铸铁铸钢轻合金 有关铸造工艺、熔炼及热处理归纳
铸造工艺方案合金熔炼方案及设备热处理性能及工艺
铸铁件进行设计时，除了要根据工作
条件和金属材料性能来确定铸
铁件几何形状、尺寸大小外，
还必须从铸造合金和铸造工艺
特性的角度来考虑设计的合理
性，即明显的尺寸效应和凝固、
收缩、应力等问题，以避免或
减少铸铁件的成分偏析、变形、
开裂等缺陷的产生。
均可用砂型铸造生产，球墨铸
铁可用熔模铸造生产。一般均
不用金属型和压铸方法生产。
熔炼铸铁的方法依照所用的熔炉设备而分为冲天炉熔炼，
感应电炉熔炼，电孤炉熔炼，反射炉熔炼，以及由某些方法的
联合，如冲天炉一电孤炉、冲天炉一感应电炉双联法等。
冲天炉是最普遍应用的铸铁熔炼设备。它用焦炭作燃料，
焦炭燃烧产生的热量直接用来熔化炉料和提高铁液温度，在能
量消耗方面比电孤炉和其它熔炉节省。而且设备比较简单，大
小工厂皆可采用。但冲天炉也存在一定的缺点，主要是由于铁
液直接与焦炭接触，故在熔炼过程中会发生铁液增碳和增硫的
过程。
采用了冲天炉一电孤炉双联熔炼法或冲天炉一感应电炉双
联熔炼法，以充分利用冲天炉熔化效率较高、电孤炉和感应电
炉对铁液过热能力强及化学成分控制容易的优点。
与冲天炉熔炼相比，感应电炉熔炼的优点是熔炼过程中不
会有增碳和增硫现象，而且熔炼过程可以造渣覆盖铁液，在一
定程度上能防止铁液中硅、锰及合金元素的氧化，并减少铁液
从炉气中吸收气体，从而使铁液比较纯净。这种熔炼方法的缺
点是电能耗费大。
电弧炉熔炼的优点是熔化固体炉料的能力强，而且铁液是
在熔渣覆盖条件下进行过热和调整化学成分的，故在一定程度
上能避免铁液吸气和元素的氧化。这为熔炼低碳铸铁和合金铸
铁创造了良好的条件。电弧炉的缺点是耗电能多，从熔化的角
度看不如冲天炉经济，故铸铁生产上常采用冲天一电弧炉双联
法熔炼。
铸铁的热处理一般不能改善原始组织中石墨
的形态和分布状况。
铸铁的热处理和钢的热处埋有相同之处，也
有不同之处。铸铁的热处理一般不能改善原始组
织中石墨的形态和分布状况。对灰口铸铁来说，
由于片状石墨所引起的应力集中效应是对铸铁性
能起主导作用的困素，因此对灰口铸铁施以热处
理的强化效果远不如钢和球铁那样显著。故灰口
铸铁热处理工艺主要为退火、正火等。对于球铁
来说，由于石墨呈球状，对基体的割裂作用大大
减轻，通过热处理可使基体组织充分发挥作用，
从而可以显著改善球性的机械性能。故球铁像钢
一样，其热处理工艺有退火、正火、调质、多温
淬火、感应加热淬火和表面化学热处理等。
具体热处理工艺：
1.消除应力退火
2.消除铸件白口的高温石墨化退火
3.球铁的正火
4.球铁的淬火及回火
5.球铁的多温淬火
6.表面淬火
7.化学热处理
铸钢件铸钢的机械性能比铸铁高，但
其铸造性能却比铸铁差。
1、由于钢液的流动性差，为防
止铸钢件产生冷隔和浇不足，
铸钢件的壁厚不能小于8mm；
浇注系统的结构力求简单、且
截面尺寸比铸铁的大；采用干
铸型或热铸型；适当提高浇注
温度。
2、由于铸钢的收缩大大超过铸
铁，为防止铸件出现缩孔、缩
松缺陷，在铸造工艺上大都采
用冒口和、冷铁和补贴等措施，
以实现顺序凝固。
此外，为防止铸钢件产生
缩孔、缩松、气孔和裂纹缺陷，
应使其壁厚均匀、避免尖角和
直角结构、在铸型用型砂中加
锯末、在型芯中加焦炭、以及
采用空心型芯和油砂芯等来改
善砂型或型芯的退让性和透气
性。
均可用砂型铸造生产，碳钢件
可使用熔模铸造。一般均不用
金属型和压铸方法生产。
铸钢的熔炼一般采用平炉，电弧炉和感应炉等。平炉的特点
是容量大、可利用废钢作原料、能准确控制钢的成分并能熔炼
优质钢及低合金钢，多用于熔炼质量要求高的、大型铸钢件用
的钢液。
三相电弧炉的开炉和停炉操作方便，能保证钢液的成分和
质量、对炉料的要求不甚严格、容易升温，故能炼优质钢、高
级合金钢和特殊钢等，是生产成型铸钢件的常用设备。
此外，采用工频或中频感应炉，能熔炼各种高级合金钢和
碳含量极低的钢。感应炉的熔炼速度快、合金元素烧损小、能
源消耗少、且钢液质量高，即杂质含量少、夹杂少，适于小型
铸钢车间采用。
铸钢件均应在热处理后使用。因为铸态下的
铸钢件内部存在气孔、裂纹、缩孔和缩松、晶粒
粗大、组织不均及残余内应力等铸造缺陷，使铸
钢件的强度、尤其是塑性和韧性大大降低。
为细化晶粒、均匀组织及消除内应力，铸钢
件必须进行正火或退火处理。正火处理后的钢，
其机械性能较退火后的高，成本也较低，所以应
用较多。但由于正火处理会引起较退火大的内应
力，只适用于含碳量小于0.35%的铸钢件。因为低
碳铸钢件的塑性好，冷却时不易开裂。为减小内
应力，铸钢件在正火后，还应进行高温回火。对
于含碳量≥0.35%的、结构复杂及易产生裂纹的铸
钢件，只能进行退火处理。铸钢件不宜淬火，否
则极易开裂。
具体热处理工艺：退火、正火、均匀化处理、
淬火、回火、固溶处理、沉淀硬化、消除应力处
理及除氢处理。
轻合金铸件（铝合金、镁合金、钛合金）
（1）铸造铝合金的密度比
铸铁和铸钢小，而比强度则较
高。铝合金有良好的表面光泽，
在大气及淡水中具有良好的耐
腐蚀性。铝合金具有良好的铸
造性能。由于熔点较低（纯铝
熔点为660.230C，铝合金的浇
