铸造合金及其熔炼复习重点

1、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二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

2、过程则由析出初析石墨开始，至U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E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，因此匕其共晶 过程又称之为离异共晶；12、灰铸铁的金相组织由金属基

3、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是缩小丫区元素；(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，

4、从而用作耐磨、 耐热零件。16、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。18、铸铁生产过程中，孕育处理的目的：促进石墨化，降低白口倾向，降低断面敏感 性，控制石墨形态，消除过冷石墨，适当增加珠光体共晶团数和促进细片状珠光体的 形成，从而达到改善铸铁的强度性能及其他性能。19、下列哪种元素能增加灰铸铁的流动性(1) Mn (2)S、(3)P、(4)Cr20、灰口铸铁在铸造时的收缩过程包括液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段，请 问在那个阶段有可能会出现膨胀现象(a)液态

5、收缩(b)凝固收缩 (c)固态收缩21、简要说明球墨铸铁组织和力学性能特点：22、球状石墨形成的两个必要条件：23、球墨铸铁的生产过程：熔炼合格的铁液、球化处理、孕育处理、炉前检验、浇注 铸件、清理及热处理、铸件质量检验。24、球墨铸铁的生产选择碳硅含量时一般采用(1)咼碳咼硅(2)低碳低硅(3)咼碳低硅(4)低碳咼硅或 球墨铸铁生产时 C Si Mn S P 等元素生产时采用一高四低原则，一高是指()( A) C( B) Si (C) Mn ( D) S简要说明。(1) 球化剂的加入会促使共晶点右移，并易于形成白口，因此为了提咼铸铁的流动 性和石墨化，提咼含碳量，此为一咼；(2) 对于Si来

6、说，由于硅含量过高，会降低铸铁的韧性，并使韧性一一脆性转变温度升高；因此要控制Si的含量，此为一低；(3) S不仅促进片状石墨的生长，同时还是白口化元素，而且还形成硫化物夹杂，因此尽可能的降低S的含量；(4) P在球墨铸铁中有严重的偏析倾向，易在晶界处形成磷共晶，严重降低球铁的 韧性，同时增大球铁的缩松倾向，因此限制P的含量；(5) Mn 由于球化元素具有很强的脱硫作用，Mn限制硫的作用大大减小，同时Mn有严重的偏西倾向，形成的晶间碳化物会显着降低球铁的韧性，因此限制Mn的含量。25、在生产条件下，目前生产球墨铸铁使用的球化剂一般是以Mg、Cc和Y三种元 素为基本成分配制的球化剂，我国使用最多

7、的是稀土镁球化剂。26、球铁生产过程中采用孕育处理的目的：27、球墨铸铁的退火处理目的是除去铸态组织中的自由渗碳体及获得铁素体球墨铸铁；28、球墨铸铁正火处理的目的在于增加金属基体中珠光体的含量和提高珠光体的分散 度；29、可锻铸铁是由()铸件毛坯经退火处理得到的()(1)灰口铸铁(2)白口铸铁 (3)球墨铸铁(4)蠕墨铸铁30、蠕墨铸铁中石墨形态规定是石墨长度与厚度之比为：(1)2 10(2)1(3)大于5031、冷硬铸铁轧辊的铸造方法有三种，包括：一体铸造、溢流铸造和离心铸造。32、耐热铸铁是指在高温条件下具有一定抗氧化性和抗生长性能，并能承受一定载荷 的铸铁。33、冲天炉熔炼的铁液质量一

8、般包括三个方面：较高的铁液温度、适合的化学成分、 限量的有害元素。34、铸铁在熔炼时，检验铁液的三项冶金指标是指：温度、化学成分和纯净度。35、冲天炉强化熔炼的主要措施有：预热送风；富氧送风；除湿送风。36、冲天炉内的底焦层中还原带内进行的主要反应是()(1) C+O2=CO2(2) 2C+O2=2CO(3)2CO+O2=2CO2(4)CO2+C=2CO37、冲天炉中的底焦层如图所示，请在图中示意出氧化带和还原带，并写出氧和焦炭 的四个反应式及其是放热还是吸热。 ( 4 分)37、炉料从冲天炉的加料口下落时，根据炉内焦炭的存在状态不同，可划分为预热区、熔化区、过热区和炉缸区。其中传递给炉料热量

9、最多的是()(1)预热区、(2)熔化区、(3)过热区 (4)炉缸区38、在一般酸性冲天炉中，C、Si、Mn、S、P这五大元素的变化趋势是：C、S增加；Si、M n烧损以及含P不变。39、简要说明“铁液温度对铁液成分的变化具有决定性影响，高温是控制碳量、减少 硫量和降低烧损的基本条件”40、有助于脱S 渣的碱度大、炉温高、氧化气氛低41、有助于脱P 渣的碱度大、炉温低、炉气氧化性强42、双联熔炼是指为了提高铁液温度、调整铁液的化学成分，采用冲天炉熔化，工频 感应电炉控制和调节铁液的温度成分联合熔炼铸铁的工艺。名词解释：(1) HT200是指抗拉强度不低于200Mpa的灰口铸铁；QT500-7是指

