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？
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、VOD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、冰晶石组成的熔剂中各组元的作用是什么？
60.铝合金中α-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？
第一章
1、为什么有双重相图的存在？双重相图的存在对铸铁件生产有何实际意义？硅对双重相图的影响又有何实际意义？答：1>从热力学观点看，在一定条件下，按Fe-Fe3C相图转变亦是有可能的，因此就出现了二重性2>通过双重相同，可以明显的看出稳定平衡在发生共晶转变及共析转变时，其温度要比介稳定平衡发生时的温度高，而发生共晶、共析转变时所需含C量，以及转变后的r中的含碳量，稳定平衡要比介稳定平衡低。依此规律，就可以通过控制温度成分来控制凝固后的铸铁组织。3>硅元素的作用：a：共晶点和共析点含碳量随硅量的增加而减少b：硅的加入使相图上出现了共晶和共析转变的三重共存区c：共晶和共析温度范围改变了，含硅量越高，稳定系的共晶温度高出介稳定系的共晶温度越多d：硅量的增加，缩小了相图上的奥氏体区
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。答：片状石墨：按晶体生长理论，石墨的正常生长方式沿基面择优生长，形成片状组织。实际石墨晶体中存在多种缺陷，螺旋位错缺陷能促进片状石墨的形成。螺旋位错为石墨的生长提供a、c两个互相垂直的两种生长方向，当a方向的生长速度大于c方向的生长速度时，便行程片状石墨。球状石墨：石墨晶体中的旋转晶界缺陷可促进球状石墨的形成，此外，在螺旋位错中，当c 向的生长速度大于a向的生长速度时就会形成球状石墨。球状石墨的形成一般先有钙、镁的硫化物及氧化物组成的晶核开始，经球化处理后，还有利于向球状石墨生长。球状石墨的生长有两个必要条件：较大的过冷度和较大的铁液与石墨间的界面张力。蠕虫状石墨：有两种形成过程：1>小球墨→畸变球墨→蠕虫状石墨2>小片状石墨→蠕化元素局部富集→蠕虫状石墨
3、试讨论磷共晶的分类、析出过程以及如何控制磷共晶体的形态（粗细）及数量。答：按照组成不同可将磷共晶分为二元磷共晶及三元磷共晶。磷共晶的形成，是由于磷的偏析造成的，磷属于正偏析元素先析出的部分含P量较少，P不断富集，含量高到一定程度时便形成磷共晶。实践证明：若铸铁的石墨化能力较强或冷却速度较低，就形成稳定系三元磷共晶，形式与二元磷共晶相似，反之则形成亚稳定系三元磷共晶，在灰铸铁中，主要是稳定系元磷共晶。
碳当量：根据各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。（CE=C+1/3（Si+P））共晶度：用铸铁的实际含碳量和共晶点的实际含碳量的比值
4、偏析：合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析。奥氏体直径偏析特点：在初析奥氏体中有硅的富集，锰则较低，而在枝晶间的残存液体中则是碳高、锰高、硅低分配系数：Kp=元素在奥氏体中的浓度xA/元素在铁液中的平均浓度xI（相间不均）偏析系数：Kl=元素在奥氏体枝晶心部的浓度/元素在奥氏体边缘的浓度（相内不均）
5、共晶团：以每个石墨核心为中心所形成的这样一个石墨-奥氏体两相共生生长的共晶晶粒
6、球状石墨的结构特征及形成条件：球状石墨具有多晶体结构，从核心向外辐射状生长，每个放射角皆由垂直于球的径向而呈相互平行的石墨面堆积而成，石墨球就是由大约20~30个这样的锥体状的石墨单晶体组成。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间的界面张力。
第二章
1、灰铸铁的金相组织及性能的特点是什么？答：灰铸铁的金相组织由金属基体和片状石墨组成。金属基体形成有珠光体、铁素体及珠光体加铁素体三种。石墨的形状、大小数量及分布是决定灰铸铁性能的主要因素：1>强度性能较差，因为石墨的缩减作用及缺口作用2>硬度特点，灰铸铁的硬度主要由基体决定，铁素体较软，强度低，珠光体强度硬度高，但韧性则低于铁素体，由于强度主要受石墨影响，硬度主要受基体影响，所以，同一强度，硬度有一范围，同一硬度3>较低的缺口敏感性4>良好的减震性5>良好的减摩性。原因：良好的铸造性7>良好的切削加工型
2、冷却速度是如何对铸铁组织发生影响的？答：冷却速度增加，铁液过冷度增大，共晶反应平台离莱氏体共晶线的距离越来越近，易生成白口，在实际生产中，冷却速度的影响一般通过铸件壁厚，铸型条件以及浇注温度等因素体现出来。
3、品质系数：品质系数Qi是成熟度RG与硬化度HG之比。成熟度RG是直径为30mm的试棒测得的抗拉强度与由共晶度算出的抗拉强度之比。在1.15~130为佳，适当过热与孕育处理能提高RG值。若RG<1表明孕育不良，生产水平低，未能发挥材质的潜力。硬化度是
测得的硬度与由共晶度算出的硬度之比。HG越低表明灰铁强度高，硬度低，有良好切削性。它为何能衡量铸铁的冶金质量？答：Qi值越高，说明冶金效果越好，在0.7~1.5之间波动，>1为佳。
