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)安排系数: 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)一般灰铸铁,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削减,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,如何运用碳当量、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; CE1为过共晶;SC =1为共晶;SC <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。 铁液凝固时必需有较大的过冷度和较大的铁液与石墨的界面张力。 其次章 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,在肯定的条件下,向铁液中加入肯定量的孕育剂以变更铁液的凝固过程,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,但组织发生明显变更,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三种。 2.基体组织相同时,为什么灰铁的强度比碳钢低? 由于灰铁中石墨的存在。石墨几乎没有强度,又因为片端似乎是存在于铸铁中的裂口。 3.哪些因素影响灰铸铁的强度性能? 1)珠光体的数量和分散度2)片状石墨的分布形态 3)非金属夹杂物 4.灰铸铁的性能特点? 1)强度性能较差2)布氏硬度和抗拉强度比值分散3)较低的缺口敏感性4)良好的减震性 5)良好的减磨性 5.哪些因素影响铸铁的铸态组织? 1)铸件的冷却速度2)化学成分3)铁液的过热和高温静置的影响4)气体 5)炉料的影响6)孕育的影响 6.冷却速度对灰铸铁组织的影响? 1) 冷却速度影响共晶组织2) 冷却速度快偏析严峻 7.哪些因素影响铸铁的冷却速度? 1)铸件壁厚2)铸件模数3)浇注温度4)铸型材料的导热实力 8.过热和高温静置对灰铸铁组织和性能的影响? 1)在肯定范围内提高铁液温度,延长高温静置时间,导致石墨及基体细化,提高铸铁强度。 2)进一步提高过热温度,铸铁的成核实力下降,强度下降。 9.孕育处理的作用? 降低铁液的过冷倾向,促使铁液按稳定系凝固;改善铸铁的组织;提高铸铁的性能。 10.说明灰铸铁牌号的含义? HT350:灰口铸铁 抗拉强度db HT100:灰口铸铁 抗拉强度db 11.孕育铸铁的组织和性能特点? 1) C、Si含量较低,Mn量高。珠光体弥散度高,共晶团细小,石墨分布匀称、数量适中、头部较钝。 2)性能特点、力学性能较一般灰铁高,断面敏感性小。在同一断面上的性能齐一性很好。 12.石墨的减缩作用及缺口作用? 缩减作用:由于它在铸铁中占有肯定量的体积,使金属基体承受负荷的有效截面积削减。 缺口作用:在承受负荷时造成应力集中现象。 13.为什么热处理不能大幅度提高灰铸铁的力学性能? 一般热处理变更不了石墨的片状特征。 第三章 1.概念 球墨铸铁:正常组织是细小圆整的石墨球加金属基体的铸铁。 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(百分数表示)。 球化元素:加入铁液中能使石墨在结晶生长时长成球状的元素。 反球化元素:在铁液中能使石墨在结晶生长时无法长成球状的元素。 石墨漂移:发生在铁液的碳硅含量过高的状况下,大量石墨聚集在铸件上部或型芯的下部。 蠕墨铸铁:石墨既有在共晶团内部石墨相互连续的片状石墨的组织特征,又有和球状石墨相像的特点,石墨形态是蠕虫状的铸铁。 蠕化率:在有代表性的显微视场内,蠕虫状石墨数与全部石墨的百分比。 蠕化率(VG)= 复合蠕化系数: -反球化元素的当量值-铁液中残留的镁量 黑心可锻铁:铁素体为基体+团絮状石墨的可锻铸铁。高韧性。 珠光体可锻铁:基体以珠光体为主+团絮状石墨的可锻铸铁。高强度。 白心可锻铁:基体外缘铁素体,中心脱碳不全,有少量珠光体+团絮状石墨的可锻铸铁。 可锻铸铁:由团絮状石墨和不同基体组成的铸铁。 2.解答题 1)说明球墨、蠕墨、可锻铸铁牌号,如QT600-3,RuT420,KTH350-10,KTZ650-02,KTB400-05。 QT600-3:球墨铸铁,抗拉强度为不小于600Mpa,伸长率不小于6% RuT420:蠕墨铸铁,抗拉强度不小于420MPa KTH350-10:黑心可锻铁,抗拉强度不小于350MPa,伸长率不小于10% KTZ650-02:珠光体可锻铁,抗拉强度不小于650MPa,伸长率不小于2% KTB400-05:白心可锻铁,抗拉强度不小于400MPa,伸长率不小于5% 2)生产球铁时,进行孕育处理的目的。 消退结晶过冷倾向;促进石墨化;减小晶间偏析; 3)用稀土镁合金进行球化处理时,球化处理方法有哪些,优缺点是什么。 冲入法:稀土镁合金密度较大,与铁液平稳反应。汲取率低;有球化衰退问题。处理时有闪光浓烟。 型内球化法:球化元素汲取率高,没有球化衰退问题,但应设置挡渣系统。 4)球铁凝固特性 有较宽的共晶凝固温度曲线;糊状凝固特性;有较大的共晶膨胀。 5)为什么热处理能大幅提高球铁力学性能 由于石墨的有利的形态,使得它对基体的破坏作用减到了最低限度。使得热处理更好的对基体组织的调整和改善。 6)球墨铸铁的铸造特性 流淌性:球化处理,使铁液净化,提高了流淌性,球化、孕育处理导致铁液温度降低,流淌性较灰铸铁差。 收缩特性:球铁凝固后期的膨胀比灰铁大。 内应力:收缩、温差应力比灰铁大。 7)为什么复合蠕化剂中既含有球化元素又含有反球化元素 利用球化元素使石墨球化,反球化元素使石墨不