注温度一般约在730～750oC
左右），故能广泛采用金属型
及压力铸造等铸造方法，以提
高铸件的内在质量，尺寸精度
和表面光洁程度以及生产效
率。
（2）镁合金由于铸造性能
较差，特别是容易产生热裂，
故大部分镁合金铸件仍是采用
砂型铸造，仅小部分形状简单
的铸件，可用金属型铸造。压
力铸造方法在镁合金铸造中用
得很少。
（3）钛合金由于化学活泼
性极强，在铸造过程中钛液与
大多数铸型材料（包括各种型
砂及钢铁）都发生相互作用，
致使铸件被沾污，故只能用特
殊的铸型材料（如氧化钍或石
熔炼工艺对有色合金铸件的性能和缺陷有很大影响。多数
有色合金易产生气孔和夹杂，尤其是钛合金、铝合金、镁合金
和某些铜合金。一般的熔炼工艺流程是：
1）根据铸件技术要求所规定的合金牌号，可查出合金的化
学成分范围，从中选定化学成分；
2）根据元素的烧损率和成分要求，进行配料计算，得出各
种炉料的加入量，并选择炉料。若炉料受到污染，则需要进行
处理，保证所有的炉料清洁、无锈，并在投料前进行预热；
3）检查和准备化用具，涂刷涂料，并预热，防止气体、夹
杂物和有害元素的污染；
4）加料。一般加料顺序为：回炉料、中间合金和金属料，
低熔点易氧化的金属料，如镁，在炉料熔化之后加入；
5）为了减少合金液的吸气和氧化的污染，应尽快熔化，防
止过热，根据需要，有的合金液须加覆盖剂保护；
6）炉料熔化后，进行精炼处理，以净化合金液，并进行精
炼效果的检验；
7）根据需要，进行变质处理和细分组织处理以提高性能，
并检验处理效果；
8）调整温度，进行浇注。有的合金在浇注前要进行搅拌，
以防发生比重偏析。
有色金属常用燃料炉和电炉这两种设备熔炼。
（1）铝合金铸件热处理的目的是提高力学性
能和耐腐蚀性能，稳定尺寸，改善切削加工和焊
接等加工性能。因为许多铸态铝合金的机械性能
不能满足使用要求，除Al-Si系的ZL102，Al-Mg系
的ZL302和Al-Zn系的ZL401合金外，其余的铸造
铝合金都要通过热处理来进一步提高铸件的机械
性能和其它使用性能，具体有以下几个方面： 1）
消除由于铸件结构（如璧厚不均匀、转接处厚大）
等原因使铸件在结晶凝固时因冷却速度不均匀所
造成的内应力； 2）提高合金的机械强度和硬度，
改善金相组织，保证合金有一定的塑性和切削加
工性能、焊接性能； 3）稳定铸件的组织和尺寸，
防止和消除高温相变而使体积发生变化； 4）消除
晶间和成分偏析，使组织均匀化。
具体热处理工艺：退火、淬火、时效处理、
循环处理。
（2）镁合金热处理的目的是在不同程度上改
善它的力学性能，比如抗拉强度、屈服强度、硬
度、塑性、冲击韧性和伸长率等。
对于镁合金，常采用的热处理方式包括：均
匀化退火（扩散退火）、固溶（淬火）（T4）、
时效（T5）、固溶+时效（T6）、热水淬火+时效
（T61）、去应力退火、完全退火等。
（3）钛合金的热处理工艺可以归纳为：
①消除应力退火：目的是为消除或减少加工过程
中产生的残余应力。防止在一些腐蚀环境中的化
墨）来铸造。学侵蚀和减少变形。
②完全退火：目的是为了获得好的韧性，改善加
工性能，有利于再加工以及提高尺寸和组织的稳
定性。
③固溶处理和时效：目的是为了提高其强度，α
钛合金和稳定的β钛合金不能进行强化热处理，
在生产中只进行退火。α+β钛合金和含有少量α
相的亚稳β钛合金可以通过固溶处理和时效使合
金进一步强化。
此外，为了满足工件的特殊要求，工业上还采用
双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等
金属热处理工艺。
铸造工艺方案
合金及熔炼期末复习题2015
2015年合金及熔炼期末复习题 1.基本要求：屈服强度、抗拉强度、延伸率、疲劳极限的表示方法；各种铸造 合金及分类；常用的熔炼方法及加热原理 2.基本概念：固溶强化、时效强化、变质处理、机械性能的壁厚效应、变质潜 伏期、炉料遗传性、球化衰退、铁碳相图双重性、炉气燃烧比、冲天炉的炉壁效应、魏氏组织、等温强度、金属的钝化、集肤效应、回火脆性、稳定化处理 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？ 4.铸造合金的使用性能有哪些（能列举2-3种）？ 5.铸造合金的工艺性能有哪些（能列举2-3种）？ 6.铸造铝合金的分类及牌号表示方法? 7.铝硅合金进行变质处理的原因及方法？ 8.镁、铜、铁、稀土、镍及锰对铝硅合金组织和性能的影响？ 9.Al-Si类活塞合金多为共晶及过共晶合金的原因（注意铝硅合金的共晶点）？ 10.稀土在铝合金、镁合金中有什么作用？ 11.铝铜类合金的铸造性能差，抗腐蚀性低的原因？ 12.铝合金精炼的目的是什么，主要方法有哪些（能列举3-4种）？ 13.铝液中氧化夹杂与针孔有何关系？原因何在？ 14.浮游法精炼的基本原理和方法，气泡大小对精炼效果有什么影响？ 15.影响变质处理效果的因素有哪些？