4、提高灰铸铁性能的主要途径是什么？答：1>合理选定化学成分。在保持碳当量不变的情况下，适当提高Si/C比，如有0.5升至0.75，会产生一下影响：<1>初析奥氏体增加，有加固基体作用<2>G减少，缩减作用，切割作用减小<3>固溶于铁中硅量增高，强化铁素体<4>共晶转变温度提高，珠光体稍有粗化，对强度性能不利<5>硅增高，促进石墨化，降低白口倾向2>进行孕育处理。目的在于，促进石墨化，降低白口倾向，降低断面敏感性，细化晶粒，适当增高共晶团数和促进细片状珠光体的形成3>低合金化，加入少量的合金元素，常有以下作用：细化石墨，铁素体减少甚至消失，珠光体细化，铁素体固溶强化，因而有较高的强度性能。在设法提高铸铁强度性能的同时，必须注意：要维持较高的碳当量，以维持铸铁的铸造性能，从而充分发挥灰铸铁的特长，措施是：一定程度的过热，强化孕育处理，低合金化。
5、常见气体对铸铁石墨化的影响答：氢：能使石墨形状变得较粗，同时都有强烈稳定渗碳体和阻碍石墨析出的能力。此外，还有形成反白口的倾向。氢量增加时，铸铁的力学性能和铸造性能皆会恶化。氮：阻碍石墨化，稳定渗碳体，促进D型石墨的形成，还能促进形成蠕虫状石墨。氮有稳定珠光体的作用，因而可以提高铸铁的强度。氧：阻碍石墨化，增高白口倾向，含氧增加，铸铁的断面敏感性增大，氧增高时，容易在铸件中产生气孔，增加孕育剂及变质剂的消耗量。
7.孕育处理的目的、孕育效果如何评价答：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。效果如何评价：（1）白口数减少（2）共晶团数增多（3）降低过冷度孕育处理：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处理方法。第三章强韧铸铁
1、分析球墨铸铁比灰铸铁对切口的敏感性较强，而减震性和导热性较差的原因？铸铁的敏感性、减震性、导热性取决于金属基体和石墨的组织形态。灰铸铁内有大量片状石墨，等于在内部存在大量的缺口，因而减少了对外缺口对力学性能敏感性，同样的大量片状石墨割裂了基体，组织了震动的传播，并能转化成热能而发散，因而具有良好的减震性。而球墨铸铁的组织是金属基体和细小圆整的石墨，石墨均与对金属基体没有破坏作用因而比灰铸铁缺口敏感性强减震性差。同理由于石墨的导热性好，灰铸铁大量石墨片状，有利于热的传递，而球墨铸铁圆整球状，没有片状传递好，所以球墨比灰铸铁导热性差。
2、球墨铸铁生产时化学成分的选择原则是？他和灰铸铁有何不同？选择既要有利于石墨的球化获得满意的基体，又要使铸铁具有较好的铸造性能，对于灰铸铁在碳当量保持不变的条件下适当提高Si/C比（如由0.5-0.75）
3、球化处理过程中球化元素镁的主要去向哪几个方面？如何提高镁的吸收率？镁的去向-脱硫、去氧——对铁液的球化作用——烧损上浮气化。方法自建压力加镁法、转动包法、镁合金法。
4、试分析奥氏体——贝氏体球墨铸铁的热处理中，变更加热温度和等温淬火温度对生成组织及性能的影响、（1)要想获得贝氏体组织需要对球墨铸铁进行等温淬火处理。低温等温淬火可得下贝氏体，高温等温淬火得奥氏体和上贝氏体组织。（2)奥氏体——贝氏体组织还受等温温度的影响。等温温度高于330~350（一般为350~370）基体组织主要为上贝氏体和奥氏体，强度和硬度有损失，而且耐磨性好，此外等温温度的不同还会使基体中残余奥氏体的数量不同。
5、试分析可锻铸铁孕育处理的目的与灰铸铁和球墨铸铁有何不同？灰铸铁的孕育处理的目的;促进石墨化，降低白口倾向，降低断面敏感度，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珠光体的形成。球墨铸铁的孕育目的：消除过冷倾向，促进石墨球化，减小晶间偏析。可锻铸铁的孕育处理目的：希望铁液在一次结晶时促进形成渗碳体组织，而在随后的石墨化退火过程中对石墨的形成没有影响或促进石墨形成。其最大的不同之处是可锻铸铁在第一次结晶时期望得到渗碳体而不是石墨。
6、强韧铸铁？分类？强韧铸铁是球墨铸铁和蠕墨铸铁，可锻铸铁的总称
7、球铁的几种组织？生产环节?球铁的正常组织是细小圆整的石墨球加金属基体，在铸态，
金属基体通常是铁素体与珠光体的混合组织。生产环节：熔炼合格的铁液、（成分和温度）球化处理、孕育处理、炉前检验，浇注铁件，清理及热处理，铸件质量检验。
8、对球墨铸铁的熔炼要求，常用球化剂，球化处理方法？对熔炼的要求优质的铁液应该是高温，低硫、低磷含量和低的杂质含量（如氧及反球化元素含量）。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。
9、生产球墨铸铁为什么要孕育处理？目的消除结晶过冷倾向，促进石墨化，减小晶间偏析
10、球墨铸铁凝固特点1具有较宽的共晶凝固温度范围2糊状凝固特性3较大的共晶膨胀
11、球墨铸铁的常见缺陷?常见缺陷缩孔缩松、夹渣、皮下气孔、石墨漂浮及球化衰退等。
12、球化衰退的主要原因及采取措施原因镁、稀土元素不断由铁液中逃离有关，逃逸通常经过氧化损失，回硫及燃烧损失等等，另外和孕育作用的不断衰退有关。
13、措施1铁液中保持足够的球化元素含量2降低原铁液中的含硫量并防止铁液氧化3缩短铁液经球化处理后的停留时间4铁液经球化处理并扒渣后，为防止镁及稀土元素逃离，可用覆盖剂将铁液表面覆盖隔绝空气以减少逃离。
