铸造合金及其熔炼复习摘要
铸造合金及其熔炼复习资料
一名词解释：沉淀脱氧：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优点：快。
缺点：脱氧产物易留在钢液中，降低钢的质量。
集肤效应：在炉料（钢液）内部，磁通的分布并不是均匀的，而是越靠近外层（坩埚壁），磁通密度越大，越靠近坩埚的中心线，磁通密度越小。
因此在外层中产生的感应电动势和电流比内来的大。
这就是所谓的“集肤效应”采用的电流频率越高，集肤效应越显著，则发热越是集中于外层炉料的遗传性：铸铁组织与炉料之间的关系炉气的燃烧比：表征焦炭层燃烧完全程度的指标（P144）η=CO2/(CO2+CO)*100%v炉渣的碱度：R=(CaO%+MgO%)/SiO2%(P158)二铸铁组织中碳的存在形式有哪些？铸铁中常见的基体？碳的存在形式:石墨，渗碳体，石墨加渗碳体灰铸铁的金相组织为金属基体和片状石墨组成，金属基体有P，铁素体，珠光体和铁素体。
三在氧化熔炼中，脱碳是手段而不是目的为什么？脱碳反应使炼钢生产最重要的反应，在脱碳过程中，产生大量的一氧化碳气泡，使熔池受到强烈搅动，使钢液湿度和化学成分均匀，并能有效地清除钢液中气体及非金属夹杂物，由于脱碳反应能够起到这样的作用，所以在炼钢时，总是使炉料的平均含碳量超过钢的规格含碳量，以便在扬花期中将这部分多余的碳分氧化掉，因此脱碳是手段而不是目的。
四铸铁的熔炼，常在的五大元素？在熔炼过程中会有什么变化?炉温的高低对五大元素的变化有何影响？C，S增加，Si，Mn烧损，含P不变。
1）含碳量的变化：冲天炉熔炼过程中铁液含碳量的变化来自两方面：铁液自焦炭吸收碳分（增碳）及铁液中所含的碳被炉气中的氧化性气氛（O2,CO2）和铁液中FeO中所氧化（脱碳）。
铁液含碳量的变化是增碳和脱碳的综合效果，由于炉料含碳量通常低于铸铁的共晶碳量，因此一般总是增碳的。
炉温高低的影响：炉内湿度越高，铁液原始含碳量越低，Fm/Vm 比越大，铁液在焦碳表面的流速越大，则增碳速度越大，单位时间增碳量越多2）Si、Mn的变化：发生Si、Mn的氧化（分直接氧化及间接氧化）被氧化烧损，随温度升高氧化下降，金属元素与氧的亲和力都是随着温度提高而下降。
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。
铸造合金及其熔炼课程重点
1．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。
2．. Fe-C相图的应用①铸造工艺方面：根据相图确定合金的浇注温度，一般在液相线以上50-100 ℃。
共晶成分附近合金的流动性好，分散缩孔少，可获得致密铸件。
②热锻和热轧方面：钢处于奥氏体状态时强度较低，塑性较好，因此锻造或轧制选在单相奥氏区进行。
一般始锻或始轧温度控制在固相线以下100-200 ℃。
③热处理方面：一些热处理工艺如退火，正火，淬火的加热温度都是依据相图确定的。
3．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）。
4．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。
S C=C铁/C c′。
5．热过冷：因纯金属的理论凝固温度是恒定的，凝固过程中过冷度完全取决于实际温度分布，即过冷度的大小和过冷区的形态是由传热所控制，这种过冷称为热过冷。
6．硅对相图的影响：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。
7.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。
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。
合金及其熔炼课本要点总结
合金及其熔炼课本要点总结合金及其熔炼课本要点总结名词解释碳当量：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增减，谓之碳当量。
