熔炼合金部分答案

1、1.铁碳双重相图：由于冷却速度不同导致共晶凝固温度的高、低不同所致，如在Tc、以下，Tc以上凝固时一般可得灰口，如果过冷至Tc以下凝固时，则有可能进行奥氏体加渗碳体的结晶（形成白口断面）。硅、铬对临界共晶点的影响:硅对铁碳系提高共晶点温度降低共晶点碳量、对铁渗碳体系降低共晶温度及共晶点碳量；铬对铁碳系降低共晶温度提高共晶点碳量，对铁渗碳体系提高共晶温度降低共晶点碳量。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:1片状石墨，石墨形核能力强，过冷度小，冷却速度慢。2 球状石墨，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。3 蠕虫状石墨 有两个过程 1 小球墨-

2、畸变球墨-蠕虫状球墨 2 小片状石墨-蠕化元素局部富集-蠕虫状石墨3 灰铸铁的组织特点：有金属基体和片状石墨组成，金属基体形式有珠光体、铁素体及珠光体加铁素体三种，金属基体部分的强度性能比碳钢要高，石墨以游离态存在使金属基体得不到发挥。性能特点 1 强度性能差 2硬度 在铸铁中，布氏硬度和抗拉强度之比分散3 较低 的缺口敏感性4 良好的减震性5 良好的摩擦性4 影响铸铁铸态组织的因素：1冷却速度的影响 2 化学成分的影响3 铁液的过热和高温静置的影响 4 孕育的影响 5气体的影响 6 炉料的影响5 如何解释高温出炉低温浇注的：浇注温度的提高可以使合金流动性提高，防止铸件产生浇不足、冷隔等铸造缺

3、陷，但浇注温度过高，金属的总收缩量增加，吸气增多，氧化严重，铸件容易产生缩孔缩松粘砂气孔粗晶等缺陷，因此，在保证足够流动性的前提下尽量降低浇注温度。6孕育处理的目的、作用，孕育铸铁化学成分的选择原则是什么，提高孕育效果的措施：目的在于，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，适当增高共晶团数和促进细片状珠光体的形成,改善铸态组织，从而达到提高性能 ，化学成分的选择1从不同资料中选出合理的化学成分2选定较高的锰量细化珠光体3磷的含量视需而定提高措施：1选择合适的化学成分2有一定的过热温度3一定量的孕育剂4合适的孕育方法9 球墨铸铁的球化剂和球化处理方法： 对熔炼的要

4、求优质的铁液应该是高温，低硫、低磷含量和低的杂质含量。球化剂我国常用稀土镁合金，国外大都采用镁合金和纯镁球化剂。球化处理方法（1）镁作为球化剂，自建压力加镁法、转动包法、镁合金法（2）稀土镁合金 冲入法、型内球化法。10 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：化学成分不合理、孕育效果的衰退及高温石墨化退火等因素。在生产中严格控制Si含量及加强多次孕育是消除渗碳体的有效措施。11 获得高韧性高强度球墨铸铁的途径：首先必须有强化孕育，细化球墨的孕育工艺措施再适当提高锰量，同时适当提高硅与之配合，在浇道中配置出渣过滤网13 铸铁的热处理有何特点，生产球墨铸铁采用哪些热处理

5、工艺：1 铸铁是Fe-C-Si三元合金，有较宽的温度范围，冷却后可获得不同比例的铁素体和珠光体基体组织 2 铸铁组织有高碳相，无相变但参与基体组织的变化过程 3 铸铁中的杂质比钢多一次结晶后共晶团的晶内和晶界处成分差异很大 方法：球墨铸铁的正火，退火、等温淬火处理和表面处理14 蠕墨铸铁有何性能特点：性能特点1强度性能：蠕墨铸铁的抗拉强度对碳当量变化的敏感性比普通灰铸铁小得多，2韧性及伸长率：蠕墨铸铁的冲击韧性及伸长率均较球墨铸铁低而高于灰铸铁，蠕化率低或基体中铁素体含量高，则韧性及伸长率高，3导热性蠕墨铸铁的导热性主要取决于石墨的形状，当蠕化率高时导热性基本与灰铸铁相当，当较低时又接近于球墨

6、铸铁。4铸造性能具有良好的流动性。15 蠕墨铸铁的化学成分与灰铸铁和球铁有何不同，儒化剂和儒化处理工艺有哪些：蠕墨铸铁化学成分选择原则球墨铸铁相似要求高的碳当量，低的磷硫含量和一定的含锰量，蠕墨铸铁碳量比球墨低，锰的含量可取高值磷宜控制在0.08以下硫量极低时（<0.002)，快速凝固获得蠕虫状石墨；蠕化剂：复合蠕化剂、稀土类、稀土镁锌类、稀土镁钛类等；蠕化工艺：冲入法和型内蠕化处理法16 简述可锻铸铁生产工艺，化学成分选择原则，为何小壁件更有优越性: 可锻铸铁是将一定成分的白口铸件毛坯经退火处理，使白口铸铁中的渗碳体分解成为团絮状石墨，从而得到由团絮状石墨和不同基体组织形成的铸铁。化学

7、成分原则：1整个断面铸态时得到全白口2石墨化过程要快3有利于提高力学性能。优越性：由于可锻铸铁的生产过程较易控制，有较好的生产稳定性，生产成本低等优点18 提高铸铁的耐热性能的途径和措施有哪些，常用耐热铸铁有哪些：加入合金元素铝、硅。铬等，采用孕育处理，适当降低碳量，采用球墨铸铁。常见的耐热铸铁有中硅的耐热铸铁，含铝的耐热铸铁和含铬的耐热铸铁19 提高铸铁的耐腐蚀性的途径和措施，硅、铝、铬三元素在耐热铸铁及耐腐蚀性中的作用：途径，主要靠加入合金元素得到有利的组织和形成良好的保护，1 改变某些相在腐蚀剂中的电位 2 改善铸铁组织 3 在铸铁表皮下形成一层致密、牢固的保护膜；基体组织最好为致密均匀