14.蠕墨铸铁的性能特点及常用于哪里？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铸铁。4铸造性能具有良好的流动性。应用1由于强度高对断面的敏感性小，铸造性能好因而可用来制造复杂的大型零件如变速箱箱体2由于蠕墨铸铁具有较高的力学性能还具有良好的导热性，因而常用来制造在热交换以及有较大温度梯度下工作的零件如汽车制动盘。
14、可锻铸铁的分类，可锻铸铁的成分选择原理。分类铁素体可锻铸铁，珠光体可锻铸铁，白心可锻铸铁。化学成分决定可锻铸铁力学性能和热处理时间的主要因素。选定原理1)在保证铸件整个断面上在铸态时能得到全白口，没有麻点否则会明显降低力学性能。2）石墨化过程要快，以保证在尽可能短的时间内完成石墨化退火，缩短生产周期3）有利于提高力学性能保证得到优质产品。4）在保证力学性能的前提下，具有较好的铸造性能，以利于得到健全铸件。
15、可锻铸铁石墨化过程及影响因素1)在奥氏体晶界上形成石墨核2）渗碳体不断向奥氏体内溶解3）碳原子由高浓度区向低浓度区扩散4)碳原子向石墨核心沉积，即石墨长大。影响因素1析出石墨核心的数量2碳原子的扩散。
第四章特种性能铸铁
1.常用特种铸铁有哪些？减摩铸铁，冷硬铸铁，抗磨铸铁，耐热铸铁，耐腐蚀铸铁。
2.减摩铸铁：材料的摩擦系数小，磨损少及抗咬合性能好。组织特征：珠光体数量多，片间距小。常用减摩铸铁：含磷铸铁，钒钛铸铁，硼铸铁。
3.冷硬铸铁的组织特点：可将其分为三个区域，最外层为白口区，紧挨的是麻口区，内层为灰口区。
4.常用抗磨铸铁有哪些？普通白口铸铁，镍硬白口铸铁，铬系白口铸铁。
5.耐热铸铁：指在高温条件下具有一定的抗氧化和抗生长性能，并能承受一定载荷的铸铁。分类：中硅耐热铸铁，含铝耐热铸铁，含铬耐热铸铁。
6.PB比：氧化时所生成的金属氧化膜体积比生成这些氧化膜所消耗的金属体积要大，称pb 比，用γ表示。Pb比有什么用：当γ﹥1时，金属氧化膜才可能具有保护性。当γ＜1时，所形成的氧化膜疏松，多口，不可能完全覆盖整个金属表面。
7.合金元素抗氧化的条件：（1）合金元素氧化物的pb比大于1，且具有低的电导率。（2）合金元素对氧的亲和力大于铁，即具有先于主金属氧化或能还原主金属氧化物的条件。（3）合金元素的氧化物与主金属铁的氧化物互不溶解，即合金元素的氧化物能单独存在。
8.铸铁的高温生长：铸铁在高温下还会发生体积不可逆的膨胀。分哪几个阶段及预防措施：（1）低于相变温度时的生长。措施：一是使铸铁在使用温度下全部为全部为铁素体基体，可采用提高硅含量或采用低温石墨化退火来获得全部铁素体基体。（2）相变温度范围内的生。措施：一提高铸铁相变点温度，二是调整工作温度，使铸铁在工作温度范围内处于单相组织状态。（3）高于相变温度时生长。措施:一加入合金元素铝，硅，铬等，二采用孕育处理，使共晶团及石墨细化。三适当降低碳量。四采用球墨铸铁。
9.提高铸铁耐蚀性的途径：（1）改变某些相在腐蚀剂中的电位，降低原电池的电动势。（2）改善基体组织，进而减少原电池数量，减小电动势。（3）在铸铁表皮层下
形成一层致密，牢固的保护膜。10：常用耐蚀铸铁：高硅耐腐蚀铸铁，含铝耐腐蚀铸铁，高铬耐腐蚀铸铁。11.减摩铸铁的使用条件是摩擦易损，一般要求材料摩擦系数小，磨损少及抗咬合性好。抗磨铸铁的使用条件是磨料磨损，用于抵抗由硬颗粒或突出物作用使材料迁移导致的磨损。12.冷硬铸铁最适宜的工作条件？获得高质量的冷硬铸铁掌握哪些原则？主要用于耐磨性及强度要求都比较高的场合。原则：（1）炉料性质的遗传性，炉料中白口铸铁的比例增加，铸件的白口深度亦增加。（2）熔炼工艺增加铁液过热度及延长铁液在高温时的保持时间，都使铁液的形核能力降低，白口深度增加。（3）铸型工艺冷铁厚度是影响白口层深度的主要因素。13.分析高铬铸铁中二次碳化物在基体组织中的作用：高铬白口铸铁在热处理过程中，由于加热的温度不同，二次碳化物会有一个析出和溶解过程。加热温度低于一定温度时，二次碳化物以析出为主，高于时以溶解为主。二次碳化物的析出，将使奥氏体中碳及合金元素降低。提高马氏体转变温度和，有利于空淬时增加马氏体数量，减少残余奥氏体量，同时，亦导致奥氏体转变曲线左移，降低淬透性。14.总结硅，铝，铬三元素对提高铸铁耐热性的缘由有哪些。答案同第七题
第5章铸铁的熔炼
一. 冲天炉熔炼的基本要求：优质，高产，低耗，长寿，操作便利。基本构造：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。二）燃烧比：焦炭层燃烧的完全程度co2除以co2+co，co2越多越好。附壁效应（炉壁效应）：冲天炉内的炉气有自动趋于沿炉壁流动的倾向。三）根据热交换冲天炉分为，预热区，融化区，过热区，炉缸区。四）冲天炉炉气：组成CO CO2性质：对于铁无论什么区域炉气都是氧化性，硅，锰也是如此。氧化带内氧气二氧化碳浓度都很高，炉气氧化性最强，还原带内炉气一氧化碳含量高氧化性弱，但对于铁和其他合金元素即使在还原带内，仍然是氧化性的。五）冲天炉炉渣来源：炉衬的侵蚀，焦炭的灰分，炉料带入的杂质，金属元素的烧损所形成的氧化物以及加入颅内的熔剂。作用：清除焦炭表面的灰渣，有利于颅内的燃烧反应，使焦炭在炉内的冶金反应中起更大作用，而且炉渣本身还直接参与了冶金反应，影响特也成分变化。六）影响铁液增硫脱硫因素：增硫a炉料含硫量，炉料含硫越低增硫越快。