16.锆对镁合金有什么影响（能列举3-4种）？ 17.镁合金热处理时为什么需要分两个阶段加热？ 18.在几类镁合金中，为什么Mg-Al类合金必须进行孕育处理？ 19.镁合金熔炼时为什么需要保护，其熔炼保护技术有哪几种，基本原理是什么？ 20.Mg-Al类合金为什么不能加锆变质，其孕育处理方法有哪几种？ 21.铜合金熔炼时脱氧的原因及常用方法，哪一类铜合金不需要脱氧，为什么？ 22.铸造钛合金常见熔炼方法？ 23.铜合金熔炼时常用的脱氢方法和基本原理？ 24.根据碳在铸铁中存在的形态不同，通常可将铸铁分为哪几种？ 25.灰铸铁中根据石墨的形态不同而分为哪几种铸铁？ 26.石墨对灰铸铁的性能有什么影响？ 27.提高灰铸铁性能的主要途径是什么？ 28.球墨铸铁孕育和球化处理的目的是什么？ 29.球墨铸铁和蠕墨铸铁生产的主要工艺过程？ 30.可锻铸铁的生产主要包括那两个步骤？ 31.如果生产薄壁铸铁件，要求较高的塑性及韧性及低的成本，你认为采用哪一 种铸铁最为合适，为什么? 32.铸铁熔炼的方法主要有哪些？ 33.提高冲天炉铁水温度的措施有哪些（能列举2-3项，重点掌握风的温度和风 中氧含量对铁水温度的影响）？ 34.冲天炉与电炉双联的原理？
铝合金的熔炼与浇铸
铝合金的熔炼与浇铸 6．5．1铝合金的性能及应用 铝合金是比较年轻的材料，历史不过百年，铝合金以比重小，强度高著称，可以说没有铝合金就不可能有现代化的航空事业和宇航事业，在飞机、导弹、人造卫星中铝合金所占比重高达90%，是铸造生产中仅次于铸铁的第二大合金，其地壳含量达7.5%，在工业上有着重要地位。 铝合金有良好的表面光泽，在大气及淡水中具有良好的耐腐蚀性，故在民用器皿制造中，具有广泛的用途。纯铝在硝酸及醋酸等氧化性酸类介质中具有良好的耐蚀性，因而铝铸件在化学工业中也有一定的用途。纯铝及铝合金有良好的导热性能，放在化工生产中使用的热交换装置，以及动力机械上要求具有良好导热性能的零件，如燃机的汽缸盖和活塞等，也适于用铝合金来制造。 铝合金具有良好的铸造性能。由于熔点较低（纯铝熔点为660℃，铝合金的浇注温度一般约在730～750℃左右），故能广泛采用金属型及压力铸造等铸造方法，以提高铸件的在质量、尺寸精度和表面光洁程度以及生产效率。铝合金由于凝固潜热大，在重量相同条件下，铝液的凝固过程时间延续比铸钢和铸铁长得多，其流动性良好，有利于铸造薄壁和结构复杂的铸件。 铸造铝合金的分类、牌号： 铝合金按照加工方法的不同分为两大类，即压力加工铝合金和铸造铝合金（分别以YL和ZL表示）。在铸造铝合金中又依主要加入的合金元素的不同而分为四个系列，即铸造铝硅合金、铸造铝铜合金、铸造铝镁合金和铸造铅锌合金（分别以 ZL1X X，ZL2 X X，ZL3 X X和ZL4 X X表示），在每个系列中又按照化学成分及性能的不同而分为若干牌号。表1中列出了铸造铝合金国家标准所包括的几种铝合金的牌号。 6．5．2 铝合金的熔炼设备
铸造练习题及答案
铸造练习题 一、判断题(本大题共91小题，总计91分) 1.(1分) 浇注温度过低，则金属液流动性差，铸件易产生气孔、缩孔、粘砂等缺陷。（） 2.(1分) 金属型铸造主要用于大批量生产形状简单的钢铁铸件。（） 3.(1分) 机床中的床身、床腿、尾座、主轴箱体、手轮等是用铸造方法生产的。（） 4.(1分) 熔模铸造与金属型铸造相比较，前者得到的铸件晶粒细。（） 5.(1分) 离心铸造的主要优点是不需型芯和浇注系统，它主要适合于生产圆筒形内腔的铸件。（） 6.(1分) 修补铸件的常用方法有补焊法、渗补法、熔补法和金属喷涂法等。（） 7.(1分) 模样用来形成铸型型腔，铸型用于形成铸件的外形等。芯盒用来制造砂芯（型芯），型芯用于形成铸件的内孔、内腔或局部外形。（） 8.(1分) 浇注温度过高，则金属液吸气多，体收缩大，铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷。（） 9.(1分) 对于承受动载荷，要求具有较高力学性能的重要零件，一般采用铸件作毛坯。（） 10.(1分) 确定浇注位置时宽大平面应朝下，薄壁面朝上，厚壁朝下。（） 11.(1分) 造型材料应具有高的耐火度，即型砂承受高温作用而不软化、不熔融的能力。若型砂耐火度差，易使铸件产生粘砂缺陷。（） 12.(1分) 造型材料应具有高的硬度、耐火度，还应有良好的透气性、流动性、退让性等。（） 13.(1分) 当铸件的最大截面不在端部，模样又不便分开，造型时常采用分模造型。（） 14.(1分) 尺寸较大的铸件或体收缩较大的金属应设冒口，冒口可设在铸件的上部、中部或下部。（） 15.(1分) 在不增加壁厚的条件下，选择合理的截面形状和设置加强筋可提高铸件承载能力。（） 16.(1分) 铸件中的气孔能增加毛坯材料的透气性。（） 17.(1分) 砂型铸造手工造型的适用范围是中小批量和单件生产。（） 18.(1分) 最大截面在中部的铸件，一般采用分块模三箱造型。（） 19.(1分) 假箱造型时，假箱起底板作用，只用于造型，不参予合型浇注。（） 20.(1分) 型砂中的附加物包含有木屑，其作用是改善型砂的透气性。（） 21.(1分) 铸铁的浇注温度为液相线以上100℃，一般为1250～1470℃。（） 22.(1分) 确定分型面时尽可能使铸件全部或主要部分置于同一砂箱中。（） 23.(1分) 在常用的铸造合金中，以铸钢流动性最好，灰铸铁流动性最差。（） 24.(1分) 在常用铸造合金中，灰铸铁的流动性最好，铸钢次之，铝合金最差。（） 25.(1分) 型砂主要由原砂、粘结剂、附加物、水和矿物油混制而成。（） 26.(1分) 为了便于造型和防止铸件尖角处产生应力和裂纹，模样和芯盒的所有转角处都应做成圆角。（） 27.(1分) 砂型铸造、金属型铸造、压力铸造、熔模铸造相比较，大批生产时，金属型铸造的生产率最高。（） 28.(1分) 铸造合金从液态凝固和冷却至室温过程中产生的体积和尺寸的缩减称为收缩。（） 29.(1分) 加工余量是铸件加工面上，在铸造工艺设计时，预先增加的，在机械加工时需切除的金属层厚度。（）
