铸造合金及其熔炼 考中复习资料
2013-2014-(1)铸造合金及其熔炼试题与答案
成都理工大学2013－2014学年第一学期《铸造合金及其熔炼》试卷答案(A)一、名词解释1）HT200 是指抗拉强度不低于200Mpa的灰口铸铁；2）QT500-7是指抗拉强度不小于500MPa，伸长率不小于7的球墨铸铁。
3）ZL201：铸造铝铜合金ZAlCu5Mn，是重要的耐热高强度铸铝合金，成份Cu 4.5~5.3%，Mn 0.6%~1.0%，Ti0.15~0.35%，其余为Al。
4）孕育处理：铸铁铁液在浇注前，在一定的温度和成分下，加入一定量的孕育剂如硅铁等，改变铁液的凝固过程，改善铸态组织，从而达到提高铸件性能为目的的处理方法，谓之孕育处理。
5）球化处理：向铁水中加入稀土镁合金（球化剂）。
（其中镁是具有很强球化能力的元素）。
球化剂的作用是使石墨呈球状析出。
我国应用最广的球化剂是稀土镁合金。
6）铝合金的吸附精炼：是指在铝合金熔炼时通入不溶气体或加入精炼剂产生不溶于铝液的气体，在上浮的过程中吸附氧化夹杂，同时清除氧化夹杂及其表面依附的H2，达到净化铝液的方法。
（3分）7）水韧处理：高锰钢的含碳量一般在0.9~1.4%，属于高碳钢，铸态组织为奥氏体和碳化物以及少量的珠光体组成，为了消除碳化物，铸件加热至奥氏体化温度，保温至组织全部奥氏体化后，淬火得到单一的奥氏体组织，从而提高铸件的韧性，这一处理成为水韧处理。
8）时效强化（沉淀强化）：时效处理，又称低温回火。
时效强化是指在网溶度随温庋降低而减少的合金系中，当合金元素含量超过一定限量后，淬火可获得过饱和固溶体。
在较低的温度加热（时效），过饱和固溶体将发生分解并析出弥散相，引起合金强度、硬度升高而塑性下降的过程。
它也被称为沉淀强化。
9）T4 固溶处理：将铸件加热至固相线附近，使强化相溶入α（Al）中，在淬入冷却介质中获得过饱和的α（Al）固溶体，提高铸件的强度和塑性的一种热处理工艺。
10）吹氩精炼：利用氩是惰性气体，既不溶于钢液中，又不合钢液中的元素反应，因此向钢包内的钢液中吹氩，氩气泡在缓慢上升过程中吸附非金属夹杂和溶解在钢液中的气体，达到净化作用；同时由于氩气泡内CO的分压力为0，因此[C]和[O]在氩气泡和钢液界面上发生反应形成CO进入氩气泡，从而达到脱氧的目的。
铸造合金及其熔炼
答：蠕墨铸铁中硅量通常是用来调整机体组织的，随着硅含量的增加基体中珠光体量减少，而铁素体含量增加，而硅含量过低会产生白口。锰在常规含量范围内对石墨的蠕化无影响。锰在铸铁中其稳定珠光体的作用。
17铸铁中加入合金元素，进行合金化的目的。
答：1.细化石墨和共晶团2. 增加基体中珠光体的含量，并使珠光体的片间距细化；3.生成碳化物或含有合金元素的复合磷共晶等硬化相；4.提高渗碳体的热稳定性，防止珠光体在高温下发生分解，提高铸铁的耐热性。
29.分析冲天炉风口以上的炉气成分及含量分布。
30.说明对铸造用铁液铁液质量的基本要求。
答：1.出炉温度：满足下列要求
8.说明S\P含量对铸铁石墨化合机械性能的影响
答：S：阻碍石墨化，易形成P（珠），结晶前沿形成低熔点偏析层，使Fe、C结合力上升。
P:影响不大，C‘左移，Tc’下降
9.灰铸铁件进行低温退火和高温退火的目的是什么？
答：低温退火：消除内应力的热处理，亦称热时效。高温退火：改善加工性能的降低硬度（去除铸件内残留的少量自由碳化物）的热处理。
D.焦炭块度小，表面积增大，与铁水接触多，增碳；
E.铁液在炉缸中停留时间长，接触时间长，增碳；
F.送风强度小，熔化率下降，铁液在过热区停留时间长，增碳；
G.无前炉，铁水在炉缸内停留时间长，增碳；
H.炉渣，有利于增碳，提高碱度。
27.指出冲天炉熔化铁水时，影响增硫和脱硫的因素，并介绍一种炉外脱硫的方法。
18.试论述加速黑心可锻铸铁退火过程的途径和措施
答：在第二阶段石墨化过程中，可以采用从780°左右开始逐步缓缓冷却，通过共析区域的方法进行，一般以3~5℃ /h的速度通过共析转变温度区，奥氏体直接转化为铁素体加石墨。这一方法石墨化速度可较快些，但控制冷速是很重要的。
铸造合金及其熔炼复习
缩减作用：由于石墨在铸铁中占有一定量的体积，使金属基体承受负荷的有效截面积减少。
缺口作用（切割作用）：在承受负荷时造成应力集中现象。
孕育处理：铁液浇注以前，在一定条件下，向铁液中加入一定量的物质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。
球化衰退:球化处理后的铁液在停留一定时间后，球化效果会下降甚至消失的现象。
石墨漂浮：在铸件上表面或型芯的下表面呈密集的黑斑分布，漂浮层和正常端口组织上有明显的分界线，黑白分明。
可锻铸铁：将一定成分的白口铸铁毛坯经退货处理，使白口铸铁中的渗碳体分解成为団絮状石墨，从而得到由団絮状石墨和不同基体组织组成的铸铁。
减摩铸铁:在摩擦摩擦磨损条件下，具备摩擦系数小，磨损少及抗咬合性良好的铸铁。
冷硬铸铁：是通过一定的工艺方法，使铸铁激冷层的组织形成白口或麻口，铸件内部组织仍保持灰口的铸铁。
炉壁效应：冲天炉内的炉气有自动趋于沿炉壁流动的倾向现象。
底焦高度：第一排风口中心线至低焦顶面之间的高度水韧处理：经1000°C左右水淬处理后组织转变为单一的奥氏体或奥氏体加少量碳化物，韧性反而提高，因此称水韧处理。
脱氧：用脱氧剂除去钢液中残留氧化亚铁中的氧而将铁还原的工艺措施。
集肤效应：在炉料内部，磁通量的分布并不均匀，而是越靠近外层密度越大，越靠近钳锅中心线，磁通量越小，因此在外层中产生的感应电动势和电流比里层来的大，这就是所谓的“集肤效应”。
双重变质：能同是细化初晶硅和共晶硅的变质方法即双重变质。
吸附精炼：指通过铝熔体直接与吸附剂相接触，使吸附剂与熔体中的气体和固态非金属夹杂物发生物理化学、物理或机械作用，从而达到除气除渣的方法非吸附精炼：不依靠在熔体中加入吸附剂，而通过某种物理作用改变金属—气体系统或金属—夹杂物系统的平衡状态，从而使气体和固体非金属夹杂物从溶液中分离出来的方法。
缓冷脆性：是铝青铜特有的缺陷，在缓慢冷却的条件下，共析分解式的产物γ2相呈网状在α相晶上析出，形成隔离晶体联结的脆性硬壳，使合金发脆，这就是“缓冷脆性”，也称为“自动退火脆性”。
铸造合金及其熔炼复习题