10、抗拉强 度不小于500MPa伸长率不小于7的球墨铸铁。43、灰铸铁在凝固过程中，由于铸造条件下是不平衡凝固过程，因此形成成分偏析，Mn和Si元素分别形成()(A) Si正偏析，Mn正偏析；(B) Si 负偏析，Mn正偏析；(C) Si正偏析，Mn负偏析；(D) Si 负偏析，Mn负偏析；44、 对于灰铸铁、蠕墨铸铁、球墨铸铁三者性能之间关系叙述正确的是()(A) 灰铸铁的减震性能较球墨铸铁差； (B) 蠕墨铸铁的铸造性能最好；(C) 球墨铸铁的力学性能较差；(D) 蠕墨铸铁的导热性高于灰铸铁。45、可锻铸铁熔炼时化学成分要求： ()(A)咼碳咼硅(B)低碳低硅(C)咼碳低硅(D)低碳咼硅46、

11、 铸铁件在应用时最常见的腐蚀形式是()(A)化学腐蚀(B)生物腐蚀(C)应力腐蚀(D)电化学腐蚀47、 下列不用于冲天炉中脱硫时使用的物质是()（A）石灰（B）电石（D）硅铁（C）白云石第二篇铸钢及其熔炼48、 铸造碳钢属于亚共析钢，铸造低合金钢其合金元素的总含量一般不超过5%我国 最广泛的铸造低合金钢钢种属于锰系和铬系两大系列；高合金钢则其加入合金元素的 总量在10%以上。49、亚共析钢中的魏氏组织是指：（）（1）条状先共析铁素体 （2）粒状先共析铁素体（3）网状先共析铁素体50、 铸钢件断面典型的晶粒分布如图所示，包括三个区域：1表面细晶区；2柱状 晶区；3 中间等轴晶区。51、碳钢铸件一

12、般不采用（）热处理方式（1）正火处理 （2）淬火处理（3）退火处理 （4）回火处理52、碳钢的铸造性能相对铸铁较差：钢的熔点较高；结晶温度间隔较宽；收缩量较大; 故钢液的流动性较低；缩孔及缩松倾向大，铸件易形成热裂和冷裂等缺陷。53、Mn在铸造碳钢中的主要作用是脱氧和减轻硫的有害作用；而在铸造低合金钢中主 要是提高钢的淬诱性。54、简答高锰钢的水韧处理及其铸件不宜进行机加工的特性55、不锈钢（耐蚀钢）一般分为两类：铬不锈钢和铬镍不锈钢；使不锈钢具有耐蚀性的合金元素主要是铬，一般不锈钢的最低含铬量为13%56、不锈钢中铬的主要作用其作用包括：（1）在铸件表面形成致密的氧化膜； （2）提高铁素体的

13、电极电位。57、碱性电弧炉氧化法炼钢的主要过程：补炉；配料和装料；熔化期；氧化期；还原 期；出钢。58、碱性电弧炉氧化法炼钢中氧化期的任务：脱磷，去除钢液中的气体和夹杂物，并 提高钢液的温度。59、在碱性电弧炉氧化法炼钢过程中，氧化脱碳沸腾精炼钢液是发生在（）（1）熔化期 （2）氧化期 （3）出钢（4）还原期60、钢液精炼的反应是（）（1）脱碳反应（2）脱氧反应（3）脱硫反应 （4）脱磷反应61、炼钢生产中最常用的三种脱氧剂是 Mn Al、Si。62、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

14、 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 CC进入氩气泡，从而达到脱氧的目的。（4分）第三篇铸造有色合金及其熔炼63、 铝硅铸造合金中，流动性最好的合金含硅量是：（）（1） %（2） 1012%（ 3） 1618%64、铝合金熔炼时，炉气中能在铝液中大量溶解的气体是（）（1） N2 （2） C2 （3） H2 （4） H2C（气）65、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）66、下列哪一类铝合金

15、精炼时不希望采用通氮精炼（） ：（1）Al-Si （2） Al-Cu （ 3）Al-Zn （4）Al-Mg67、铝硅合金熔炼时加入三元变质剂 NaF-NaCl-KCl 时，其中对共晶硅具有变质作用的 是：（）（1）NaF （ 2）NaCl （3）KCl68、 铝硅合金熔炼时，下列变质剂哪种对细化a -Al有效（）（1）Al-Ti-B （2）磷铜 （3）Al-Sr （4）Al-RE69、ZL402 属于（）合金。（ 1）（ 1） Al-Si（ 2） Al-Cu （ 3） Al-Zn （ 4） Al-Mg70、铝合金熔炼时三要素“防”“排”“溶”具体含义71、如何理解铝合金精炼时“除杂是除气的基础