b焦炭消耗率越高，增硫越多c焦炭含硫量越多，增硫多。脱硫因素：a炉渣碱度一定范围内提高b炉温升高c炉气氧化性强。七）常用脱硫方法和脱硫剂a炉内脱硫（碱性冲天炉，脱硫剂*石灰，电石，白云石*）b炉外脱硫就是加脱硫剂（苏打，电石，石灰），方法①气动脱硫（喷射脱硫，多空塞气动脱离）②摇包和回转包脱硫。八）影响硅锰烧损主要因素：炉温(温度升高，烧损减少)，炉气氧化性（炉气氧化性低，烧损减少），炉渣性质（酸性冲天炉si烧损少，Mn烧损多，碱性相反），金属炉料。九）影响铁液温度的主要因素1焦炭的影响a焦炭成分（含碳量高好），b焦炭强度与块度（强度小不能有很好的块度，块度小的话急速燃烧使高温区短，块度太大燃烧太慢）c反映能力（低反应能力好）2送风的影响a风量（最惠风量时好）b风速（太大对焦炭吹冷作用，稍大则强化燃烧，提高炉气温度）c风温（温度高可强化焦炭燃烧，太高减低燃烧比）d风中氧气浓度（含氧的缩短氧化带，增加co2浓度）3金属炉料的影响（减小炉料块度，采用洁净的金属炉料）4熔炼操作参数（底焦高度，焦炭消耗量，批料量）5冲天炉结构参数（炉型，风口布置）。十）分析预热送风，富氧送风，除湿送风的措施，作用，方法：1预热送风2富氧送风（作用a提高冲天炉融化速率b降低焦铁比，c减小si，Mn的烧损率。。方法a相送风管中引入氧气，含氧增加2-4%。b从风口吹氧c风口下的炉缸的炉壁周围安装喷嘴，将氧气吹入内）3除湿送风（作用，提高铸件质量减少焦耗，铁液温度提高，si，mn烧损率低，铁液含氧低，白口倾向小。方法a吸附除湿，吸收除湿，冷冻除湿）十一冲天炉网形图定义，描绘冲天炉风量，焦炭消耗率，燃烧比，铁液温度，炉子熔化率之间关系的实验图表。（a焦耗一定是，送风增大，熔化率增加，铁液温度线提高后下降b风量一定是，焦耗增大，铁液温度升高，熔化率下降c熔化率一定时可以用高焦耗，大风量。D为达到一定得温度，可用不同的焦耗和风量配合。十二底焦高度作用（金属料在氧化性弱的气氛中融化，既能防止过分氧化，又能保证铁液滴有足够的过热高度。2底焦高度确定（a供风强度越大，底焦高度越高b风口排距大，风口斜度大和风口排数多，增高c 焦炭块度小，反应性能高，降低d层焦焦耗越高，底焦越高。）
第六章铸造碳钢
1、试论述铸钢件形成热裂的机理，并说明浇注温度过高和钢中含硫量过多对于形成热裂的影响。答：热裂现象是钢凝固到固相温度范围时，由于凝固收缩，铸件内部会产生热应力。
当应力超过铸件能承受的最大应力时，铸件就会沿晶界裂开。浇注温度过高，到凝固时收缩量大，热应力大，会增大热裂倾向。含硫量过多，硫在ɑ-Fe中的溶解度很小，常以FeS形式存在。FeS与Fe易在晶界上形成低熔点的共晶体，会大大降低高温强度。在收到热应力时，就很容易裂开。
2、铸钢典型组织特征：碳钢铸件的铸态组织的特征是晶粒粗大，有些情况下还存在魏氏组织。
3、魏氏组织：铁素体在奥氏体晶粒内部以一定的方向呈条状析出。
4、铸钢的热处理目的：细化晶粒，消除魏氏体和消除铸造应力。热处理方法有退火、正火或正火加回火。
碳钢的铸造性怎样？为什么？答：与铸铁相比，钢的铸造性能是较差的。由于钢的熔点较高，结晶温度间隔较宽，收缩量较大，故钢液的流动性较低，缩孔及缩松倾向较大，铸件容易形成热裂和冷裂等缺陷
第七章铸造低合金钢
1、铸造合金中Mn、Cr、Ni的作用。Mn在铸造碳钢中主要为脱氧及减轻硫的有害作用，锰在低合金钢中可做强化元素使用，锰除了提高淬透性及细化珠光体外，还有使铁素体韧化、改善钢的低温韧性的作用。Cr使钢具有良好的淬透性，铬在钢的回火过程中能抑制碳化物的析出，此外在含量2%以下的铬能完全固溶于铁素体中，提高其强度，而不降低其韧性。Ni1）固溶强化2）提高钢的淬透性3）细化珠光体4）降低钢的韧性——脆性转变温度5）提高钢在高温下的抗氧化性。
获得高强度高韧性钢的途径。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
第八章铸造高合金钢
1.水韧处理：将钢加热至奥氏体区温度，并保温一段时间，使铸态组织中的碳化物基本上都固溶于奥氏体中，然后在水中进行淬火。高锰钢的加工硬化机理：（1）位错堆积论：高锰钢在经受强力挤压或冲击作用下，晶粒内部产生相对滑移，在滑移界面的两方造成高密度的位错，起到位错强化的作用。（2）形变诱导相变论：在受力发生变形时，由于应变诱导的作用，发生奥氏体到马氏体的转变，在钢的表面层中产生马氏体，因而具有高硬度。
2.提高高猛钢性能的途径：（1）孕育和变质（2）时效强化（3）合金化
3.不锈钢的不锈原理：使不锈钢具有耐蚀性的合金元素主要是铬，一方面可以在钢的晶粒表面形成钝化膜保护晶粒内部免于受到腐蚀。另一方面，还可以提高钢抵抗电化学腐蚀的能力，缩小两相之间电极电位的差值，减轻电化学腐蚀的现象。
4.钢在高温下的氧化和如何抗氧化？钢在高温下与氧化性气体（氧气水二氧化碳）接触时，其表面层会被氧化。抗氧化：根本途径是在钢的表面形成化学稳定性强的，组织致密的氧化膜。需要往钢中加入大量元素铬，铝，硅以形成氧化膜，这些元素的氧化物都具有高的热稳定性和化学稳定性，而且他们在比容上都大于铁，因而能阻止氧进入钢的内部。
