第七章铸铁及其热处理习题解答

第七章铸铁及其热处理习题解答7-1铸造生产中，为什么铸铁的碳、硅含量低时易形成白口?而同一铸铁件上，为什么其表层或薄壁处易形成白口?答：因为碳、硅是促进石墨化的元素，当它们含量含量低时石墨化不易进行，所以容易形成白口。同一铸件上表层和薄壁的冷却速度比较快，不利于石墨化，故易形成白口。7-2在铸铁的石墨化过程中，如果第一、第二阶段完全石墨化，而第三阶段分别为完全、部分或未石墨化时，问它们各获得哪种基体组织的铸铁?答：第三阶段石墨化完全进行时，获得铁素体基体铸铁；部分进行时为铁素体+珠光体基体铸铁；未进行石墨化时为珠光体基体铸铁。7-3机床的床身、床脚和箱体为什么大都采用灰铸铁铸造？能否用钢板焊接制造?试将两者的使用性和经济性作简要比较。答：1、因为灰铸铁的性能适合制造这些零件：抗压性能比抗拉性能好，铸造性能优良，减摩性好，减振性强，切削加工性良好，缺口敏感性较低。2、能用钢板焊接制造，但钢板的减摩性、减振性不如灰铸铁。在使用性和经济性上，灰铸铁成本低，易于铸造结构复杂的零件，并且其尺寸不受限制，这些都是用钢板制造不能达到的。7-4有一壁厚为20～30mm的铸件，要求抗拉强度为150MPa，应选用何种牌号的灰铸铁制造?答：根据强度要求和壁厚，应选用HT200。7-5生产中出现下列不正常现象，应采取什么措施予以防止或改善?(1)灰铸铁精密床身铸造后即进行切削，在切削加工后发现变形量超差；(2)灰铸铁件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难。答：(1)应在切削前进行去应力退火，消除铸造应力。去应力退火通常是将铸件缓慢加热到500~560℃，保温一段时间(每l0mm厚度保温1h)，然后随炉冷至150～200℃后出炉。(2)应进行消除白口组织退火。退火方法是把铸件加热到850～950℃，保温1～3h，使共晶渗碳体发生分解，即进行第一阶段的石墨化，然后又在随炉冷却中进行第二和第三阶段石墨化，析出二次石墨和共析石墨，到500～400℃再出炉空冷。7-6现有铸态球墨铸铁曲轴一根，按技术要求，其基体应为珠光体组织，轴颈表层硬度为50～55HRC，试确定其热处理方法。答：高温正火+去应力退火+表面淬火+低温回火。7-7列表比较灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁在牌号表示、显微组织、生产方法、性能和用途等方面的特点和区别。答：灰铸铁球墨铸铁蠕墨铸铁可锻铸铁牌号HT+抗拉强度QT+最低抗拉强度+最低伸长率值RuT+最低抗拉强度KTH/KTB/KTZ+最低抗拉强度+最低伸长率值显微组织片状石墨+F/F+P/P基体球状石墨+F/F+P/P/B下基体蠕虫状石墨+F/F+P/P基体团絮状石墨+F/P基体生产方法炉前处理球化处理和孕育处理蠕化处理和孕育处理由白口铸铁经可锻化退火获得性能灰铸铁的抗拉强度很低，塑性、韧性几乎为零。灰铸铁的抗压强度远高于抗拉强度(约为3～4倍)强度较灰铁好，屈强比高,塑性、韧性较钢差。蠕墨铸铁力学性能介于灰铸铁与球墨铸铁之间力学性能比灰铸铁高，塑性和韧性好，但可锻铸铁并不能进行锻压加工用途造承受压力和震动的零件,如机床床身、各种箱体、壳体、泵体、缸体。承受震动、载荷大的零件，如曲轴、传动齿轮等。用于制造承受热的零件和结构复杂、强度要求高的铸件。如钢锭模、玻璃模具、柴油机汽缸用于制造形状复杂且承受振动载荷的薄壁小型件，如汽车、拖拉机的前后轮壳、管接头、低压阀门等。7-8下列说法是否正确?为什么?(1)采用球化退火可获得球墨铸铁。(2)可锻铸铁可锻造加工。(3)白口铸铁硬度高，故可作刀具材料。(4)灰铸铁不能淬火。答：(1)错，球化退火工艺主要适用于共析、过共析碳钢及合金工具钢，球化退火后可获得球状珠光体。采用球化处理才能获得球墨铸铁。(2)错，可锻铸铁虽然有一定的塑性和韧性，但不可锻造加工。(3)错，白口铸铁硬度高，但脆性也比较大，不能作刀具材料。(4)错，灰铸铁可以进行表面淬火。7-9下列工件宜选用何种合金铸铁制造?(1)磨床导轨。(2)高温加热炉底板。(3)硝酸盛储器。(4)汽车后桥外壳，要求较高强度、较高塑性和韧性及承受较大冲击载荷，铸件壁较薄。