铸造合金及其熔炼复习思考题
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？
铝合金铸造工艺简介
铝合金铸造工艺简介 一、铸造概论 在铸造合金中，铸造铝合金的应用最为广泛，是其他合金所无法比拟的，铝合金铸造的种类如下： 由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性，合理选择铸造方法，才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。 1、铝合金铸造工艺性能 铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。 (1) 流动性 流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。 影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的高低。 实际生产中，在合金已确定的情况下，除了强化熔炼工艺（精炼与除渣）外，还必须改善铸型工艺性（砂模透气性、金属型模具排气及温度），并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度，保证合金的流动性。 (2) 收缩性 收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。 铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。 ①体收缩 体收缩包括液体收缩与凝固收缩。 铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中，并分布在
金属学与热处理铸造合金期末考试题答案
本答案非标准答案，仅作参考，祝大家期末取的好成绩！ 金属学与热处理铸造合金及其熔炼考试题纲 1．铁碳相图的二重性及其分析 从热力学观点上看，Fe-Fe3C相图只是介稳定的，Fe-C相图才是稳定的；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，因此就出现了二重性。 分析：1）稳定平衡的共晶点C’的成分和温度与C点不同 2）稳定平衡的共析点S’的成分和温度与S点不同 2．稳定态和亚稳定态铁碳相图异同点 稳定平衡态的Fe-C相图中的共晶温度和共析温度都比介稳定平衡的高一点； 在共晶温度时，稳定平衡态的奥氏体的含碳量小于亚稳态平衡下奥氏体的含碳量。 3．用铁碳相图分析铸铁碳钢一二次结晶异同点 一次结晶：铁液降至液相线时，有初析石墨和初析奥氏体析出。温度继续下降，熔体中同时析出奥氏体和石墨，铸铁进入共晶凝固阶段。 当钢液温度降低至液相线时，有高温铁素体析出。温度下降至包晶温度时，发生包晶转变，生成奥氏体。温度继续下降，穿过L+γ区时，又有奥氏体自钢液中析出，此析出过程进行到固相线温度为止。 二次结晶：铸铁的固态相变即二次结晶。继续冷却，奥氏体中的含碳量沿E’S’线减小，以二次石墨的形式析出。当奥氏体冷却至共析温度以下，并达到一定的过冷度，就开始共析转变。两个固体相α与Fe3C相互协同地从第三个固体相长大（成对长大），形成珠光体。当温度下降至GS和PS线之间的区域是，有先共析铁素体α相析出。随着α相的析出，剩余奥氏体的含碳量上升。当温度达到共析转变温度时，发生共析转变，形成珠光体。结晶过程完了后，钢的组织基本上不在变化。 4．分析球状石墨形成过程 目前已基本肯定，球状石墨可以和奥氏体直接从熔体中析出。 在亚共晶或共晶成分的球墨铸铁中，首批小石墨在远高于平衡共晶转变温度就已成形，这是不平衡条件所造成的，但随着温度的下降，有的小石墨球会重新解体，而有的则能长大成球，随着这一温度的进行，又会出现新的小石墨球，说明石墨球的成核可在一定的温度范围内进行。 某些石墨球能在熔体中单独成长至一定尺寸，然后被奥氏体包围，而有的石墨球则很早的就被奥氏体包围，形成奥氏体外壳。总之，石墨球的长大包括；两个阶段，即：1）在熔体中直接析出核心并长大2）形成奥氏体外壳，在奥氏体外壳包围下成长。 5．灰铸铁的金相组织及其性能特点 灰铸铁的金相组织由金属基体和片状石墨所组成，还有少量非金属夹杂物。 特点：强度性能差；硬度特点，同一硬度时，抗拉强度有一个范围，同一强度时，硬度也有一定的范围；较低的缺口敏感性；良好的减震性；良好的减磨性。 6．流动性的概念及其影响因素