5.铬镍不锈钢的缺陷，原因，改进措施？缺陷：（1）流动性差，并易产生冷隔原因：由于钢液含铬量高，在浇注过程中易产生氧化铬夹杂物而使流动性降低。氧化铬膜还使铸件易产生冷隔和表面皱皮等缺陷。改进措施：提高浇注温度，缩短浇注时间（2）体收缩大，易产生缩孔和缩松。应使铸件进行顺序凝固，冒口尺寸应比碳钢大20%---30%（3）易产生热裂原因：线收缩大，而且钢的高温强度低，改进：应加强铸型和型芯的容让性。（4）易产生热粘砂原因：钢的温度高。改进：采用耐火度高的涂料来涂刷铸型和型芯的表面。
第九章电弧炼钢炉
1.炼钢的目的与要求（1）将炉料熔化呈钢液，并提高其过热温度，保证钢液的需要（2）将钢液中的Si Mn和C的含量，控制在规定范围内（3）降低钢液中的有害元素S P,使其含量降低到规定范围以下（4）清楚钢液中的非金属夹杂和气体，使钢液纯净
2.电弧炉炼钢的特点电弧炉炼钢是利用电弧产生的高温来熔化炉料和提高钢液过热温度的。不用燃料燃烧后的方法加热，容易控制炉气的性质。炉料熔化以后的炼钢过程是在炉渣的发改下进行的。由于电弧炉渣的温度很高具有较高的化学活泼性，因而有利于炼钢过程中冶金反应的进行。
3.氧化法炼钢的工艺过程补炉——配料和装料——熔化期——氧化期——还原期——出钢
4.熔化期的任务将固体炉料熔化成钢液，并进行脱磷
5.氧化期的任务、氧化方法，操作原则、氧化期如何脱碳任务：脱磷，取出钢液中的气体和夹杂物，并提高钢液的温度。方法：矿石脱碳法吹氧脱碳法吹氧——矿石脱碳法原则：（1）先磷后碳（2）温度先低后高（3）造渣先多后少（4）供料先矿后吹氧
6.还原期的任务脱氧脱硫和调整钢液温度及化学成分
7、有哪几种脱氧方法，各自优缺点，画图说明扩散过程沉淀脱氧法（优：速度快，缺：脱氧产物容易留在钢液中，降低钢的质量）扩散脱氧法（优：脱氧产物留在炉渣中，钢液较纯净，钢的质量较高，缺：速度慢）
8，酸性电弧炉炼钢的特点（1）炉衬寿命长(2)冶炼时间短（3）钢液的气体和夹杂少（4）不能用来脱磷和脱硫，因此必须使用低磷和低硫的炉料
9，直流电弧炉的优缺点优点：（1）电弧稳定性强（2）电极消耗量少（3）噪声污染程度小（4）电能消耗低（5）电弧较长（6）能产生电磁搅拌作用缺点：电弧炉的容量小。
第十章感应电炉熔炼
1、试分析感应电炉的容量与所采用的电频率之间的大体对应关系。答：高频感应电炉，200000~300000HZ，容量一般是10~60Kg，中频感应电炉，1000~2500HZ，容量一般是50~1000Kg，工频感应电炉，50HZ，容量一般是500~10000Kg，炉子容量大时，电流频率要低些。因为在炉料内部磁通分布不均匀，外层磁通密度大，中心小，因此在外层产生的感应电动势和电流比里面大，产生集肤效应，所以发热量也是外大于内，采用的电频率越高，集肤效应越显著。因此，对于大直径的坩锅来说，若采用高频率，则在炉料中将有一个筒状的外层发出较多的热量，而里层发热很少。
2、感应电炉熔炼的特点：1>加热速度较快2>氧化烧损较轻3>炉渣的化学活泼性较弱4>工艺比较简单，生产比较灵活。
真空感应电炉炼钢的优点：1>能比较彻底的清除钢液中的气体2>钢中元素氧化轻微3>钢液中含氧量极低4>炼钢工艺简单。缺点：1>金属元素的蒸发2>钢液的沾污
第十一章钢的炉外精炼
1、炉外精炼的作用1）提高钢的纯净度2)减少合金元素的烧损3）为冶炼超低碳钢开辟了途径。
2、炉外精炼的优点炉外熔炼能够提高对钢液的熔炼效果，大幅度改善钢的质量，而且能够缩短炼钢的时间，降低能耗。
3、常用炉外精炼的方法;真空吹氧脱碳精炼法（VOD）氩——氧脱碳精炼法（AOD）真空氩氧脱碳转硫法（VODC）
4、真空氧化脱碳精炼法的优点。1）由于采用了真空、吹氧、和吹氩的结合，具有很强的清除气体和非金属夹杂物的能力，脱碳能力更强，节省氩气用量（还可以作为与AOD方法相比较的优点，缺点是结构设备复杂，投资较大
第十二章铸造铝合金
1、铸造铝合金共分几类？各类合金的特点及国际的表示方法是什么？答：分为形变铝合金和铸造铝合金特点：铸造铝合金的熔炼，浇注温度较低，溶化潜热大，流动性好，特别适用于金属性铸造、压铸、挤压铸造等，获得尺寸精度高、表面光洁、内在质量好的薄壁、复杂铸件。
2、提高Al-Si类合金力学性能有哪些途径？试举例。答：Al-Si-Mg系合金，（1）加入Mg；（2）加入细化剂（3）提高固溶处理温度（4）人工时效后沉淀析出；Al-Si-Cu系合金加入少量镁、锌、锰等
耐热铝合金的影响因素有哪些，为什么？答：由ɑ（Al）的化学成分、第二相性质、形状和分布等因素决定。ɑ（Al）化学成分越复杂，组织结构越稳定，第二相的热稳定性越高，晶粒越细，沿晶分布相组成的弥散程度越高，则越能阻滞ɑ（Al）在高温下的变形，因而合金的耐热性越好。铸造铝合金的熔炼
第十三章铸造铝合金的熔炼
1.铝合金熔炼的要点，各自什么意思，遵循的原则？要点：“防”严防水汽及各种含气脏物混入铝液。“排”通过精炼，清除氧化夹杂和气体。“溶”利用快速凝固，或加大凝固时的结晶压力，使铝液中的氢全部固溶于铝铸件内，不致形成气孔。应尊循以防为主的原则。
2.铝中的氢有几种析出形式？它们受哪些因素影响？一种是气泡形式析出，另一种是扩散脱氢。受氧化夹杂物的影响，受对流的影响。
3.铝液精炼工艺分几类？举例说明？比较优缺点？吸附精炼和非吸附精炼
第十四章铸造铜合金