共晶度：铸铁偏离共晶点的程度还可用铸铁的实际含碳量和共晶点的实际含碳量的比值来表示，这个比值称为共晶度。
缩减作用：石墨本身没有强度，在铸铁中占有一定量的体积，使金属基体承受负荷的有效面积减少，因而使铸铁的力学性能降低。
缺口作用：由于石墨在铸铁中的存在，在承受负荷时造成应力集中现象，使力学性能降低。
一次结晶：铸铁从液态转变成固态的过程称为一次结晶。
包括共析和共晶凝固两阶段。
二次结晶：铸铁的固态相变称为二次结晶。
包括：奥氏体中碳的脱溶、铸铁的共析转变和过冷奥氏体的中温及低温转变。
二重性：从热力学观点上看，Fe-Fe3相图只是介稳定的，Fe-C相图才是稳定的。
但从动力学观点看，在一定条件下按Fe-Fe3C相图转变也是可能的。
由此显出二重性。
过冷度：金属液的实际开始凝固温度与理论凝固温度的差值。
球化率：在铸铁微观组织的有代表性的视场中，在单位面积上，球状石墨数目与全部石墨数目的比值（以百分数表示）蠕化率（VG）：在具有代表性的显微视场内，蠕虫状石墨数与全部石墨数的百分比。
但其本身不能精确地反映石墨形状。
球化处理：在铁液中加入球化元素，使石墨在结晶生长时长成球状的处理过程。
球化衰退：球化处理后的铁液在停留一段时间后，球化处理效果会下降甚至是消失的现象。
抗磨铸铁：用于抵抗磨料磨损的铸铁。
磨料磨损：由硬颗粒或突出物作用使材料迁移导致的磨损。
相对耐磨性：标准试样的磨损量/试验试样的磨损量。
值越高说明试验试样磨损量越小，即耐磨性越好。
耐热铸铁：指在高温条件下具有一定的抗氧化和抗生长性能，并能承受一定载荷的铸铁。
焦铁比：加入冲天炉内的焦炭量与金属炉料量的比值。
炉料的遗传性：更换炉料后，虽然铁液的化学成分不变，但铸铁的组织都会发生变化，炉料与铸件组织之间的关系。
孕育处理：铁液浇注以前，在一定条件下（如一定的过热温度、一定的化学成分、合适的加入方法等），向铁液中加入一定量的物质（孕育剂）以改变铁液的凝固过程，改善铸态组织，从而达到提高性能的目的的处理方法。
《铸造合金及其熔炼》总结
《铸造合金及其熔炼》总结前言：全书一共有三部分组成第一篇铸造及其熔炼主要讲的是几种铸铁和铸铁的熔炼重点在第一章，主要内容为铸铁的凝固剂组织形成的基本理论；熔炼部分重点为冲天炉熔炼。
第二篇铸钢及其熔炼，主要讲的是各种铸钢和铸钢的熔炼重点为铸造低合金钢、电弧刚及钢液的炉外精炼。
第三篇铸造非铁合金及其熔炼主要的内容是铝铜等其他非铁合金的性能及其熔炼方法，重点为铸造铝合金及其变质、精炼。
第一篇铸造及其熔炼合金相图是分析合金相组织的有用工具。
通过铁碳合金相图可以知道各种相得相变温度，合金成分含量，为热加工等工艺提供基础2。
铸铁的生产主要讲解了灰铸铁、强韧铸铁、以及其他特种性能铸铁（减摩铸铁，冷硬铸铁，抗磨铸铁，耐热的铸铁，耐腐蚀铸铁）的力学性能特点机械性能特点，金相组织的性能特点，以及铸铁的生产、分类和牌号。
（1）影响铸态组织的因素冷却速度的影响化学成分的影响铁液的过热和高温静止的影响孕育的影响炉料的影响3 铸铁的熔炼--- 冲天炉熔炼1 、冲天炉熔炼基本原理（1）底焦燃烧：冲天炉底焦燃烧可以划分为两个区带：A 、氧化带：从主排风口到自由氧基本耗尽，二氧化碳浓度达到最大值的区域。
B 、还原带：从氧化带顶面到炉气中[CO2]/[CO] 浓度基本不变的区域，从风口引入的风容易趋向炉壁，形成炉壁效应，形成一个下凹的氧化带和还原带，对熔化造成不利影响。
①不易形成一个集中的高温区，不利于铁水过热；②加速了炉壁的侵蚀；③铁料熔化不均匀，铁液不易稳定下降, 影响化学成分。
解决方法：①采用较大焦炭块度，使风均匀送入；②采用插入式风嘴；③采用曲线炉膛；④采用中央送风系统；⑤熔炼过程中为使焦炭不易损耗，送风量要与焦炭损耗相适应。
根据炉气、炉料、铁水浓度和温度，炉身分为4 个区域：（1）预热区（2）熔化区（3）过热区4）炉缸区。
：冲天炉熔炼过程在熔化过程中底焦燃烧而消耗，为了保证整个熔炼过程连续正常进行就必须及时得补充底焦，以此来始终保持底焦的高度。
铸造合金及其熔炼完整版 - 副本
铸造合金及其熔炼要点一．铸铁1.铸件模数：2.可锻铸铁回火脆性答：对铸铁金相组织起主要决定的元素铸铁收缩：、、3.影响冲天炉铁液浇注温度的因素答：生成球墨的俩个必要条件：。