8、的单相组织。硅是提高铸铁耐酸性的重要元素形成致密与完整的SiO2保护膜， 铝百分之五左右就可以有满意的耐腐蚀性。铬具有良好的钝化性能，可形成致密的氧化膜 20 简述冲天炉内炉气的结构和熔炼过程：炉底与炉基，炉体与前炉，烟囱与除尘装置，送风系统，热风装置，风机。加入炉料预热温度升高，鼓风机鼓入空气使底焦燃烧使之融化21 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：炉壁附近气流大，流速高，而炉子中心流量小，流速低。CO2含量最大处温度最高，在此区域以上CO2还原吸热而温度下降，区域以下温度由低逐渐达到最高 。因素1焦炭成分的影响2送风的影响3金属炉料的影响4熔炼操作参数5冲天炉结构参数2

9、3 与铸铁比较，铸钢的性能和生产工艺有何特点：与铸铁相比，钢的铸造性能是较差的，由于钢的熔点高，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，逐渐容易形成热裂和冷裂缺陷 ；强度高韧性好具有焊接性； 24影响铸造碳钢力学性能的主要因素：化学成分，气体和非金属夹杂物，铸件壁厚 25 铸造低合金钢与碳钢比较有何特点？锰、铬、镍三个元素的主要作用是什么：合金钢的硬度耐磨性 淬透性 耐腐蚀性等比碳素钢优秀 在机械零件中应用比碳素钢要广，碳素钢的耐腐蚀性 和耐磨性普遍不好。锰 为了提高钢的淬透性，提高钢的强度和硬度。铬 进一步提高淬透性，回火过程中抑制碳化物析出提高强度。 镍 固溶强

10、化 提高钢的淬透性 细化珠光体 降低钢的韧性-脆性转变温度 提高钢在高温下的抗氧化性26 什么是低合金高强度钢，同时获得高强度和高韧性的特殊途径是什么：屈服强度达到420MPa以上和750MPa以上的的超高强度铸钢具有高强度和高韧性 1)低含碳量2)多种合金元素复合强化3）多阶段热处理4）钢液净化 27 微合金化钢的主要合金元素有哪些，其作用有何特点：钒、铌、钛、锆、硼和稀土作为合金元素 钒-铌 良好的综合力学性能和良好焊接性能。铌和钒 获得良好的强韧性硼 有强烈提高钢的淬透性的能力达到高强度和高韧性结合。 28 奥氏体-贝氏体抗磨钢的化学成分和热处理有何特点：C 0.6%-0.9%，Si 2

11、.3%-2.4% ，Mo 0.3，经过加热至奥氏体区固溶化以后，在320-360温度范围内进行等温淬火，可形成带有47%以下稳定奥氏体的贝氏体组织29 铸造高锰钢的水韧处理的目的是什么：具有单一奥氏体组织，韧性好 具有很高的抗磨性30 高锰钢的性能有何特点，在什么情况下适合使用这类钢：由于导热性差，钢液凝固慢，流动性良好，适用于浇筑薄壁铸件和结构复杂铸件。高锰钢容易发生热裂，导热性差，容易粘砂，焊接性能差高的抵抗冲击磨损能力以及极强的韧性。32 铬镍不锈钢中铬和镍的主要作用，加入钛铌的作用是：铬 使不锈钢具有耐腐蚀性 镍 获得奥氏体组织，改善钢的力学性能得到较高的强度和良好的塑性和韧性 钛铌

12、避免碳化物重新析出33 为什么大多数不锈钢的含碳量要控制在比较低的范围内：碳不利于钢的耐腐蚀性，降低含碳量才能从根本上提高钢的耐腐蚀性 35 描述碱性电弧炉氧化炼钢的一般过程和不同阶段的任务:补炉 修补炉底和炉壁被侵蚀和被破坏的部位 配料和装料 为了炼好钢 熔化期 将固体炉料融化成钢液，进行脱磷 氧化期 脱磷，去除钢液中的气体和夹杂物 还原期 脱氧，脱硫和调整钢液温度和化学成分36 什么是钢的炉外精炼？AOD VOD主要有何精炼作用：先采用电弧炉进行钢的初炼，而将其后的精炼放在精炼设备中完成。AOD 生产超低不锈钢，净化钢液VOD 具有很强的清除气体和非金属夹杂物的能力41 Al-Cu-Mn

13、合金为什么有好的耐热性，其组织有何特点：（Al）化学成分复杂，组织结构稳定，第二相的热稳定性锆，经理细，沿晶分布相组成的弥散成都高，阻滞(Al)在高温下的变形42 什么叫铝合金的精炼，铝合金熔炼时为什么必须精炼：从熔体中去除气体、夹杂物及有害元素以获得优良金属液的工艺方法和操作过程称为精炼；目的：清除铝液中的气体和各类有害杂质，净化铝液，防止在铸件中形成孔和夹渣43 铝合金中-Al细化剂有哪些，其细化原理是什么：钛、硼、锆、及稀土金属 形成盐类形式与铝液进行反应 形成异质核心44 初晶硅细化主要采用什么细化剂：赤磷、含铜的活塞合金。 45 共晶硅细化主要采用什么细化剂：Na Sr P 48 与青铜比较，铸造黄铜有何特点：力学性能高，结晶温度范围小，熔化温度比青铜低，流动性好充型能力强，锌的沸点低有自发出气作用铸造性能好，力学性能高49 镁合金的性能特点：比强度高，减震性好，切削加工好，抗腐蚀性差。50 铸造镁合金中