1、分析ZCuAl9Mn2的结晶过程，描述其铸态组织。什么叫做铝青铜的“缓冷脆性”？产生的原因是什么？有哪些克服“缓冷脆性”的措施？试举例说明之答：。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，形成隔离晶体连结的脆性硬壳，使合金发脆，这就是“缓冷脆性”，也称为“自动退火脆性”。措施：1>加入铁、锰等合金元素，增加β相的稳定性，不使β相分解2>加入镍以扩大α相区，消除β相。3>提高冷却速度，对于薄壁铸件，β相将被过冷至5200C进行有序转变β→β1，3250C 时又进行马氏体无扩散转变β1→β'，β'是具有密排六方晶格的介稳定相，强度，硬度较高，塑形较低。当含有适量的β'相，且分布均匀时，合金有较高的综合力学性能。但β'超过30%时，合金变脆。
2、分析ZCuZn38的结晶过程，描述其铸态组织，分析含锌量和力学性能之间的关系。
由β相沉淀析出二次α相。含锌量增加，强度增大，塑形增加，超过一定数值后，强度塑性减小。
3、何谓锌当量系数、锌当量？有什么用途？使用锌当量要注意什么？试计算ZCuZn26Al4Fe3Mn3的锌当量及组织中α与β之比
锌当量系数：合金中各元素对组织的影响与锌对组织影响的比值。锌当量：合金中锌含量的百分比。用途：通过锌当量系数，求出锌当量，利用Cu--Zn二元相图判断合金的组织和性能。注意：只适用于合金元素不大于2%--5%，合金过大时不准确。
第十五章铸造铜合金的熔炼
1、铜液有哪几种脱氧方法？各自的优缺点是什么？
沉淀脱氧法优点是脱氧速度快，脱氧彻底比如磷铜脱氧。缺点是脱氧产物不已易清除，比如铝镁脱氧。扩散脱氧法缺点是脱氧速度较低，受Cu2O的扩散速度控制。但对铜液成分无影响，不会污染合金。沸腾脱氧法缺点水和二氧化碳不溶于铜液中，如不能从铜液中上浮排走，将产生不利影响。
2、尝试叙述磷铜的脱氧原理及脱氧工艺要点。磷铜加入铜液后，即在整个熔池内进行反应。第一阶段：5Cu2O+2P=P2O5+10Cu P2O5以气泡形式上浮，上浮过程与Cu2O反应进入第二阶段：Cu2O+ P2O5=2CuPO3。当Cu2O含量较高时，也可能会发生6
Cu2O+2P=2CuPO3+10Cu，CuPO3会上浮排去。加入磷过多会与水反应产生氢气形成皮下气孔，过少会残留氧，会产生水汽。因为磷能降低铜的表面张力，会提高流动性，对薄壁铸件失当增加磷的加入量。
第一章：根据各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增减，谓之碳当量，以CE表示，只考虑Si、P时，CE=C+1/3(Si+P)
共晶度：铸铁偏离共晶点的程度还可用铸铁的实际含碳量和共晶点的实际含碳量的比值来表示，这个比值称为共晶度，以S c表示。S c =铁/（4.26%-1/3（Si+P））如S c＞1过共晶、S c=共晶S c＜1为亚共晶铸铁
六种石墨分布分类1、片状：形成条件：石墨成核能力强，冷却速度慢，过冷度小2、菊花状：实际上中心是D形外围是A形，开始时过冷大，成核条件差、先出D型，后期放出凝固潜热，过冷减小而析出A型3、块片状：过共晶时在冷速较小时形成4、枝晶点状：冷速打过冷大导致G强烈分枝5、枝晶片状冷速小初生γ枝晶 6、星状：过共晶冷速较大。
第二章：金相组织由金属基体和片状石墨组成。主要金属基体：p F 及p+F石墨片以不同的数量、大小、形态分布于基体中。此外，还有少量非金属夹杂物：硫化物、磷化物等。硫化物：1、硫可以以硫化铁的形式完全溶解于铁液中，但凝固时硫在固溶体或渗碳体中的溶解度很小。锰较低、冷速较大时，形成三元硫化物或以富铁硫化物形态存在共晶团晶界上，能降低铸铁的强度性能2、当锰量较高时，则形成高熔点的MnS或S质点，对强度性能则无多大影响。3、磷共晶常沿晶团晶界呈网状、岛状或鱼骨状分布。它的性质硬而脆，是铸铁的性能降低，脆性增加，因此质量要求高的铸件常要限制磷的含量。
灰铸铁的性能特点1、强度性能：一方面由于它在铸铁中占有一定量的体积，是金属基体承受负荷的有效面积减少;另一方面，更为重要的是，在承受负荷时造成应力集中现象。
石墨的缺口作用主要取决于石墨的形状和分布，尤其形状为主，石墨的缩减作用取决于石墨的大小、数量和分布。灰铸铁的硬度取决与基体，细化共晶团的措施是提高铸铁力学性能的有力手段。灰铸铁中由于有大量的石墨片存在，减少了对外来缺口对力学性能影响的敏感性。
2.硬度分散。
3.缺口敏感性低。
4.良好的减震性。
5.良好的减摩性
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.炉料的影响化学成分的影响：普通铸铁中主要有C、Mn、P、S，其中C、Si是最主要基本的成分Mn含量较低，P、S常被看做杂质
化学成分对石墨影响：C、Si增高石墨粗化，一定限度前降低C、Si量，石墨细化，C、Si 很低（孕育不良）有形成D型石墨倾向，Cu、Ni、Mo、Mn、Cr、Sn、（一定限度）石墨细化 O、S较高，石墨成片状、 O、S较低，石墨成球团趋势
各元素对基体：主要体现在对铁素体和珠光体的相对数量和珠光体弥散度的变化上
C、Si、Al增加F增加提高Cu、Ni、Mo，可出现贝氏体
Mn、Cr、Cu、Ni、Sn、Sb（一定量内） P增加并细化其中Mn形成M Mo珠光体细化高Mn高Ni，形成γ
孕育处理：铁液浇注以前，在一定的条件下（如一定的过热温度，一定的化学成分，合适的加入方法）向铁液中加入一定量的物质（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，谓之孕育处理