金属材料的熔炼和浇铸部分实验报告
《材料的制备技术与实践课程-金属材料》 金属材料的熔炼和浇铸部分实验报告 一、实 验目的 金 属材料的熔炼 和铸造作为金 属材料使用最为广泛的成型方法之 一，在工业零件，尤其是大型零件的制备中具有不可替代的地位。本实验通过对有色合金进行熔炼浇注，了解铸造的整个流程，对金属的铸造有直观的认识。 二、实验方法 实验步骤： 1. 坩埚熔炼炉的使用 本实验使用电阻坩埚熔炼炉，主要包括两个部分：加热部分-电阻丝加热熔炼炉和控温部分-控温继电器。 打开总电源，在控温继电器的显示屏幕上显示有两个数字，红色的数字为当实验名称 金属材料的熔炼和浇铸部分 时间地点 2015年12月 23 日 材料学院325室 指导教师 王军、严彪 专业班级 无机 班 级 无机班 学生姓名 沈 杰 学 号 1531519
前熔炼炉炉内温度，绿色数字为设定的加热保温温度。待继电器示数稳定后，对加热温度进行设置。 点击按钮，设定数字变为4位数并闪动，点击按钮，选择要改变的位置，按进行调节，直到设定为想要的温度。点击按钮，确定加热保温温度。打开加热电源后，电流表显示有加热电流，说明已经开始加热。到达温度后保温一段时间，直至坩埚内金属熔化为液态。 2.金属浇注的方法 关闭加热电源，打开熔炼炉炉盖，用铁钳将坩埚从熔炼炉中取出，慢慢倾倒坩埚，使得里面的金属溶液慢慢流入模具中，充满整个形腔。将模具静置，待其冷却后卸模取样。 注意事项： 金属浇注是高温操作，必须注意安全，必须穿戴白帆布工作服和工作皮鞋。严格按照操作流程，预防危险。浇注前，必须清理浇注行进通道，防止摔倒。浇注时必须切断加热电源。在浇注前对模具进行预烘，防止模具中残留水分导致金属溶液飞溅。 三、思考题 1、铸造时温度的选择有什么要求？ 铸造过程中温度的选择至关重要：过高温度浇注易造成粘砂、铁夹砂、缩孔、缩松、热裂、跑火、局部氧化、尺寸不合格、反应性气孔偏多等缺陷；过低温度浇注易造成：浇不足、冷隔、过渡圆角偏大、夹渣、夹砂、析出性气孔
铸造合金及其熔炼铸铁部分复习题
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;
合金熔炼期末复习题精简版
第一章 1.概念题 1)铸铁：含碳量大于2.14%或者组织中具有共晶组织的铁碳合金。 2)铁碳双重相图：Fe-Fe3C介稳定系相图与Fe-C（石墨)稳定系相图相结合的双重相图。 3)分配系数： 4)偏析系数： 5)珠光体领域：每个珠光体团由多个结构单元组成，每个结构单元中片层基本平行。每个结 构单元称作一个珠光体领域。 2.简答题 1)普通灰铸铁，除铁外还还有哪些元素？ C、Si、Mn、S、P。 2)介稳定与稳定相图的共晶共析点差异。 共晶点: Fe-Fe3C 1147℃ 4.3%(介稳定) Fe-C 1153℃ 4.26%(稳定) 共析点：Fe-Fe3C 727℃ 0.77% Fe-C 736℃ 0.69% 3)含Si量对稳定系相图的影响。 Si增加，共晶点和共析点含碳量减少，温度增加。 硅的加入使相图上出现了共晶和共析转变的三相共存区。 Si越多，奥氏体加石墨的共晶温度高出奥氏体加渗碳体的温度也越多。 硅量的增加，缩小了相图上的奥氏体区。 4)说明碳当量、共晶度的定义、意义，如何使用碳当量、共晶度确定铸铁的组织。 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，叫做碳当量CE。CE>4.26%为过共晶成分 CE=4.26%为共晶成分； CE<4.26%亚共晶成分。 铸铁的实际含碳量和共晶点的实际含碳量的比值，叫做共晶度S C。 S C >1为过共晶；S C =1为共晶；S C <1为亚共晶成分。 5)按石墨形态铸铁分为哪几种，做出各种石墨形态的示意图？ 灰铸铁（片状) 球墨铸铁蠕墨铸铁团絮状石墨铸铁（可锻铸铁) 6)形成球状石墨的两个必要条件。 铁液凝固时必须有较大的过冷度和较大的铁液与石墨的界面张力。 第二章 一、概念题 1.灰口铸铁：通常是指断面呈灰色，其中的碳的主要以片状石墨形式存在的铸铁。 2.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，从而达到提高性能为目的的处理方法。 3.铸铁的遗传性：更换炉料后，铸铁的主要成分不变，但组织发生明显变化，炉料与铸件组 织之间的这种关系成为铸铁的遗传性。 二、简答题 1.灰铸铁的室温组织？ 由金属基体和片状石墨所组成。主要的金属基体形式有珠光体、铁素体及珠光体加铁素体
铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程
铝合金熔炼与铸造工艺 规范与流程 Revised by Chen Zhen in 2021
铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程 资料来源：全球铝业网铝业知识频道一、铝合金熔炼规范 （1）总则 ①按本文件生产的铸件，其化学成分和力学性能应符合GB/T 9438-1999《铝合金铸件》、JISH 5202-1999《铝合金铸件》、ASTM B 108-03a《铝合金金属型铸件》、GB/T 15115-1994《压铸铝合金》、JISH 5302-2006《铝合金压铸件》、ASTM B 85-03《铝合金压铸件》、EN1706-1998《铸造铝合金》等标准的规定。 ②本文件所指的铝合金熔炼，系在电阻炉、感应炉及煤气（天然气）炉内进行。一般采取石墨坩埚或铸铁坩埚。铸铁坩埚须进行液体渗铝。 （2）配料及炉料 1）配料计算 ①镁的配料计算量：用氯盐精炼时，应取上限，用无公害精炼剂精炼时，可适当减少；也可根据实际情况调整加镁量。 ②铝合金压铸时，为了减少压铸时粘模现象，允许适当提高铁含量，但不得超过有关标准的规定。 2）金属材料及回炉料 ①新金属材料 铝锭：GB/T 1196－2002《重熔用铝锭》
铝硅合金锭：GB/T 8734-2000《铸造铝硅合金锭》 镁锭： GB 3499-1983《镁锭》 铝铜中间合金：YS/T 282-2000《铝中间合金锭》 铝锰中间合金：YS/T 282-2000《铝中间合金锭》 各牌号的预制合金锭：GB/T 8733-2000《铸造铝合金锭》、JISH 2117-1984《铸件用再生铝合金锭》、ASTM B 197-03《铸造铝合金锭》、JISH 2118-2000《压铸铝合金锭》、EN1676-1996《铸造铝合金锭》等。 ②回炉料 包括化学成分明确的废铸件、浇冒口和坩埚底剩料，以及溢流槽和飞边等破碎的重熔锭。 回炉料的用量一般不超过80％，其中破碎重熔料不超过30％；对于不重要的铸件可全部使用回炉料；对于有特殊要求（气密性等）的铸件回炉料用量不超过50% 。 3）清除污物 为提高产品质量，必须清除炉料表面的脏物、油污、废铸件上的镶嵌件，应在熔炼前除去（可用一个熔炼炉专门去除镶嵌件）。 4）炉料预热 预热一般为350～450℃下保温2～4h。Zn、Mg、RE在200～250℃下保温2～4h。在保证坩埚涂料完整和充分预热的情况下，除Zn、Mg、Sr、Cd及RE等易燃材料外的炉料允许随炉预热。
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”。 课后题： 1.分析讨论片状石墨、球状石墨的长大过程及形成条件。（P17~19） 石墨类型形成条件长大过程 片状石墨石墨成核能力强，冷却速度 慢，过冷度小。 石墨的正常生长方式应是延基面的择优生长， 最后形成片状组织。 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。 一定成分的铁液，经过球化粗粒，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。 2..灰铸铁的金相组织特点及性能特点。（P32~33）为什么在铸件总产量中灰铸铁件的产量要占70%或以上？金相组织由金属基体、片状石墨和非金属夹杂物组成。 主要金属基体形式：珠光体、铁素体、珠光体加铁素体。 性能特点：a强度性能较差。 b硬度的特点：同一硬度时，抗拉强度有一范围，同一强度时，硬度也有一范围。 c较低的缺口敏感性。 d良好的减震性。 e良好的减磨性。 原因：成本较低、生产工艺简单、具有良好的减震性和减磨性。
铸造合金及熔炼思考题要点
第一篇铸造有色合金及其熔炼思考题及参考答案 1.基本概念：屈服强度、抗拉强度、固溶强化、时效强化 屈服强度就是指金属对起始塑性变形的抗力；抗拉强度是代表最大均匀塑性变形抗力的指标；固溶强化是指形成固溶体使合金强化的方法；时效强化是指通过热处理利用合金的相变产生第二相微粒，造成的强化。 2.金属材料的强化机制主要有哪些，对强度和塑性有什么影响？ 晶界强化、固溶强化、分散强化、形变强化、复合强化。形变强化与粒子强化在强度提高时，塑性会显著降低；固溶强化在强度提高时塑性还能保持较好的水平；晶界强化时，细化晶粒提高强度也改善塑性。 3.铸造合金的使用性能有哪些？ 机械性能、物理性能和化学性能 4.铸造合金的工艺性能有哪些？ 铸造性能、熔炼性能、焊接性能、热处理性能、机加工性能 5.基本概念：变质处理、机械性能的壁厚效应 所谓变质处理是在熔融合金中加入少量的一种或几种元素（或加化合物起作用而得），改变合金的结晶组织，从而改善合金机械性能。这种随铸件壁厚增加而使机械性能下降的现象，称为机械性能的壁厚效应。 6.铝硅合金进行变质处理的原因及方法？ 原因：铝硅合金中的硅相在自发非控制生长条件下会长成粗大的片状，这种形态的脆性相严重割裂基体，大大降低合金的强度和塑性，为了改变这种状况，必须进行变质处理。方法：生产上常在合金液中加入氟化纳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。 7.镁、铜、铁和锰对铝硅合金组织和性能的影响？ 1）镁：少量的镁，即能大大提高抗拉和屈服强度，随着镁量增加，强化效果不断增大，强度急剧上升，而塑性下降；2）铜：使铝硅合金强度显著增加，但伸长率下降，提高合金的热强性；3）铁：恶化了合金的机械性能，特别是塑性，
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。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