4.铸铁球墨化的种类和方法答：①镁作为球化剂的球化处理方法：②稀土镁合金球化剂处理方法：5.球铁牌号与基体答：复合蠕化剂：6.冷硬铸铁分类：、7.可锻铸铁生产：8.耐热铸铁分类：9.衡量灰铸铁冶金质量系数答：品质系数HG RG Q i /10.了解石墨形态、类型孕育处理：冲天炉焦炭燃烧过程答：冲天炉焦炭层燃烧产物成分变化规律答：冲天炉铁液含碳变化的原因答：增大灰铸铁共晶过冷度的元素11.Fe-C-Si三元相图高碳相的存在形式：12.Fe-G-Si准二元相图中Si的作用答：影响铸铁铸态组织的因素答：一般铸铁组织形成过程中关键性问题答：冲天炉炉气成分温度沿高度变化的曲线图，个区域热交换特点（P146图5-6）答：强碳化物形成元素：等13.A枝晶间残留液体成分特点：14.炉前铁液成分检测方法15.铸铁一次结晶过程包括和答：炉外脱硫法有哪几种方法（P165~167）答：二．铸钢1.炼钢过程氧化期的任务是：2.碳钢中危害最大的气体：3.4.沉淀脱氧:5.富氧送风：6.钢液脱碳反应答：碳钢铸件的热处理目的：抗磨耐磨不锈钢的主要元素及作用答：Mn在铸钢中的作用答：Cr、Ni不锈钢铸态组织、性能及使用环境答：7.如何获得不锈钢全A组织答：钢液炉外精炼法：8.感应电炉电流频率与坩埚直径的关系答：9.合金元素对低合金碳钢流动性的影响答：什么是感应电炉熔炼：10.钢中B元素的作用答：水韧处理答：酸性炉衬电弧炉炼钢特点答：优点：炉衬寿命较长；冶炼时间较短；钢液中的气体和夹杂物较少。
缺点：不能脱磷和脱硫，因此必须使用低磷低硫的炉料。
酸性炉可用来冶炼碳钢、低合金钢和某些高合金钢，但不适于高锰钢（MnO为碱性氧化物，会侵蚀酸性炉衬）。
11.有利于钢液脱P的炉渣特性：高碱度、强氧化性、粘度小。
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。
铸造合金及其熔炼复习
铸造合金及其熔炼复习写在前面：铸造铝、镁合金热处理常用规范：T1（人工时效）：对有自动淬火效应的合金常用T1，使过饱和相沉淀，提高合金的力学性能；T2（退火）：消除铸造内应力以及切削内应力，提高零件的尺寸稳定性，使铝硅类合金中的共晶硅球化，提高合金塑性；T4（固溶处理或称为固溶后加自然时效）：加热至固相线附近，使强化相溶于α相中，然后淬入冷却介质，获得过饱和α固溶体，提高合金强度和塑型，对于铝镁类合金是最终热处理工艺，但对于需利用人工时效进一步提高合金抗拉强度的合金来说是热处理的前期工序；T5（固溶处理后不完全人工时效）：固溶处理后进行人工时效，时效强化曲线一般分为三段：1、强度上升段；2、强度峰值段；3、强度下降段，T5相当于强度上升段；T6（固溶后完全人工时效）：人工时效时间取强度峰值段，此时铸件可获得最大的抗拉强度，塑性则有些下降，大部分铸造铝合金应采用T6规范；T7（固溶处理后稳定化回火）：固溶处理后，在比人工时效稍高的温度下保温，使部分强化相脱溶，称稳定化回火，适用于在较高温度下工作的零件，是组织、尺寸稳定，尚保留一定的抗拉强度；T8（固溶处理后软化回火）：固溶处理后在比T7更高的温度下保温，使固溶体脱溶分解，强化相聚集球化，牺牲合金强度，获得高塑性.PPT资料填空、简答、名词解释、判断、选择1、铸造的分类：（1）按石墨形态；【灰铸铁，强韧铸铁：球磨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁】（2）按断口形貌【灰口铸铁、白口铸铁】；（3）按性能【强韧铸铁可分：球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁】、工艺（四种【灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁】；2、C的存在形式有两种：石墨、渗碳体。
石墨对其性能的影响：石墨本生有两个显著的特点：（1）密度小：在铸造组织中占的体积大；（2）石墨本身软而硬，力学性能差，且强度低。
石墨在铸造组织中就相当于很多切口一样，对金属基体起到割离的作用；另一方面，引起应力集中，致使金属基体的力学性能得不到充分的发挥。
铸造合金及其熔炼
铁－碳双重相图
0.68