铸造合金及其熔炼复习思考题铸铁及其熔炼什么是 Fe-C 双重相图，哪一个相图是热力学稳定的，如何用双重相图来解释同一化学成分的铁水在不同的冷却速度下会得到灰口或白口，硅、铬对双重相图共晶临界点各有何影响？1.概念：在铁碳合金中，碳有两种存在形式，一种是渗碳体，其中碳的质量分数是6.69%；另一种是游离状态的石墨，碳的质量分数是100%，由于从热力学的稳定性上看石墨更加稳定，而从动力学上看生成渗碳体更加容易。
因此铁碳合金的两个二元系都有可能发生，将其叠加就是二元双重相图；2.稳定：石墨的自由能低于渗碳体，因此石墨是更稳定的相，而渗碳体是介稳定相，而铁-石墨相图是稳定性倾向的，最终形成的是稳定的石墨而不是介稳定的渗碳体，故满足热力学观点；3.影响：冷却速度较大时倾向于介稳定系转变，且时间短原子扩散不充分，所以碳以渗碳体形式析出，形成白口组织；冷却速度较小时倾向于稳定系转变，原子扩散时间充足，有利于石墨化，故碳以石墨形式析出，形成灰铁组织；4.硅的加入：1)共晶点左移，出现了共晶和共析转变的三相共存区2)共晶温度范围扩大；3)减少了共晶点的含碳量。
5.铬的加入：1)共晶点左移；2)共晶温度范围缩小；什么是碳当量、共晶度，有何意义?1.碳当量：根据各元素对共晶点实际碳量的影响，将这些元素的量折算成碳量的增减，就是碳当量CE，将碳当量与共晶点碳量进行对比就可以看出某一成分铸铁偏离共晶点的程度。
2.共晶度：铸铁的实际含碳量与共晶点的实际含碳量的比值，就是共晶程度Sc，Sc值也能看出偏离共晶点的程度，且结合CE可以间接推断铸铁铸造性能的好坏以及石墨化能力的大小。
片状石墨、球状石墨、蠕虫状石墨的形成条件是什么，它们与奥氏体的共晶过程有何异同点？1.片状石墨（A型），生核能力较强，要求冷却速率较低、过冷度小，且铁液要有足够的碳当量以及适宜的孕育量，没有激冷；2.球状石墨，要求有较大的过冷度和较大的铁液和石墨间的表面张力；3.蠕虫状石墨：要求冷却速率低，过冷度小，否则蠕墨比例下降，且要添加低于处理球墨铸铁所要求的球化元素数量，使之达不到完全的球化程度。
铸造合金及熔炼期末复习题
铸造合金及其熔炼1.硅的加入对Fe-G-Si 准二元相图有哪些影响?P51)共晶点和共析点含碳量随硅量的增加而减少。
2)硅的加入使相图上出现了共晶和共析转变的三相共存区（共晶区：液相、奥氏体加石墨；共析区：奥氏体、铁素体加石墨）。
3)共晶和共析温度范围改变了，硅对稳定系和介稳定系的共晶温度的影响是不同的。
含硅量越高，奥氏体加石墨的共晶温度高出奥氏体加渗碳体的共晶温度越多，共析转变的温度提高更多。
4)硅量的增加，缩小了相图上的奥氏体区。
2.什么叫碳当量?如何计算?P7根据各元素对共晶点实际碳量的影响，将这些元素的量折算成碳量的增减，以CE 表示。
为简化计算，一般只考虑Si、P 的影响，CE=C+1/3(Si+P)。
可判断铸铁偏离共晶点的程度。
将CE 值和C’点碳量（4.26%）相比，CE 大于4.26%为过共晶成分，等于为共晶成分，小于为亚共晶成分。
3.什么叫共晶度?如何计算?P7铸铁实际含碳量和共晶点的实际含碳量的比值，称为共晶度，以S C 表示。
C 铁：铸铁实际含碳量（%）；C C ：稳定态共晶点的含碳量（%）；Si、P 含量（%）。
S C 大于1为过共晶，等于1为共晶，小于1为亚共晶。
4.分析讨论片状石墨、球状石墨的长大过程及形成条件。
P16从结晶学的晶体生长理论看，石墨的正常生长方式是沿基面的择优生长，最后形成片状组织。
石墨内旋转晶界的存在，提供了晶体生长所需的台阶，这种台阶可促进在石墨晶体的面上即a 向上的生长。
硫、氧等活性元素吸附在石墨的棱面上，使原为光滑的界面变为粗糙的界面，而粗糙界面生长时只要较小的过冷度，生长速度快，因而使石墨棱面的生长速度迅速，最后长成片状。
如果以v a 及v c 分别表示a 向及c 向的石墨生长速度，则取决于v a /v c 的比值。
如v a >v c ，一般认为形成片状石墨，相反如v a =v c 或v a <v c 就会形成球状石墨。
球状石墨形成过程：经过球化处理，使铁液中的硫和氧含量显著下降，此时球化元素在铁液中有一定的残留量，这种铸铁在共晶凝固过程中将形成球状石墨。
铸造合金及其熔炼复习摘要
铸造合金及其熔炼复习思考题铸铁及其熔炼1.什么是Fe-C双重相图，那一个相图是热力学稳定的，如何用双重相图来解释同一化学成分的铁水在不同的冷却速度下会得到灰口或白口，硅、铬对双重相图共晶临界点各有何影响？2.什么是碳当量、共晶度，有何意义。
3.分析片状石墨、球状石墨、蠕虫状石墨与奥氏体的共晶结过程和形成条件。
4.铸铁固态相变有那些，对铸铁最终组织有何影响？5.冷却速度、化学成分（C、Si、Mn、Cr、Cu等）对铸铁的一次结晶和二次结晶有何影响？6.灰铸铁中石墨的分布形态有那几种，对铸铁的性能有何影响，从化学成分、冷却速度及形核等方面说明其形成条件。
7.灰铸铁的基体和非金属夹杂物有那些类型，对铸铁的性能有何影响？8.灰口铸铁的性能有何特点？与其组织有何关系？汽车上那些铸件采用灰口铁生产？9.影响灰铸组织、性能的因素有那些，根据组织与性能的关系分析提高灰铸铁性能的途径和措施。
10.灰铸铁孕育处理的目的是什么，有那些作用，孕育铸铁化学成分的选择原则是什么，提高孕育效果有那些途径和措施？11.说明球墨铸铁生产的工艺过程，其化学成分选择的原则是什么，与灰口铸铁有何不同？12.球墨铸铁的球化剂和球化处理方法有那些？13.球铁凝固组织中为何易于出现自由渗碳体，如何消除自由渗碳体？14.根据铸铁组织形成原理分析在铸态下获得高韧性、高强度球墨铸铁的途径与措施。
15.球墨铸铁比灰口铸铁易出现缩孔、缩松缺陷，分析其原因和防止措施。
16.铸铁的热处理有何特点，生产上球墨铸铁采用那些热处理工艺？17.蠕墨铸铁有何性能特点？18.蠕墨铸铁的化学成分选择与灰铁和球铁有何不同，蠕化剂和蠕化处理工艺有那些？19.简述可锻铸铁生产工艺过程，化学成分选择原则，为何对于薄壁小件采用可锻铸铁生产有优越性？20.减摩铸铁与抗磨铸铁的组织要求有何不同，常用减摩铸铁和抗磨铸铁有那些？21.提高铸铁的耐热性能的途径和措施有那些？常用耐热铸铁有那些？22.提高铸铁的耐蚀性能的途径和措施有那些，硅、铭、铬三元素在耐热铸铁及耐蚀铸铁中的作用是什么？23.简述冲天炉的结构与熔炼的一般过程。
铸造合金及其熔炼复习总结资料
铸铁1 为什么有双重相图的存在？双重相图的存在对铸铁件生产有何实际意义？硅对双重相图的影响又有何实际意义？答：1>从热力学观点看，在一定条件下，按Fe-Fe3C相图转变亦是有可能的，因此就出现了二重性2>通过双重相同，可以明显的看出稳定平衡在发生共晶转变及共析转变时，其温度要比介稳定平衡发生时的温度高，而发生共晶、共析转变时所需含C量，以及转变后的r中的含碳量，稳定平衡要比介稳定平衡低。
