧炉炼钢的基本方法有：氧化法、不氧化法和返回吹氧法。
32铝活塞材料可分四类：A l-C u-N i-M g类，A I-C u-S i类，A l-S i共晶合金类及A l-S i过共晶合金类。
目前使用的是第三类和第四类材料。
33初晶硅加磷细化的机理是，加磷后，在铝液中形成大量的A l P，成为初晶硅的非自发核心，细化了初晶硅，并均匀地分布在基体上，成为理想的耐磨组织。
34 A l-C u系铸造铝合金具有较高的强度和耐热性，切削加工性能好；熔铸工艺较简单，但密度大、耐蚀性差，铸造性能较差。
35初析石墨在铁液中形成晶核，并逐渐长大。
由于结晶时的温度较高，成长的时间较长，又是在铁液中自由地长大，因而常常长成分枝较少的粗大片状。
36按碳在铸铁中存在的形式不同，铸铁可分为白口铸铁、灰口铸铁和麻口铸铁。
37（灰口铸铁）按石墨的形态不同铸铁可分为灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁。
38珠光体球墨铸铁的性能特点：强度和硬度较高，具有一定的韧性；具有较高的屈／强比、低的缺口敏感性；较好的耐磨性。
39铁素体球墨铸铁的性能特点：塑性和韧性较高，强度较低。
40冷硬铸铁的组织，可分成两到三个明显的区城：最外层为白口区．紧挨白口区的为麻口区，内层则为灰口区。
41冷硬铸铁轧辊的铸造方法，目前有三种：一体铸造、溢流铸造和离心铸造。
42耐热铸铁可分为三类：含硅耐热铸铁，含铝耐热铸铁和含铬耐热铸铁。
43铸铁低于相变（α→γ）温度时的生长机理是珠光体分解为铁素体和石墨。
44铸钢件断面铸态组织晶区分为：I—细等轴晶区Ⅱ—柱状晶区Ⅲ—粗等轴晶区45常用抗磨钢按组织分为三类：珠光体—渗碳体抗磨钢、马氏体抗磨钢、奥氏体—贝氏体抗磨钢。