熔炼工初级职业技能鉴定考试题库{大纲-试题-答案}
[熔炼工（初级）]考试考核大纲 本大纲依据《熔炼工职业标准》规定的基础理论知识部分和对初级工工作要求（技能要求、相关知识）部分制定。 一、考核内容 (一) 基础理论知识 1.职业道德：（1）诚实守信的基本内涵；（2）企业员工遵纪守法的具体要求。 2.质量管理：（1）全面质量管理的基本方法；（2）关键工序的管理。 3.合金材料：（1）汽车常用的金属材料种类（铸铁、铝合金）； （2）合金的牌号，性能与选用。 4.机械识图：（1）表面粗糙度；（2）位置公差的定义；（3）识图知识。 5.电工基本知识：(1)熔炼设备常用电器及电气传动知识； (2)安全用电知识。 （二）熔炼理论 1.铸铁及其熔炼：（1）影响铸铁铸态组织的因素；（2）铸铁的结晶及组字形成； （3）特种性能铸铁； （4）铸铁的熔炼。 2.铸钢及其熔炼:（1）铸钢分类；（2）铸钢熔炼。 3.铸造非铁特合金及其熔炼：（1）铸造铝合金；（2）铸造铝合金熔炼。 （三）熔炼操作技能 1.常用铸造合金材料的牌号及特性。 2.常用炉衬材料及保温知识。 （四）熔炼工艺 1.熔炼工具：（1）装配工具种类；（2）工具适用范围。 2.铝合金熔炼及精炼设备设备选择。 3.熔炼工艺参数选择。 4.精炼工艺参数选择。 二、考试题型及题量 1、理论（120分钟）： ①单项选择题（40题，共40分）； ②判断题（35题，共35分）； ③简答题（3题，15分）； ④计算题（2题，共10分）。 2、实作（100分）： 工具涂料配置、涂刷及密度当量分析（时间120分钟）。 三、推荐教材目录 1《铸造合金及其熔炼》机械工业出版社
职业技能鉴定理论考试复习题 熔炼工（初级） 一、单选题（100题）： 1．在市场经济条件下职业道德具有（ C ）的社会功能。 A鼓励人们自由择业 B遏制牟利最大化 C 促进人们的行为规范 D 最大限度地克服人们受到利益驱动 2．职业道德通过（ A ）起着增强企业凝聚的作用。 A 协调员工之间的关系 B 增加职工福利 C 为员工创造发展空间 D 调节企业与社会关系 3．为了促进企业的规范化发展，需要发挥企业文化的（ D ）功能。 A 娱乐 B 主导 C 决策 D 自律 4．文明礼貌的职业道德规范要求员工做到（ B ）。 A 忠于职守 B 待人热情 C 办事公道 D 讲究卫生 5．对待职业和岗位，（ D ）并不是爱岗敬业所要求的。 A 树立职业理想 B 干一行爱一行专一行 C 遵守企业规章制度 D 一职定终身 6．下列关于诚信的表述，不恰当的一项是（ B ）。 A 诚信是市场经济的基础 B商品交换的目的就是诚实守信 C 重合同就是守信用 D 诚信是职业道德的根本 7．下列选项中不是办事公道具体要求的一项是（ B ）。 A 热爱、坚持真理 B 服从上级 C 不谋私利 D 公平公正 8．下列选项中，（ C ）是团结互相道德规范要求的中心环节。 A 平等尊重 B 顾全大局 C 互相学习 D 加强协作 9．职工对企业诚实守信应该做到的是（ B ）
我国铸造有色合金及其特种铸造技术发展现状
?? 铸造有色合金及其特种铸造技术在基本制造产业中占有重要地位，是关键技术之一，在航空、航天、船舶、汽车、轨道交通、化工、能源、电子电器和运动休闲等领域有着广泛的应用，由其所带动的产业在国民经济中起着重要的支撑作用。目前公认的铸造有色合金包括铝、镁、钛、锌和铜等材料，约占各类铸件总量的 ２０％左右，由于减重降耗的要求，其应用具有明显的增 长趋势，例如在汽车产业中，需要将铝合金铸件从现有的占铸件总重量的１０％增长到３０％左右，而在航空工业中，铝铸件更是占到铸件总量的８０％以上。 为了更好的满足某类产品的使用要求，在产品设计时，会更多地考虑减轻产品的结构重量和特殊的物理化学性能，有色合金恰恰可以满足这几方面的需求，即：①产品构件的减重和轻量化需求；②产品的功能性需求，如电阻材料、磁性材料、记忆功能材料和耐磨减摩材料等；③产品的装饰性功能需求，如铝合金的光亮性、钛合金的可着色性等。对产品的减重和构件轻量化需求是推动铸造有色合金应用领域不断扩大的动力，而对产品的功能性和装饰性需求则是铸造有色合金的发展方向。 １ 我国铸造有色合金的发展概况 １．１ 铸造铝合金 铸造铝合金是我国发展较早的有色金属材料之一， 其密度小，比强度高和耐腐蚀，因此广泛地应用于航空、航天、汽车、机床制造等制造业。目前，随着行业的发展，对铸造铝合金的需求越来越大，尤其是汽车工业的发展，轿车生产总量激增，对铝合金的需求量越来越大。例如一汽生产的红旗轿车，其整车铝合金铸件已经超过１００ｋｇ［１］，而且随着对节约能源和环境保护要求的提高，铝铸件的生产正朝着轻量化、强韧化、精密化和复合化的方向发展，铸造铝合金的应用将有很大的空间。 在各类铸造铝合金中，按照其性能特点可分为：高强韧铝合金、耐热铝合金、耐蚀铝合金和超轻铝合金等等，其中高强韧铸造铝合金能够保证合金在高强度的条件下，还具有高的断裂韧性、疲劳性能和抗应力腐蚀性能，因此可以部分的取代锻件，制备成形状复杂的铸件。