孕育处理可降低铁液的过冷倾向，促使铁液按稳定锡共晶进行凝固同时对石墨形态并会发生积极影响。
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；适当增高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的目的。
提高灰铸铁性能主要途径：1、合理选定化学成分2、孕育处理3、低合金化
流动性：是指铁液充填铸型的能力，流动性高低受多种因素影响，最主要的是化学成分及浇注温度
对于普通HT，在正常浇注温度下，在Fe-C合金中其流动性最好，C与Si主要影响共晶度，S c＜1，增加C、Si能是流动性提高，S c＞1时，由于有初析石墨析出，因而流动性差，此时若提高流动性，只有降低C、Si含量，MnS以固体质点到形式存在，增加了铁液内摩擦，降低流动性，以FeS存在，影响不大
磷可使铁的共晶度增加，又形成低熔点共晶体，并降低铸铁液相线温度，因而磷可有效提高其流动性
Cu稍许提高流动性，铬在铁液表面形成氧化膜，降低流动性，另一重要因素为浇注温度，其他条件不变，提高浇注温度，增加流动性
收缩伴生性：缩孔、缩松、热裂、内应力及变形与冷裂
铸件热烈是由于在凝固后期受到来自铸型、型芯或其他方面机械阻碍造成的，常出现在铸件厚壁处或截面突变处，铸件凝固收缩越小，收缩前膨胀越大，机械阻碍越小，热烈可能性也越小。共晶团粗大也易热裂。
铸造应力主要指铸件固定收缩时所承受的热应力与相变应力。
铸造石墨化越强，石墨愈多越粗大，弹性模量与线收缩值越小，铸造应力也越小，这种铸造应力常是造成铸造变形开裂的主要根源。提高铸件碳当量，促进石墨化，铸造应力减少，产生冷裂可能性也减少。另外提高冷却速度，可增加温差热应力，同时石墨化也受到限制，铸造应力增大，产生冷裂的可能性加大。
在灰铸铁热处理:1、低温退火，消除内应力的热处理，并称热时效2、改善加工性能，降低硬度（去除铸件内残留的少量的由硫化物）的热处理（称为高温石墨化退火）
第三章球铁的组织：铁素体球铁: 塑性,韧性↑；铁素体+珠光体球铁: 两者之间；珠光体球铁: 强度,硬度↑。
球铁的性能：强度塑性韧性远远超过灰铁,由于可铁, 铸造性,减振性,切削性,耐磨性等良好
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。
化学成分的选定：
1.基本元素:
a碳和硅：为保证铸造性能碳当量在共晶成分左右，高C和低Si原则，CE↓↓→缩松和裂纹，CE↑↑→G漂浮，其结果是铸件中夹杂物量增多降低铸铁性能且污染工作环境；用镁和铈处理的铁液有较大的结晶过冷和形成白口倾向，硅能减小这种倾向，另外硅还能细化石墨，提高石墨球的圆整度，但硅降低铸铁的韧性。
b锰：由于锰有严重的正偏析倾向，往往有可能富集于共晶团晶界处，严重时会促使形成晶间碳化物显著降低球墨铸铁的韧性。
C磷：有严重的偏析倾向，易在晶界处形成磷共晶，严重降低石墨铸铁的韧性，磷还增大球墨铸铁的缩松倾向。
d硫：S↑易与和球化剂合成硫化物,浪费球化剂造成球化不稳定且增加夹杂物量，导致铸件产生缺陷，球化衰退速度加快。
2.合金元素：
a钼：提高铸铁强度和淬透性,0.6%`~0.8%使A的等温分解温度降低200~400℃，但在铸铁结晶过程中，钼在共晶团内有较大的正偏析倾向，当钼含量达0.8~1.0%时容易促使在共晶团边界形成富钼的四元磷共晶或钼的碳化物等脆性相。
b铜：具有稳定珠光体的作用
c镍：作用与铜相似，与钼相比其优点是在共晶团内部分布比较均匀，不会因偏析而使共晶团边界脆化。
d铬：用于珠光体球墨铸铁，0.2~0.3%可显著稳定珠光体及强化力学性能的作用。
3.微量元素：Ti、As、Pb、Al、Cr、Sn、Sb大多数情况对铸铁性能有不良影响：干扰石墨化、促使在共晶团边界上析出脆性相、在铁素体球墨铸铁中阻碍基体的铁素体化过程。球墨铸铁的熔炼要求及炉前处理技术：球化率的定义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。
1.对熔炼的要求：提高浇注温度（由于在球墨铸铁的球化、孕育处理过程中要加入大量的处理剂，这使得铁液温度要降低50~10℃）、低含硫量（为获得低硫高温铁液，采用冲天炉和感应电炉双联熔炼，中间配合有效的脱硫措施）、对原材料的要求（有足够低的硫、磷含量，并含有尽可能少的反球化元素以及来源及成分的稳定）此外，对铁液的氧化程度要严格控制，以控制其含氧量。
2.球化处理：Mg、Ce、Ca
A镁球化剂的性质及在铁液中的作用：
a优点：化学性质活泼，脱硫、去氧能力很强。生成的MgS、MgO熔点高，密度小轻易浮出铁液而被除去。镁进入铁液后首先起脱硫去氧作用，当铁液中硫量降至一定值时，镁开始对石墨的球化起作用（MgS、MgO、SiO2与G有共格关系→G核心），促使石墨长成球状。
b缺点：①密度小沸点低，加入铁液中的镁易上浮并气化，降低其吸收率，应严格控制反球化元素含量②残留Mg→↑↑白口，应严格控制Mg残留量。
Mg球化剂球化处理方法：自建压力加镁法、转动包法、镁合金法
B稀土镁合金球化剂的性质及在铁液中的作用：
a优点：素的沸点大都高于铁液温度，因此单纯用稀土处理时完全没有沸腾作用，非常平稳，其球化作用较镁差些，稀土纯化铁液的作用只有在伴有一定的搅动作用时才能发挥，所以和镁同时加入时便较用单一稀土合金时有利。