2.08
1154℃
738℃
L+G
A+G
F+G
E’
C’
4.26
S’
A
B
C
D
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G
H
J
N
K
P
P
S
Q
L
E
L+
+
+
L+
+ Fe3C
+ Fe3C
L+Fe3CI
*
为了便于比较，习惯上把两个相图画在一起。此种合二为一的相图称铁－碳双重相图
0.68
2.08
1154℃
738℃
L+G
A+G
工艺
快速冷却——按 Fe-Fe3C相图转变 缓慢冷却——按 Fe－G 相图转变，石墨化充分 温度：高温长时间保温有利于石墨化
冷却速度：
*
影响石墨化程度的主要因素
碳以石墨形式析出的现象称为石墨化。
(1)、化学成分
1
碳是形成石墨的元素，也是促进石墨化的元素。含碳愈高，析出的石墨愈多、石墨片愈粗大。 硅是强烈促进石墨化的元素，随着含硅量的增加，石墨显著增多。 所以：当铸铁中碳、硅含量均高 时，析出的石墨就愈多、愈粗大，而金属基体中铁素体增多，珠光体减少。
G 抗拉强度约为20MPa 、 伸长率和韧性几乎为零， 硬度仅为3HB。 铸铁的力学性能主要取决于基体组织及石墨的数量、形状、大小和分布。 分布于基体上的石墨可视为空洞或裂纹.
*
⑸ 切削性能好。
⑴ 力学性能低。
G → 分布于基体中 → 空洞、裂纹→ 有效承载面积降低 、受力时石墨尖端处产生应力集中→ 力学性比碳钢↓
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。
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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。
24.简述冲天炉内炉气和温度的分布，影响铁液温度的主要因素。
25.冲天炉内铁液成分变化的一般规律？26.简述感应电炉熔炼原理，感应炉内铁水成分的变化及铁液质量。
铸钢及其熔炼27.与铸铁比较，铸钢的性能和生产工艺有何特点？28.影响铸造碳钢力学性能的因素主要有那些？29.铸造碳钢的热处理目的是什么，主要热处理工艺有那些？30.铸造低合金钢与碳钢比较有何特点？锰、铬、镍三个合金元素的主要作用是什么？31.如何避免单元锰、铬钢的回火脆性?32.什么是低合金高强度钢（HSLA），同时获是高强度和高韧性珠途径是什么？33.微合金化钢的主要合金元素有那些，其作用有何特点？34.奥氏体-贝氏体抗磨钢的化学成分和热处理有何特点？35.铸造低合金钢的主要热处理工艺有那些？36.铸造高锰钢的水韧处理的目的是什么？37.高锰钢的性能有何特点，在什么情况下适合使用这类钢?38.铸造不锈钢有那些类型，其性能各有何特点？39.铬镍不锈钢（18-8）中铬和镍的主要作用是什么，加入钛、铌的作用又是什么？40.为什么大多数不锈钢的含C量要控制在比较低的范围内?41.铸造铬镍不锈钢采用何种热处理工艺？42.铸造耐热钢主要有那几种，作为耐蚀的铬镍钢和耐热的铬镍钢在化学成分和性能方面有何不同？43.简述碱性电弧炉氧化炼钢的一般过程，氧化期和还原期的任务。
44.什么是沉淀脱氧、什么是扩散脱氧？45.根据脱磷、脱硫反应说明脱磷、脱硫的有利条件。
46.酸性电弧炉炼钢对炉料有何要求？适合熔炼那些钢种？47.感应电炉炼钢与电弧炉比较有何特点？对于合金钢的熔炼那种熔炼炉更适合？48.什么是钢的炉外精炼？AOD、VOD主要有何精炼作用？铸造非铁合金及其熔炼49.铸造铝合金分为那四类？主加元素的成分范围，二元合金的强度、塑性、耐蚀性、高温强度及铸造性能各有何特点？50.铝硅合金变质处理的目的是什么，那些元素有变质作用，如何进行变质处理？51.铸造铝硅合金中加入镁、铜有何强化作用？52.铸造铝合金淬火-时效热处理和钢的淬火-回火处理的主要区别是什么?53.铝合金的成分设计要满足哪些条件才能有时效强化?54.内燃内活塞通常选用那类铝合金铸造，这类合金有何性能特点？55.Al-Cu-Mn合金为什么有好的耐热性，其组织有何特点？56.某厂生产的Al-Si（8%）合金芯盒经T2处理后发现硬度低、磨损快，试问可采取那些措施来提高使用寿命？57.什么叫铝合金的精炼，铝合金熔炼时为什么必需精炼？58.什么是浮游法精炼，什么是熔剂法精炼，两者各有何优缺点？常用精精炼剂及其作用原理。