依此规律，就可以通过控制温度成分来控制凝固后的铸铁组织。
3>硅元素的作用：a：共晶点和共析点含碳量随硅量的增加而减少b：硅的加入使相图上出现了共晶和共析转变的三重共存区c：共晶和共析温度范围改变了，含硅量越高，稳定系的共晶温度高出介稳定系的共晶温度越多d：硅量的增加，缩小了相图上的奥氏体区2.铸铁中Si的含量范围以及其对Fe-G相图的影响A共晶点和共析点的含碳量随硅量的增加而减小E*点的含碳量也随硅的增高而减少B硅的加入使相图上出现了共晶和共析转变的三相共存区共晶区：l.r.G共析区r.F.G说明铁-碳-硅三元合金的共析和共晶转变，是在一个温度范围内进行，并且共析转变温度范围随硅量增大而扩大C随含硅量的增加，稳定系与介稳定系的共晶温度差别扩大即含硅量越高。
r+G的共晶温度高出r+Fe3C的共晶温度越多，Si越高，共析转变温度提高更多，有利于铁素体基体的获得D硅的增加，缩小了相图的奥氏体区，硅的含量超过10%，r区趋于消失3.铸铁中，石墨的六种形态及其形成机理六种石墨分布分类1、片状：形成条件：石墨成核能力强，冷却速度慢，过冷度小2、菊花状：实际上中心是D形外围是A形，开始时过冷大，成核条件差、先出D型，后期放出凝固潜热，过冷减小而析出A型3、块片状：过共晶时在冷速较小时形成4、枝晶点状：冷速打过冷大导致G强烈分枝5、枝晶片状冷速小初生γ枝晶 6、星状：过共晶冷速较大。
4.铸铁结晶过程（1）灰口铸铁是铁液以奥氏体-石墨共晶方式结晶而生成的组织，当铸铁的成分为亚共晶时，在发生共晶转变之前先结晶出初生奥氏体，而当成分为过共晶时，则在发生共晶转变之前先结晶出初生石墨。
合金熔炼学习知识重点情况总结
合金熔炼知识点总结1.铸造性能：流动性，充型能力，收缩性，偏析。
气体及夹杂物等2.合金的流动性与充型能力的区别1）充型能力是液态金属充满型腔获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力流动性是指液态铸造合金本身的流动能力。
2）流动性好的合金，其充型能力强3）流动性影响因素：合金的种类，化学成分及结晶特点3.收缩性：铸造合金从液态冷却到室温的过程中，其体积和尺寸缩减的现象称为收缩性。
1）收缩的三个阶段;液态收缩阶段，凝固收缩阶段，固态收缩阶段。
2）收缩方法：体收缩，线收缩3）影响收缩的因素：化学成分，浇注温度，铸件结构与铸型条件4）收缩对铸件质量的影响：产生缩松和缩孔[主要原因是液态收缩和凝固收缩]防治措施：调整化学成分，降低浇注温度和减少浇注速度，增加补缩能力，增加铸型激冷能力。
6.铸造应力：铸件在凝固冷却的过程中因温度的下降而产生收缩使铸件和长度发生变化，若这些变化受到阻碍便会在铸件中产生应力称为铸造应力。
1）铸造应力按其产生的原因可分为三种：热应力，固态相变应力，收缩应力2））铸造应力的防止和消除措施：采用同时凝固的原则提高铸型温度改善铸型和型芯的退让性进行去应力退火7.铸铁：铸铁是一系列主要由铁、碳和硅组成的合金的总称[铁，碳，硅，锰，磷，硫及其其他合金元素]1）铸铁中的碳以化合态渗碳体和游离态石墨形式存在2）.影响铸铁组织和性能的因素：a.碳和硅[铸铁中碳、硅含量均高时，析出的石墨就愈多、愈粗大]b.硫[强烈阻碍石墨化,增加热脆性，恶化铸铁铸造性能硫含量限制在0.1-0.15%以下]c.锰[弱阻碍石墨化，具有提高铸铁强度和硬度的作用锰含量控制在0.6~1.2%之间]d.磷[对铸铁的石墨化影响不显著。
含磷过高将增加铸铁的冷脆性磷含量限制在0.5%以下]8.铸铁分类：1）按碳存在形式分：白口铸铁，灰口铸铁，麻口铸铁2）按石墨存在形式分：灰铸铁，可锻铸铁，球墨铸铁，蠕墨铸铁3）按化学成分分：普通铸铁，合金铸铁4）按性能分：耐热铸铁，耐磨铸铁，耐腐蚀铸铁9.灰铸铁（HT)：指碳主要以片状石墨形式出现的铸铁，断口呈灰色。
铸造合金及其熔炼考中复习资料
铸造合金及其熔炼考中复习资料一、名词解释：1、碳当量：根据各元素对共经典实际碳量的影响，讲这些元素的量折算成碳量的增减，用CE表示。
2、共晶度：铸铁偏离共晶点的程度可用铸铁实际含碳量与共晶点实际含铁量的比值来表示，称这个比值为共晶度。
3、共晶团：石墨—奥氏体两相共生生长的共晶晶粒称为共晶团。
4、成熟度：直径30mm试棒上测得的有共晶度算出的抗拉强度比值5、球化元素：加入铁液中能使石墨在结晶声场是长成球状的元素成为球化元素6、反球化元素：某些元素存在在铁液中回事石墨在生长时无法长成球状。
7、石墨漂浮：是一种严重的比重偏析现象，发生在碳当量大于4.6的情况，呈黑色。
8、灰点：铸态断面上低啊有灰点的课锻铸铁毛坯退火后，石墨形状恶化，强度和韧性降低，这种缺陷成为灰点。
9、回火脆性：黑心可锻铸铁退火后端口不成黑绒状而成亮白色或灰亮色。
但金相组织却是正常的，仍为铁素体加团絮状石墨。
其中既无自由渗碳体，又无片状石墨。
但强度和韧性明显降低。
这种端口发白，性能变脆的现象叫作“回火脆性”10、耐热温度：把铸铁在某一温度下经150小时加热后的生长小于百分之0.2，平均氧化速度小于0.5g （m2.h）的温度成为这种铸铁的耐热温度。
11、集肤效应：由于金属表面与中心电流电抗的不均匀性，实际上百分之80以上的电流其中在表面层，这种现象成为集肤效应。
12、出钢浇筑：钢液经过充分还原后调整化学成份到合格范围，并在达到浇注温度时，用铝终脱氧，即为出刚浇注。
13、锡青铜的反偏析：锡青铜铸件常见缺陷铸件表面会渗出灰白色颗粒状富锡分泌物，俗称“冒锡汗”14、晶质系数：成熟度与硬化度之比用Qi表示，Q在0.5-1.5之间波动，希望Qi 控制在大于1。
二、填空：1、石墨的正常生长方式应该是沿基面的择优生长，最后形成片状组织。
2、球状石墨生成的两个必要条件是铁液凝固时必须有较大的过冷度和较大的铁液与石墨之间的界面张力。
3、在灰铸铁组织中，石墨与金属基体是决定铸铁性能的主要因素。
铸造合金原理及熔炼
铸造合金原理及熔炼一、名词解释l．铸铁：的铁碳合金。
2．白口铸铁：少数C固溶于铁素体，其他以碳化物存在。
3．灰口铸铁：c主要结晶成石墨，并呈片状形式存在于铸铁中，断口为暗灰色。
4．球墨铸铁：铁水在浇注前经球化和孕育处理，C主要以球状形式存在于铸铁中。