例如ＺＬ２０５Ａ高强度铸造铝合金，该合金的极限拉伸强度可达５００ＭＰａ以上，已广泛用于航空、 收稿日期：２００７－０１－１８收到初稿，２００７－０３－１９收到修订稿。 作者简介：丁宏升（１９６８－），男，黑龙江双城人，副教授，博士，研究方向为材料液态制备成形与新工艺。Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｉｎｇｈｏｓｈ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ 丁宏升，郭景杰，苏彦庆，贾 均，傅恒志 （哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨１５０００１） 摘要：结合我国在铸造有色合金领域的发展概况，从合金发展、应用和有色合金熔体技术以及特种铸造在有色合金中的 应用角度，分析了五十年来我国在该领域所取得的成绩和存在的问题，以引起广大科技工作者和生产技术人员对这方面 自主创新的重视，不断提高铸造有色合金的技术水平，扩大其应用领域。 关键词：有色合金；特种铸造；熔体处理；铸造合金；精密铸件中图分类号：ＴＧ２９－１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－４９７７（２００７）０６－０５６１－０６ ＤＩＮＧＨｏｎｇ－ｓｈｅｎｇ，ＧＵＯＪｉｎｇ－ｊｉｅ，ＳＵＹａｎ－ｑｉｎｇ，ＪＩＡＪｕｎ，ＦＵＨｅｎｇ－ｚｈｉ（ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｅｒｂｉｎ１５０００１，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅｆｉｆｔｙ－ｙｅａｒ＇ｓａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｓｏｎａｓｐｅｃｔｓｏｆｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓｃａｓｔａｌｌｏｙｓａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｓｐｅｃｉａｌｃａｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎＣｈｉｎａ．Ｔｈｅｒｅｉｎｃｌｕｄｅｓａｌｌｏｙｓｙｓｔｅｍｓ，ａｌｌｏｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｅｓｆｏｒｍｅｌｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｓｐｅｃｉａｌｃａｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅａｉｍｉｓｔｏａｒｉｓｅｐｅｏｐｌｅｐａｙｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｓｆｏｒｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｉｎｔｈｉｓａｒｅａ．Ｉｔｉｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｍａｋｉｎｇｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈａｎｄｔｈｅｒｅｆｏｒｅｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇｎｏｖｅｌｔｉｅｓｃｏｈｅｒｅｎｔｌｙｏｎｔｈｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｐｒｏｓｐｅｃｔｉｓａｍａｉｎｐａｔｈｔｏｂｅａｈｅａｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓａｌｌｏｙ；ｓｐｅｃｉａｌｃａｓｔｉｎｇ；ｍｅｌｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｃａｓｔａｌｌｏｙ；ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｃａｓｔｉｎｇ 我国铸造有色合金及其特种铸造技术发展现状 ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｎＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓＣａｓｔＡｌｌｏｙｓａｎｄｔｈｅＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ＳｐｅｃｉａｌＣａｓｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎＣｈｉｎａ !!!!!" !" !!!!!" !" 专题综述 Ｊｕｎ．２００７Ｖｏｌ．５６ Ｎｏ．６ 铸造 ＦＯＵＮＤＲＹ ５６１