59.氯化钠、氯化钾、氟化钠、冰晶石组成的熔剂中各组元的作用是什么？60.铝合金中α-Al细化剂有那一些，其细化原理是什么？61.生产上过共晶铝硅合金初晶硅细化主要采用何种细化剂，其作用机理是什么？62.锡青铜的铸造工艺性有何特点?为何易于产生反偏析？63.锡青铜有何性能特点，为什么加入Pb、P可以进一步提高耐磨性能？64.何谓铝青铜缓冷脆性，如何克服铝青铜的缓冷脆性？65.比较锡青铜、铝青铜、铅青铜的铸造工艺性、耐磨性及力学性能？66.与青铜比较，铸造黄铜有何性能特点？67.何谓锌当量，锌当量有何实际意义？68.铜液的除气有那些方法，氧化法除气的原理什么？铝合金为什么不能采用这种方法？69.铜合金的脱氧有那几种方法？70.镁合金的性能特点是什么? 为什么被称为“绿色工程材料” ?71.铸造镁合金中的主要合金元素有哪些？它们的作用是什么？72.那类铸造镁合金耐热性好，其合金元素提高耐热性的机理是什么？73.防止镁合金熔炼过程中的氧化与燃烧有那些工艺方法，各有何特点？74.镁合金精炼的主要目的是什么，生产上主要用何种工艺精炼？75.铸造锌合金有何性能特点，工业上主要有何应用？76.铸造锌合金为何易于发生底部缩孔、缩松？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。
实践证明：若铸铁的石墨化能力较强或冷却速度较低，就形成稳定系三元磷共晶，形式与二元磷共晶相似，反之则形成亚稳定系三元磷共晶，在灰铸铁中，主要是稳定系元磷共晶。
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。
（CE=C+1/3（Si+P））共晶度：用铸铁的实际含碳量和共晶点的实际含碳量的比值4、偏析：合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析。
奥氏体直径偏析特点：在初析奥氏体中有硅的富集，锰则较低，而在枝晶间的残存液体中则是碳高、锰高、硅低分配系数：Kp=元素在奥氏体中的浓度xA/元素在铁液中的平均浓度xI（相间不均）偏析系数：Kl=元素在奥氏体枝晶心部的浓度/元素在奥氏体边缘的浓度（相内不均）5、共晶团：以每个石墨核心为中心所形成的这样一个石墨-奥氏体两相共生生长的共晶晶粒6、球状石墨的结构特征及形成条件：球状石墨具有多晶体结构，从核心向外辐射状生长，每个放射角皆由垂直于球的径向而呈相互平行的石墨面堆积而成，石墨球就是由大约20~30个这样的锥体状的石墨单晶体组成。
条件：铁液凝固时必须有较大的过冷度和较大的铁液与石墨间的界面张力。
第二章1、灰铸铁的金相组织及性能的特点是什么？答：灰铸铁的金相组织由金属基体和片状石墨组成。
金属基体形成有珠光体、铁素体及珠光体加铁素体三种。
石墨的形状、大小数量及分布是决定灰铸铁性能的主要因素：1>强度性能较差，因为石墨的缩减作用及缺口作用2>硬度特点，灰铸铁的硬度主要由基体决定，铁素体较软，强度低，珠光体强度硬度高，但韧性则低于铁素体，由于强度主要受石墨影响，硬度主要受基体影响，所以，同一强度，硬度有一范围，同一硬度3>较低的缺口敏感性4>良好的减震性5>良好的减摩性。
原因：良好的铸造性7>良好的切削加工型2、冷却速度是如何对铸铁组织发生影响的？答：冷却速度增加，铁液过冷度增大，共晶反应平台离莱氏体共晶线的距离越来越近，易生成白口，在实际生产中，冷却速度的影响一般通过铸件壁厚，铸型条件以及浇注温度等因素体现出来。
3、品质系数：品质系数Qi是成熟度RG与硬化度HG之比。
成熟度RG是直径为30mm的试棒测得的抗拉强度与由共晶度算出的抗拉强度之比。
在1.15~130为佳，适当过热与孕育处理能提高RG值。
若RG<1表明孕育不良，生产水平低，未能发挥材质的潜力。
硬化度是测得的硬度与由共晶度算出的硬度之比。
HG越低表明灰铁强度高，硬度低，有良好切削性。
它为何能衡量铸铁的冶金质量？答：Qi值越高，说明冶金效果越好，在0.7~1.5之间波动，>1为佳。