5．球化处理：向铁水中加入稀土镁合金（球化剂）。
（其中镁是具有很强球化能力的元素）。
球化剂的作用是使石墨呈球状析出。
我国应用最广的球化剂是稀土镁合金。
6．孕育处理：向铁水中加入硅铁合金（孕育剂）颗粒。
孕育剂的作用是促进铸铁石墨化，防止产生白口，细化石墨。
常用的孕育剂为硅的质量分数75%硅铁。
7．蠕墨铸铁；是液态铁水经蠕化处理和孕育处理得到的．由金属基体和蠕虫状石墨构成。
8．可锻铸铁：是由白口铁经过退火而制得的一种高强度铸铁，白口铸铁中的渗碳体分解成团絮状石墨的灰口铸铁，性能优于灰铸铁，耐磨性和减震性优于普通碳索钢，可部分代替碳钢，合金钢和有色金属。
9．奥氏体（A或γ）：碳溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体。
晶格结构：面心立方晶格fcc。
10．铁素体（F或α）：碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体，晶格结构：体心立方晶格bcc。
11.δ-铁素体：碳溶于δ-Fe中所形成的间隙固溶体。
12．碳当量定义：将合金元素对共晶点碳量的影响折算成铸铁碳量的增减，折算后的值称之为碳当量，以CE表示。
碳当量：CE=C+1/3(Si+p) 13．共晶度：铁液实际含碳量和共晶点的实际碳量的比值为共晶度，以sc表示。
共晶度：Sc=C/[%-(Si+p)l/3l 14．钢的腐蚀金属表面在周围介质的作用下逐渐被破坏的现象称为金属的腐蚀。
15．化学腐蚀是指金属表面与周围介质发生化学反应而引起的破坏，如高温下金属的氧化等。
16．电化学腐蚀是指金属与电解质溶液发生电化学作用而使金属破坏的现象。
17．耐热钢是指在高温下对氧化性气体具有抗氧化性的钢种。
18．黑色金属：在工业生产中，通常把铁及其合金称为黑色金属。
铸造合金及其熔炼复习重点
第一篇铸铁及其熔炼1、按石墨形态的不同，铸铁分为灰口铸铁；球墨铸铁；蠕墨铸铁。
2、在Fe-G-Si相图中，硅的作用（1）共晶点和共析点含碳量随硅量的增加而减少；（2）共晶转变和共析转变出现三相共存区；（3）改变共晶转变温度范围；提高共析转变温度；（4）减小奥氏体区域。
3、只考虑Si、P等元素对共晶点实际碳量影响的计算公式为CE=C+1/3（Si+P）；4、亚共晶铸铁凝固特点：凝固过程中，共晶体不是在初析树枝晶上以延续的方式在结晶前沿形核并长大，而是在初析奥氏体晶体附近的枝晶间、具有共晶成分的液体中单独由石墨形核开始；石墨作为领先相与共晶奥氏体共生生长；5、过共晶铸铁的凝固特点：凝固过程则由析出初析石墨开始，到达共晶温度时，共晶石墨在初析石墨上析出，共晶石墨与初析石墨相连。
6、石墨的晶体结构是六方晶体。
7、如图所示，形成片状石墨的晶体生长是Ａ向占优，而球状石墨是Ｃ向生长占优，8、F、C型石墨属于过共晶成分铸铁中形成的石墨Ａ型Ｂ型Ｄ型Ｆ型9、球状石墨形成的两个必要条件：铁液凝固时必须有较大的过冷度；铁液与石墨间较大的表面张力。
10、球墨铸铁的球状石墨的长大包括两个过程：石墨球在熔体中直接析出并长大；形成奥氏体外壳，在奥氏体外壳包围下长大。
11、由于球状石墨的生长是在共晶成分下形成的石墨和奥氏体分离长大，因此其共晶过程又称之为离异共晶；12、灰铸铁的金相组织由金属基体和片状石墨组成，基体的主要形式有珠光体、铁素体、珠光体加铁素体。
13、普通铸铁中除铁以外，五大基本元素包括碳、硅、锰、硫、磷，其中碳、硅是最基本的成分，磷、硫是杂质元素，因此加以限制。
14、在铁碳双重相图中，稳定系和亚稳定系的共晶反应温度差别形成了共晶温度间隔，对于Ni、Si、Cr、S这四种元素来说，促进合金液在冷却过程中按稳定系转变的元素有Ni、Si，按亚稳定系转变的元素有Cr、S。
15、Cr元素在铸铁中的作用:(1)反石墨化元素,珠光体稳定元素;(2)Cr是缩小γ区元素;(3) 在含量超过2%易形成白口组织,(4) Cr含量在10%~30%,形成高碳化合物以及在铸件表面形成氧化膜，从而用作耐磨、耐热零件。
2015河南科技大学《铸造合金及其熔炼》考试重点
2015河南科技大学《铸造合金及其熔炼》考试重点第一章（一）铁碳相图的二重性：Fe-C合金中的碳有渗碳体Fe3C和石墨两种存在形式。
在通常情况下，碳以Fe3C的形式存在，即Fe-C合金按Fe-Fe3C系转变。
但Fe3C是一亚稳相，在一定条件下分解为铁和石墨，所以石墨是碳存在的更稳定状态。
这样Fe-C相图就有Fe-Fe3C和Fe-G两种形式。
（二）Si对相图的影响：①硅使共晶点和共析点左移，即减小共晶和共析含碳量，其中对共晶含碳量影响较显著。
②硅略微提高共晶和共析转变温度，并使转变在一个温度区间中进行，对共析转变温度范围的作用更为显著。
③硅的加入，使相图出现了包晶、共晶和共析转变的三相共存区。
④随着硅含量的增加，相图上的奥氏体区逐渐缩小。
⑤硅含量越高，稳定系的共晶和共析温度高出亚稳定系的共晶和共析温度越多。
（三）碳当量与共晶度：碳当量：根据各元素对共晶点实际碳量的影响，将这些元素的量折算成碳量的增减，称之碳当量。
以CE表示，一般只考虑Si和P。
CE=C+1/3（Si+P）共晶度：铸铁的实际含碳量和共晶点实际含碳量的比值。
以Sc来表示。
SC=C铁/Cc ′（四）影响奥氏体枝晶数量及粗细的因素：①合金元素的影响a. V、Mo增大共晶凝固过冷度并增大初生γ生长区间，使γ枝晶的分枝程度增加，促使二次枝晶生长，细化二次枝晶间距。
b. Al、Ni减小共晶凝固过冷度并缩小初生γ生长区间，其中Ni促使形成分枝较少的短胖状γ，Al则形成细而短小无规则分布的γ。
c. Cu、Ti、Cr介于上述之间，Ti促使γ枝晶的形成并细化枝晶，Cr则形成短小无方向性分布的γ。
d. V和Ti同时加入，使枝晶数量增加，并细化枝晶。
e. S：使枝晶粗化。
② Si/C比值的影响③冷却速度的影响（五）片状G的形成过程①形成条件a. 螺位错台阶：即沿a向，又沿c向生长，最后长成具有一定厚度的片状石墨。
b. 旋转晶界：取决于Va/Vc。
普通HT中G呈片状，这是由于O、S等活性元素在G棱面上的吸附，使这个原本光滑的界面变得粗糙，只需小的过冷即沿a向生长，使Va﹥Vc，长成片状石墨。
铸造合金熔炼考试题资料