16、”72、名词解释（1） ZL201:铸造铝铜合金ZAICu5Mn是重要的耐热高强度铸铝合金，成份Cu %Mn %， Ti %，其余为 Al。（2）ZL104：铸造铝硅镁系合金 ZAISi9Mn,成分为Si %，Mg % Mn %其余为 AI，铸态组织由a + （a（ Al ） +B（ Si ）组成。（3） T4固溶处理 将铸件加热至固相线附近，使强化相溶入a（ Al ）中，在淬入冷却 介质中获得过饱和的 a（ AI ）固溶体,提高铸件的强度和塑性的一种热处理工艺（ 4）T6 是指固溶处理加上完全人工时效,固溶处理是指将铸件加热至固相线附近,使强化相溶入a（ Al ）中，在淬入冷却介质中获得过饱

17、和的a（ Al ）固溶体，再将铸件加热至一定温度进行去应力退火的一种热处理工艺。73、铝合金熔炼时，铝液和炉气反应生成的主要夹杂是 AI2O3,同时能够大量溶入铝液 的气体则是H2。但是铝液中的氢和氧化夹杂的主要来源则是铝液与炉气中水汽的反应， 其反应式是 AI+3/2H2O=1/2AI2O3+3/2H2。( 3 分)74、 铝合金的变质处理包括三类：(1)a(Al)的晶粒细化处理；(2)初晶Si的细化 处理；(3)共晶硅的变质处理。(3分)75、铸造铜合金分为青铜和黄铜两大类，其中黄铜是以锌为主加元素的铜合金。76、 锡青铜典型的铸态组织是由树枝晶a和共析体(a +3)组成的非平衡组织，由于

18、3相是脆硬相，对铸件的塑性不利，可以采用均匀化退火，提高塑性。77、10-1锡青铜的合金牌号为ZCuSn10P1其成分为Sn9%11%, P 犢余为Cu,请说出P作为合金元素加入的作用：78、5-5-5 锡青铜的合金牌号为 ZCuSn5Pb5Zn5 成份：Sn 46%, Pb 46% , Zn 46% , 其余为铜。说出Pb作为合金元素加入的作用：79、10-2锡青铜的合金牌号为 ZCuSn10Zn2成份：Sn 911%,Zn %,其余为Cu,锌的作用：(1) 缩小合金的结晶温度范围，提高充型、补缩能力，减轻缩松倾向，提高气密性；(2) Zn溶入a Cu固溶体中，具有固溶强化作用。阀门，船体衬

19、套80、 锡青铜的铸造性能特点：(1)结晶温度范围宽，aCu枝晶发达，易形成缩松；(2) 容易产生热裂纹；(3) 易产生反偏析，也就是铸件表面出现“锡汗”；(4) 线收缩小，铸造内应力小，冷裂倾向小。81、铸造黄铜是以Zn为主加兀素的铜合金，铸造性能好表现在：(1)结晶温度范围小， 充型能力强；(2)锌的沸点低，有自发除气作用。82、 铸造黄铜基本上是由a +B两相组成，其主要缺点是脱锌腐蚀。83、下列铸造铜合金熔炼时需要进行脱氧操作的是（）（1）黄铜（2）锡青铜（3）铝青铜（4）硅青铜84、铜合金熔炼时，炉气中既能溶入铜液中又能使铜氧化的气体是：（1） H2O （2） H2 （3） O2 （

20、4）SO286、木炭是熔炼铜合金时应用的覆盖剂，主要作用是防氧化、脱氧和保温。87、 铜液中常见的不溶性氧化夹杂有 AI2O3, SiO2以及Sn02 般采用哪种性质的精 炼溶剂来清除：（1）碱性溶剂（2）酸性溶剂（3）中性溶剂铸造合金及其熔炼复习思考题铸铁及其熔炼I. 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

21、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II. 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

22、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

23、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

24、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

25、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 VOL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

26、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

27、组成的熔剂中各组元的作用是什么60. 铝合金中a -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

28、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、缩松一、名词解释HT200 QT500-7 : ZL201: ZL104:孕育处理：球化处理：变质处理：铝合金 的吸附精炼：水韧处理：时效强化（沉淀强化）：T4固溶处理：T6固溶处理：过剩相 强化：吹氩精炼：铸铁：白口铸铁： 灰口铸铁：球墨铸铁：球化处理：孕育处理：蠕墨铸铁；可锻铸铁：奥氏体（A或丫）：铁素体（F或a） : 5 -铁素体：碳当量疋义:共晶度：固溶强化：时效强化（沉淀强化） ：自然时效：过剩相强化：变质处理：淬火：紫铜：黄铜：冲天炉熔化区：双联熔炼，、简答题1、简要说明铜合金熔炼工艺要点：2、简要分析表中灰铁铸件力学一致时，化学成分随铸件壁厚的不同而出现差异化学戲分(%)fmrn)CSiMn-jpaHTJ001<010-30>303. 5- 3. 72. 3 - C卽52- K0-S0. 5 o. 151 3、球铁生产过