·第一章1 为什么有双重相图的存在？双重相图的存在对铸铁件生产有何实际意义？硅对双重相图的影响又有何实际意义？答：1>从热力学观点看，在一定条件下，按Fe-Fe3C相图转变亦是有可能的，因此就出现了二重性2>通过双重相同，可以明显的看出稳定平衡在发生共晶转变及共析转变时，其温度要比介稳定平衡发生时的温度高，而发生共晶、共析转变时所需含C量，以及转变后的r中的含碳量，稳定平衡要比介稳定平衡低。
依此规律，就可以通过控制温度成分来控制凝固后的铸铁组织。
3>硅元素的作用：a：共晶点和共析点含碳量随硅量的增加而减少b：硅的加入使相图上出现了共晶和共析转变的三重共存区c：共晶和共析温度范围改变了，含硅量越高，稳定系的共晶温度高出介稳定系的共晶温度越多d：硅量的增加，缩小了相图上的奥氏体区2 分析讨论片状石墨、球状石墨、蠕虫状石墨的长大的过程及形成条件。
答：片状石墨：按晶体生长理论，石墨的正常生长方式沿基面择优生长，形成片状组织。
实际石墨晶体中存在多种缺陷，螺旋位错缺陷能促进片状石墨的形成。
螺旋位错为石墨的生长提供a、c两个互相垂直的两种生长方向，当a方向的生长速度大于c方向的生长速度时，便行程片状石墨。
球状石墨：石墨晶体中的旋转晶界缺陷可促进球状石墨的形成，此外，在螺旋位错中，当c向的生长速度大于a向的生长速度时就会形成球状石墨。
球状石墨的形成一般先有钙、镁的硫化物及氧化物组成的晶核开始，经球化处理后，还有利于向球状石墨生长。
球状石墨的生长有两个必要条件：较大的过冷度和较大的铁液与石墨间的界面张力。
蠕虫状石墨：有两种形成过程：1>小球墨→畸变球墨→蠕虫状石墨2>小片状石墨→蠕化元素局部富集→蠕虫状石墨3 试讨论磷共晶的分类、析出过程以及如何控制磷共晶体的形态（粗细）及数量。
答：按照组成不同可将磷共晶分为二元磷共晶及三元磷共晶。
磷共晶的形成，是由于磷的偏析造成的，磷属于正偏析元素先析出的部分含P量较少，P不断富集，含量高到一定程度时便形成磷共晶。
铸造合金及熔炼试卷
一、填空题（具体要求。
本大题共8道小题，每空1分，共23分）1.灰铸铁的金相组织由和所组成。
2.铸铁是指含碳量大于或者组织中具有组织的铁碳合金。
3.根据铸铁的断口色泽特征，可将铸铁分为、、三大类。
4.石墨的缺口作用主要取决于石墨的和，尤以为主。
5.铸铁的收缩包括、、三部分。
6.炉体是冲天炉的基本组成部分，包括和两部分。
7.根据冲天炉内焦炭存在的状态不同，冲天炉内可划分为、、及四大区。
8.碳钢铸件热处理的目的是、和。
9.当使用几种脱氧剂（Mn，Al，Si）进行脱氧时，下列脱氧剂加入的先后顺序是。
二、名词解释（具体要求。
本大题共7道小题，每小题3分，共21分）1、碳当量及其表达式：2、灰铁共晶团：3、珠光体前膨胀：4、球化元素：5、炉气燃烧比：6、焦炭的反应能力：三、简述题（具体要求。
本大题共6道小题，每题6分，共36分）1、铁碳相图为何具有二重性？2、灰铸铁孕育处理的目的？3、解释球墨铸铁进行球化后必须进行孕育处理的原因。
4、阶梯形灰铸铁件冷却后组织如下图，解释为什么会形成这样的组织。
如果想得到单一的灰口组织，应该采取哪些工艺措施（三个以上）。
5、把下列元素按照碳化物形成能力由强到弱排序，如果要生产白口铸铁，应避免添加或减少添加哪些元素？Mn ，Si ，Cr ，V6、说明碱性电弧炉氧化法炼钢中熔化期、氧化期以及还原期的任务。
白口麻口 灰口四、综述题（具体要求。
本大题共2道小题，每题9分，共18分）1.如图为3吨冲天炉的网状图，如果要把出铁的温度控制在1450℃，写出最佳的操作方案（送风量、焦耗、熔化率）。
2.说明高锰钢的化学成分、牌号与性能，并画出其热处理工艺规范。
铸造合金及熔炼复习题
铸造合金及熔炼复习题“第一章铸铁的结晶及组织的形成”作业1.概念题（1）铸铁，（2）铁-碳双重相图，（3）偏析系数，（4）分配系数，（5）珠光体领域。
2.简答题（1）普通灰铸铁，除铁外还含有哪些元素？在这些元素中，那些是有害元素？（2）介稳系与稳定系相图的共晶点、共析点成分、温度有哪些差异？（3）含Si量对稳定系相图的影响。
（4）说明碳当量、共晶度的定义、意义，如何用碳当量、共晶度确定铸铁的组织。
（5）按石墨形态，铸铁分为哪几种，那类铸铁的力学性能最好？作出各种铸铁石墨形态的示意图？（6）形成球状石墨的两个必要条件。
3.论述题（1）说明哪些因素影响奥氏体枝晶的数量及粗细，如何影响的。
（2）说明球状石墨的结构，形成球状石墨的螺旋位错机理。
“第二章灰铸铁” 作业1.概念题灰口铸铁，孕育处理，铸铁的遗传性。
2.简答题(1)灰铸铁的室温组织；(2)基体组织相同时，为什么灰铁的强度比碳钢低；(3)哪些因素影响灰铸铁的强度性能；(4)灰铸铁的性能特点；(5) 哪些因素影响铸铁的铸态组织；(6) 冷却速度对灰铸铁组织的影响；(7) 哪些因素影响铸铁的冷却速度？(8) 过热和高温静置对灰铸铁组织和性能的影响；(9) 孕育处理的作用；(10)解释灰铁牌号的含义，如HT350、HT100(11)孕育铸铁的组织和性能特点(12)石墨的缩减作用及缺口作用(13)孕育铸铁的组织和性能特点(14)为什么热处理不能大幅度提高灰铸铁的力学性能。
3.论述题（1）C、Si、Mn 量对灰铁性能的影响（2）对灰铁进行孕育处理的目的，常用孕育剂及加入量。
（3）生产孕育铸铁的主要条件（4）如何评估孕育效果（5）提高灰铸铁性能的主要途径(C、Si、Mn含量、孕育处理、低合金化)（6）灰铸铁的铸造性能第三章强韧铸铁作业1.回答概念球墨铸铁，球化率，球化元素，反球化元素，球化衰退，石墨漂浮，蠕墨铸铁，蠕化率，复合蠕化系数，黑心可锻铁，珠光体可锻铁，白心可锻铁，可锻铸铁。
合金熔炼复习题
10-时的应力1、屈服强度：试样拉伸过程中标距部分残余伸长为原长度的0.2×2σ符号2.02、抗拉强度：最大均匀塑性变形抗力的指标bσ延伸率：延伸率（δ）是描述材料塑性性能的指标——延伸率δ和截面收缩率ψ。
延伸率即试样拉伸断裂后标距段的总变形ΔL与原标距长度L之比的百分数：δ=ΔL/L×100%。
铸造合金的分类：铸造有色合金和铸造黑色合金常用的熔炼方法及加热原理：固溶强化：固溶体是固态下一种组元即溶质熔解在另一种组元即熔剂中形成新的相，固溶体的硬度、强度往往高于组成它的各个组元，而塑性则较低，这种现象称为固溶强化时效强化：通过热处理利用合金的相变产生第二相微粒，这样的强化加时效强化变质处理：是在熔融的合金中加入少量的一种或几种元素（或加化和物起作用而得），改变合金的结晶组织，从而改善机械性能机械性能的壁厚效应：机械性能随壁厚的增加而下降变质潜伏期：变质元素加入铝液后，必须保持某一确定时间才能得到最大的变质作用，此保持时间称为潜伏期炉料遗传性：质量差的炉料，熔化后获得的铸件组织性能也差，虽经正常熔炼工艺的处理仍无改善球化衰退：球化处理后的铁液在停留预定时间后，球化效果会下降甚至消失铁碳相图双重性：热力学观点,石墨的自由能比渗碳体的自由能要低得多。
根据能量最低原则，Fe- Fe3C相图只是介稳定的，只有Fe-C（石墨）相图才是热力学稳定的。
动力学观点,在液体中形成含C 6.67％的渗碳体晶核要比形成含C100％的石墨晶核容易，形成渗碳体更容易，易按介稳定系转变。
在一定条件下，按Fe-Fe3C相图转变亦有可能，因此就出现了二重性。
炉气燃烧比：焦炭层燃烧完全程度的指标冲天炉的炉壁效应：冲天炉内的炉气有自动趋于沿炉壁流动的倾向，产生原因主要是由于炉内阻力分布不均匀造成的，其产生的结果是：炉壁附近的炉气流量大，流速高，而炉子中心则流量小，流速低魏氏组织：铸钢冷却时，在二次结晶过程中，若铁素体呈针、片状从奥氏体中析出，且与晶粒周界成一定的角度，通常将这种先共析针（片）状铁素体加珠光体的组织等强温度：随着温度升高，在一定温度时，晶界和晶内强度相等金属的钝化：是指活泼金属由易腐蚀的活性状态变为耐腐蚀的钝性状态集肤效应：由于高频，炉料中的电流绝大部分都沿表层流过，这种现象称为集肤效应3.金属材料的强化机制有哪些，细晶强化实质及对合金强度和塑性的影响？答：机制：细晶强化、固溶强化、分散强化（时效强化、弥散强化）、形变强化、复杂强化（复合强化）实质：增加晶界能同时提供塑性和强度4.铸造合金的使用性能有哪些（能列举2-3种）？答：机械性能、物理性能、化学性能5.铸造合金的工艺性能有哪些（能列举2-3种）？答：铸造性能、熔炼性能、焊接性能、热处理性能、机加工性能6.铸造铝合金的分类及牌号表示方法?Al-Si类气密合金，应用范围最广，产量最多Al-Cu类耐热或高强度铝合金Al-Mg类耐蚀合金Al-Zn类自动固溶效应与自然时效硬化牌号：ZAl+合金元素+合金元素含量代号：ZL× ×××表示铝合金类别1代表Al-Si类 2 代表Al-Cu类 3 代表Al-Mg类 4 代表Al-Zn类××表示顺序号7.铝硅合金进行变质处理的原因及方法？答：原因：硅相在自发非控制生长条件下会长成片状，这种形态的脆相严重地割裂基体，大大降低了合金的强度和塑性共晶硅变质方法：加入氟化钠与氯盐的混合物来进行变质处理加入微量的纯钠也有同样效果。
铸造合金及其熔炼复习总结1
1、计算下列灰铸铁的碳当量及共晶度，并简述各铸铁的一次结晶过程。
（1）C：3.1%；Si：1.6%；Mn：0.6%；P：0.08%；S：0.08%；（2）C：3.6%；Si：2.6%；Mn：0.5%；P：0.06%；S：0.08%；碳当量：将元素对共晶点实际碳量的影响折算成碳量的增减称为碳当量。
CE=C+1/3(Si+P) 共晶成分=4.26% 过共晶>4.26% 亚共晶<4.26%共晶度：铸铁的实际含碳量和共晶点的实际含碳量比值，表示铸铁偏离共晶点的程度。
S c=C铁/[4.26%-1/3(Si+P)] 过共晶>1 共晶=1 亚共晶<1答：（1）碳当量CE=C+1/3(Si+P)=3.2%+1/3(1.5%+0.08%)=3.73%共晶度S c=C铁/[4.26%-1/3(Si+P)]=3.2%/[4.26%-1/3(1.5%+0.08%)]=0.86CE<4.26%为亚共晶成分，其一次结晶过程为：铁液冷却时，先遇到液相线，在一定的过冷下析出初析奥氏体并逐渐长大，当进入共晶阶段后，开始形成共晶团。
（2）碳当量CE=C+1/3(Si+P)=3.6%+1/3(2.7%+0.06%)=4.52%共晶度S c=C铁/[4.26%-1/3(Si+P)]=3.6%/[4.26%-1/3(2.7%+0.06%)]=1.08CE>4.26%为过共晶成分，其一次结晶过程为：铁液冷却时，先遇到液相线，在一定的过冷下析出初析石墨的晶核，并在铁液中逐渐长大，当进入共晶阶段后，开始形成共晶团。
2、试分析为什么灰铸铁一般不能通过热处理提高其性能，而球墨铸铁可以通过热处理来提高其性能。
答：在灰铁件的生产中，之所以不能通过热处理大幅度提高其性能，其主要原因是由于灰铸铁的组织是有片状石墨和基体组成，并且片状石墨的数量、分布、状态和尺寸大小对灰铸铁和性能影响极大，对其性能起着关键的作用。
而热处理只能改变基体，基本不能改变片状石墨的数量、分布、形态和大小，因此在灰铸铁的生产中难以通过热处理大幅度改善和提高其力学性能。
铸造合金及熔炼复习题
铸造合金及熔炼复习题一、概念理解1、请解释铸造合金的定义，以及它的主要组成元素和作用。
2、什么是铸造合金的熔炼？其过程和目的分别是什么？3、说明铸造合金熔炼过程中，合金元素的添加方式及其对合金性能的影响。
二、基础知识1、铸造合金的熔炼设备主要有哪几种？其各自的特点和适用范围是什么？2、在铸造合金的熔炼过程中，可能会遇到哪些问题，如何解决这些问题？3、请列举几种常见的铸造合金，并简述其用途。
三、深入理解1、为什么铸造合金的熔炼过程中需要添加一些特定的元素？这些元素如何影响合金的力学性能？2、请解释铸造合金的凝固过程，以及凝固过程对合金组织和性能的影响。
3、什么是铸造合金的热处理？其目的是什么？如何进行？四、实践应用1、在你的工作经验中，能否举出一个具体的铸造合金熔炼例子？请详述其熔炼过程和结果。
2、请描述一次你遇到并解决铸造合金熔炼问题的经历。
你从中学到了什么？3、对于新的铸造合金开发，你有什么建议或策略？请基于你的工作经验和知识给出理由。
五、总结与展望1、总结一下你对铸造合金及熔炼的理解。
你认为这些知识在你的工作中有何重要性？2、你对未来铸造合金及熔炼技术的发展有何预期或建议？请根据行业发展趋势和你的专业知识进行阐述。
六、思考与讨论题目：如何提高铸造合金的性能？通过这个复习题，我们回顾了铸造合金及熔炼的基本概念和知识。
我们不仅需要理解这些理论，更需要将这些理论应用到实践中，以优化我们的工艺，提高产品质量。
让我们继续深入思考和讨论如何提高铸造合金的性能，并寻找最佳的解决方案。
高温合金熔炼工艺讨论高温合金是一种在高温环境下具有优良性能的金属材料，被广泛应用于航空、航天、能源等领域。
为了获得具有优异性能的高温合金，熔炼工艺是其中关键的一环。
本文将对高温合金熔炼工艺进行讨论，以期对实际生产提供一定的参考。
1、合金成分与熔炼工艺的关系高温合金的熔炼工艺对其最终性能具有重要影响。
首先，合金的成分是熔炼工艺的重要考虑因素。
铸造合金及其熔炼
第一章1、为什么会有双重相图的存在？在学习金属学课程时为什么不太注意这点？硅对双重相图的影响又有何实际意义？第二章1.灰铸铁的金相组织由金属基体和片状石墨组成。
主要的金属基体形式有珠光体、铁素体及珠光体加铁素体。
此外，还有少量非金属夹杂物，如硫化物、磷化物等。
2.灰铸铁的性能特点：a）强度性能较差b)布氏硬度和抗拉强度的比值较分散c)较低的缺口敏感性d)良好的减震性e)良好的减摩性.3.一般来说,当其他条件相同时,铸件越厚,冷却速度越慢.因此,铸铁件厚壁处容易出出大的石墨片.4.提高浇注温度可稍使石墨粗化.5.普通铸铁中主要有C、Si、Mn、P、S五元素.6.P38 铸铁中各元素对石墨影响表格7.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。
8.提高灰铸铁性能的途径：a)合理选定化学成分b)孕育处理c)微量或低合金化。
9.应用最广泛的孕育剂：75%Si-Fe。
10.流动性是指铁液充填铸型的能力。
对于普通灰铸铁而言，因它偏离共晶点不远，结晶范围小，初生奥氏体枝晶不发达，故在正常浇注温度下，在铁－碳合金中它的流动性是最好的。
11.铸铁的收缩：液态收缩、凝固收缩、固态收缩。
12.凡是能提高灰铸铁石墨化能力的因素都有利于防止热裂产生。
13.铸造应力主要指铸铁固态收缩是所能承受的热应力和相变应力。
第三章1.球墨铸铁生产过程的几个环节：1.熔炼合格的铁液、2.球化处理、3.孕育处理、4.炉前检验、5.浇注铸件、6.清理及热处理、7.铸件质量检验。
2.当碳当量过低时，铸件易产生缩松和裂纹。
当碳当量过高时，易产生石墨漂浮现象，其结果是使铸件中夹杂物数量增多，降低铸铁性能，而且污染工作环境。
3.在选择碳含量时，应按照高碳低硅的原则。
4.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。
反球化元素：在铁液中会使石墨在生长时无法长成球状的元素。
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一、名词解释：1、碳当量：根据各元素对共经典实际碳量的影响，讲这些元素的量折算成碳量的增减，用CE表示。
2、共晶度：铸铁偏离共晶点的程度可用铸铁实际含碳量与共晶点实际含铁量的比值来表示，称这个比值为共晶度。
3、共晶团：石墨—奥氏体两相共生生长的共晶晶粒称为共晶团。
4、成熟度：直径30mm试棒上测得的有共晶度算出的抗拉强度比值5、球化元素：加入铁液中能使石墨在结晶声场是长成球状的元素成为球化元素6、反球化元素：某些元素存在在铁液中回事石墨在生长时无法长成球状。
7、石墨漂浮：是一种严重的比重偏析现象，发生在碳当量大于4.6的情况，呈黑色。
8、灰点：铸态断面上低啊有灰点的课锻铸铁毛坯退火后，石墨形状恶化，强度和韧性降低，这种缺陷成为灰点。
9、回火脆性：黑心可锻铸铁退火后端口不成黑绒状而成亮白色或灰亮色。
但金相组织却是正常的，仍为铁素体加团絮状石墨。
其中既无自由渗碳体，又无片状石墨。
但强度和韧性明显降低。
这种端口发白，性能变脆的现象叫作“回火脆性”10、耐热温度：把铸铁在某一温度下经150小时加热后的生长小于百分之0.2，平均氧化速度小于0.5g （m2.h）的温度成为这种铸铁的耐热温度。
11、集肤效应：由于金属表面与中心电流电抗的不均匀性，实际上百分之80以上的电流其中在表面层，这种现象成为集肤效应。
12、出钢浇筑：钢液经过充分还原后调整化学成份到合格范围，并在达到浇注温度时，用铝终脱氧，即为出刚浇注。
13、锡青铜的反偏析：锡青铜铸件常见缺陷铸件表面会渗出灰白色颗粒状富锡分泌物，俗称“冒锡汗”14、晶质系数：成熟度与硬化度之比用Qi表示，Q在0.5-1.5之间波动，希望Qi 控制在大于1。
二、填空：1、石墨的正常生长方式应该是沿基面的择优生长，最后形成片状组织。
2、球状石墨生成的两个必要条件是铁液凝固时必须有较大的过冷度和较大的铁液与石墨之间的界面张力。
3、在灰铸铁组织中，石墨与金属基体是决定铸铁性能的主要因素。
石墨的作用二重性，有使力学性能降低的一面，但又能赋予铸铁具有若干优良性能的一面。
4、孕育处理的目的（球墨铸铁）：消除结晶过冷倾向、促进石墨球化、减小晶间偏析。
5、防止石墨漂浮的措施：严格控制碳当量、降低原铁液的含硅量、提高冷却速度。
6、蠕墨铸铁的孕育处理：消除结晶过冷倾向（减少自由渗碳体）、延缓蠕化衰退、提供足够的石墨晶核，增加共晶团数，使石墨呈小均匀分布，提高力学性能。
7、造成灰点的原因：铁液中碳、硅含量过高、孕育处理不当。
8、激冷层深度和硬度是决定冷硬铸铁件使用寿命的重要因素，而调冷激冷层深度和硬度是最直接的方式，就改变冷铸铁的化学成份。
9、冷铸铁的生产工艺：一是在铸件需要激冷部位放置着热系数大的铸型。
二是采用符合铸造方法。
10、提高耐热铸铁方式：一是提高铸铁中硬质相本身硬度。
二是提高铸铁本身硬度。
11、一般M3C碳化物为连续网状或板状形貌，而M7C3和M23C6型碳化物为条状或条块状形貌。
12、碳钢铸件热处理的目的是细化晶粒，消除魏氏体组织和消除铸造应力。
13、高锰钢的铸造性能：流动性、热裂倾向、应力、粘沙。
14、变质处理一般在精炼后进行变质的熔点最好介于变质温度和浇注温度之间。
15、珠光体铸铁是以珠光体基体为主特点是强度和硬度较高，低的缺口敏感性和好的耐磨性。
16、球墨铸铁常见缺陷：缩孔、缩松、夹渣、皮下气孔、石墨漂浮、球化衰退。
三、问答：1、回火脆性的定义，温度范围及防止措施：答：可锻铸铁如果温度范围在400-500摄氏度温度范围内停留或缓慢冷却，便会产生回火脆性，这个温度范围成为脆性温度范围。
防止措施：（1）、第二阶段石墨化结束后，应在600-650摄氏度出炉空冷。
（2）、铁素体可锻铸铁在热镀锌时，从锌的熔化温度420-590摄氏度都是脆性温度区，故应控制锌的温度在610-650摄氏度，是铸件温度越过脆性温度区，镀锌后水淬速冷，可防止出现脆性。
（3）、限制含磷量，并控制含硅量。
（4）、这一类回火脆具有可逆性，如果已经发生回火脆性，可将铸件重新加热到脆性温度以上，超越650-700摄氏度处，作短时间保温，待铸件受热均匀后，迅速出炉空冷，韧性即可恢复。
2、合金元素的一般选用原则：（1）、加入合金元素，使合金固相线温度高。
（2）、合金在工作温度下α固溶体溶解度变化较小。
（3）、第二相热硬度应该，阻碍合金在高温下的变形。
（4）、第二相可以使弥散的质变析出或是晶界以网状分布，同时应细化基体。
（5）、合金元素在α基体中扩散速度小。
（6）、第二相与基膨胀系数要相近。
3、锡青铜出现反偏析的原因及防止措施：答：原因：锡青铜的结晶温度宽，枝晶发达，以氢气泡的形式析出，产生背压把富锡熔体推向枝晶体间隙中心，而在凝固后期，使富锡熔体沿α枝晶的纤维空道渗出，堆积在铸件表面。
防止措施：（1）、放置冷铁，提高冷却速度。
（2）、调整化学成分，加入锌，缩小结晶温度范围。
（3）、采用有效的精炼除气措施，减少合金中的含气量。
4、Cu-Zn二元合金的铸造性能及提升性能的途径：铸造性能：（1）、合金的结晶温度范围小，只有30摄氏度左右，流动性好，熔化温度比锡青铜低。
（2）、锌本身是脱氧剂，因此不用脱氧，熔铸工艺比较简单。
（3）、黄铜的收缩率较大，容易产生缩孔。
提高性能途径：(1)、合金化。
（2）、细化晶粒。
（3）、提高合金纯度。
5、镁合金分类方法：（1）、化学成分：二元、三元、多远合金系，Mg-Mn系、Mg-Zz系、Mg-Al系、Mg-RE（稀土元素）系。
（2）、成型工艺：变形镁合金和铸造镁合金，其中铸造镁合金应用广泛，可使用砂型，金属性，挤压，高压，熔模铸造等。
(3)、是否含锆：含锆（Mg-Rz-Zr、Mg-Zn-Zr）、不含锆（Mg-Al、Mg-Mn）6、镁合金的熔铸特点：（1）、结晶间隔大，其中组织中共晶体数量较少。
（2）、体收缩和线收缩较大。
（3）、镁合金的单位体积比热和凝固潜热都比铝小。
（4）、镁的密度小，充型压头小。
以上造成镁合金铸造性能差，容易产生疏松热裂等缺陷。
7、锌合金的工艺性能：（1）、用作压铸的低铝含量的锌合金，成份在共晶点附近，熔化温度低，流动性好。
（2）、结晶温度低，温度范围宽。
（3）、由于富铝α相密度小，最先凝固，锌合金比重偏析严重，还出现底部缩孔。
8、对比Fe-C和Fe-C-Si准二元相图，硅的作用如下：（1）、共晶点和共析点含碳量随硅量的增加而减少。
（2）、硅的加入使相图上出现共晶和共析转变的三相共存区（共晶区：液相奥氏体加石墨，共析区：奥氏体，铁素体加石墨）。
（3）、共晶和共析温度范围改变了，硅对稳定系和介稳定系的共晶温度的影响是不同的。
（4）、硅量的增量，还缩小奥氏体相图上的奥氏体区。
9、灰铸铁的性能特点：（1）、强度较差。
（2）、硬度和抗拉强度之间关系不明显。
（3）、较低的缺口敏感性。
（4）、良好的减震性。
（5）、良好的减摩性。
10、冷却速度对铸铁铸铁组织影响：（1）、铸件越厚，冷却速度越慢。
（2）、浇注温度对铸件冷却速度略有影响。
（3）、不同的铸型材料有不同的导热能力，能导致不同的冷却速度。
11、球磨铸铁化学成分的选定：化学成分的选定即利于石墨的球化和满意的基体，以期获得所要求的性能，又要使铸铁有较好的铸造性能。
12、球墨铸铁的凝固特点：（1）球墨铸铁有较宽的共晶凝固温度范围。
球铁共晶凝固范围是灰铸铁一倍以上。
（2）球墨铸铁的糊状凝固特性。
在温度梯度相同情况下，球铁的凝固两相区宽比灰铸铁大，使球铁表现出具有糊状凝固特性（3）球磨铸铁具有较大的共晶膨胀。
由于球铁糊状凝固特性以及共晶凝固时间长，是凝固球铁件外壳长期处于较软状态，而共晶凝固时，溶解于铁液中的碳以石墨形式结晶出来，使其体积比原来增加2倍。
13、球磨铸铁球化衰退、原因及防止措施：（1）、定义：球化处理后铁液在停留一段时间后，球化效果会下降甚至消失，这种现象成为球化衰退。
（2）、产生原因：①镁、稀土元素不断由铁液中逃逸。
②孕育作用不断衰退。
（3）、防止措施：①铁液中应保持足够的球化元素含量。
②降低原铁液中的含硫量。
③缩短铁液经球化处理后的时间。
④铁液经球化处理并扒渣后，为防止镁及稀土元素逃逸，可以用覆盖剂将铁液表面覆盖，隔绝空气以减少元素逃逸。
14、可锻铸铁化学成分的选定原则：（1）、保证铸件整个断面上在铸态时能得全白口，否则会明显降低力学性能。
（2）、石墨化过程要快，以保证在短时间内完成石墨化退火，缩短生产周期。
（3）、有利于提高力学性能，保证得到优质产品。
（4）、在保证力学性能的前提下，具有较好的力学性能，以利于得到健全的铸件。
15、合金化的影响因素：（1）、加入合金元素的目的是为阻碍主金属铁离子的扩散，防止铁的进一步氧化。
（2）、合金元素选择原则：①合金元素氧化物的PB比大于1，且具有低的电导率。
②合金元素对氧的亲和力大于铁，即具有先于主金属氧化或还原主金属氧化物的条件。
③合金元素的氧化物与金属铁的氧化物互不溶解，即合金元素氧化物能单独存在。
16、防止铸铁氧化主要措施：（1）、加入合金元素，铝硅铬等，以形成连续的致密的能防止离子扩散的层下氧化膜。
（2）、采用孕育处理，使共晶团及石墨细化。
（3）、适当降低碳量，以减少石墨数量。
（4）、采用球磨铸铁。
17、加入合金元素，提高铸铁耐蚀性能的途径：（1）、改变某些想在腐蚀剂中的点位，降低原电池的电动势，使耐腐蚀性能提高。
（2）、改善铸铁组织，使基体组织，石墨大小，形状和分布得到改善，进而改少原电池数量。
（3）、在铸铁表面层下形成一层致密的，牢固的保护膜，如SiO2、Al2O3和Cr2O3膜具有很好的保护性。
18、冲天炉的工作原理及优点：（1）、工作原理：通过鼓风使底焦强烈燃烧产生高温炉气，沿炉体高度方向上升，使其上面一层铁液熔化，熔化的铁液在向下滴落过程中穿过红热的底焦层而被过热，最后汇集到炉中，随熔化过程的进程，底焦层逐渐被烧失，底焦层上平面下降，底焦进行补充，维持熔炼过程的正常持续进行。
（2）、特点：①优点：a用焦碳作燃料，能耗方向比冲天炉和其他能炉节省，熔化率高，热效率高。
B成本地，能实现连续熔化。
C 设备简单，大小工厂皆可采用。
②缺点：a熔炼过程铁液增碳增硫。
B铁液不容易大幅度提高。
19、感应电炉优点：（1）、优点：①不会增碳和增硫现象，铁液比较纯净。
②正确控制铁液成分和温度，减少污染（2）、缺点：能耗高。
20、在关于钢中夹杂物的评级标准中将夹杂物按其组成和形态特征分为4类：（1）、硫化物类，如MnS、FeS（呈条状沿晶界分布）。
（2）、氧化铝类，如Al2O3（呈链状沿晶界分布）。
（3）、硅酸盐类，如FeSiO4、Fe·Al2O3·SiO2（呈多角形以孤立状态分布）（3）、球化氧化物（孤立状态分布）。