b缺点：需要注意的是，稀土元素虽有脱硫、去气、净化铁液和使石墨球化等有利作用，但白口倾向很大，而且偏析严重。
处理方法：冲入法、型内球化法（优点为球化元素的吸收率高，所得球墨铸铁的性能比普通冲入法的高。此外，还克服了孕育衰退和球化衰退的问题。但是为了保证球化稳定，各种工艺元素如球化剂成分、铁液温度、成分及原材料等一定要保持稳定。
3.孕育处理目的：消除结晶过冷倾向、促使石墨球化、减小晶间偏析。孕育方法：炉前一次孕育和多次孕育、瞬时孕育
球墨铸铁的铸造性能及常见缺陷：
㈠球墨铸铁的凝固特点：有较宽的共晶凝固温度范围、糊状凝固特性、较大的共晶膨胀。㈡球墨铸铁的铸造性能：较好流动性、收缩特性QT＜HT、内应力QT＞HT。
㈢球墨铸铁常见缺陷及防止：
1.缩孔缩松：防止措施：加大铸型刚度、增加石墨化膨胀的体积提高自补缩能力、采用适宜浇注温度减少液态收缩、结合生产条件合理选用冒口或冒口加冷铁
2.夹渣：防治措施：降低原铁液含硫量、保证石墨化条件下降低铁液残留镁量和稀土量、提高浇注温度、浇注前熔渣清理干净
3.石墨漂浮：措施：控制碳当量、降低原铁液含硅量
4.皮下气孔：措施：严格控制铁液残留镁量及型砂含水量
5.球化衰退：措施：足够的球化元素含量、降低原铁液含硫量、缩短球化后停留时间、球化扒渣后用覆盖剂防止镁及稀土元素逃逸。
球墨铸铁热处理：
㈠热处理特点：Fe－C－Si三元合金其共析转变温度范围宽、组织有高碳相、杂质含量较钢高）
㈡球墨铸铁的退火：
目的去除铸态组织中的自由渗碳体及获得F球墨铸铁。高温石墨化退火Ac3以上50～100℃，铸铁组织为G＋A。低温石墨化退火是为了是珠光体分解成铁素体和石墨，可采用两种方式：一种为加热到Ac1以上温度获得奥氏体基体后，让铸件缓慢通过共析转变温区，是奥氏体直接按稳定系进行共析转变，形成铁素体和石墨。另一种为在Ac1温度一下加热并保温，使珠光体分解为铁素体和石墨。退火完成以后铸件随炉冷至550~600℃后出炉空冷，以免产生缓冷脆性。
㈢球墨铸铁的正火处理：
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, 并使其细化，提高铸铁的强度、硬度和耐磨性。当铸态存在自由渗碳体时，在正火之前必须进行高温石墨化退火，以消除自由渗碳体。正火后组织特征为：铁素体被珠光体分割成分散状或破碎状，这种组织使球墨铸铁具有良好的强度性能和较高的伸长率和韧性。
高温完全奥氏体化正火（Ac1上限加30~50℃）以获得尽可能多的珠光体组织。
部分奥实体化正火（Ac1上、下限之间）加热温度处于奥氏体、铁素体和石墨三相共存区，仅有部分基体转成奥氏体，而剩下的部分铁素体则以分散形式分布，转变成奥氏体的部分在随后冷却过程中转变成珠光体。
为获得珠光体基体，还可采用淬火-高温回火的调制处理，得到回火索氏体组织。
㈣球墨铸铁的等温淬火处理：
得到贝氏体或奥氏体-贝氏体基体组织的球墨铸铁。前者淬火液温度较低，通常得到下贝氏体。后者一般采用较高温度的淬火液，得到奥氏体加上上贝氏体组织。
①B下—QT(针状) 250℃低温回火高于300℃时B分解②γ+ B下—QT(羽毛
②Ⅰ M 当γt↑时→ M↓ B↑α↑、M（c%↑）→γ（B）→γ过饱和Ⅱγ（c%↑↑）若
t↑→B型α+Fe3C
㈤球墨铸铁的表面处理;
为了提高球墨铸铁件的各种表面性能，如硬度、耐磨性、耐蚀性等。根据处理过程是否改变表层组织的成分，大致可分为两类：
1.不改变表层成分的热处理：表面感应淬火、火焰淬火、激光表面硬化的热处理。
2.改变表层成分的热处理：渗氮、碳氮共渗、软氮化处理。
蠕墨铸铁：
蠕化率：在有代表性的显微视场中蠕虫状石墨数与全部石墨数的百分比。
组织： F + G（蠕虫状、球状）；F + P + G（蠕虫状、球状）；P + G（蠕虫状球状）
制备：浇注前，向铁水中加入蠕化剂(稀土、Si、Ca等)进行蠕化处理，并经过孕育处理（硅铁、硅钙铁）后形成。
性能：蠕虫状石墨长宽比小，尖端圆纯对基体切割作用小；
抗拉强度、塑性、疲劳强度大于灰铸铁；
导热性、铸造性、可切削性大于球墨铸铁。
第四章特种性能铸铁——指服役过程中能满足特殊使用性能的铸铁，主要包括减摩铸铁、抗磨铸铁、耐热铸铁和耐腐蚀铸铁。
冷硬铸铁——通过一定的工艺方法，使铸件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。
抗磨铸铁
抗磨铸铁——用于抵抗磨料磨损（由硬颗粒或突出物作用使材料迁移导致的磨损）的铸铁
一. 耐磨性及影响因素
1.材料的耐磨性
绝对耐磨性——磨损量的倒数
相对耐磨性=标准试样的磨损量/实验试样的磨损量
2.影响耐磨性的主要因素
（1）外部条件：载荷、速度、温度、磨料的性质。（2）内部条件：组织和性能。高的硬度，一定的韧性。
二.普通白口铁
1.应用犁铧、面粉机磨辊、球磨机磨段、抛丸机铁丸
2.化学成分1）高C；2.2-
3.6%（2）低Si；﹤1%（3）Mn稍高；﹤1%（4）合金元素，不含或少量
3. 组织 P+Fe3C
4.性能（1）脆性大；（2）耐磨性较差。（3）脆性大
三.镍硬白口铸铁
1.应用冶金轧辊、球磨机衬板、磨球。
2.化学成分高C低Si，高Ni（提高淬透性、获得M），高Cr
3.组织马氏体+碳化物
4.性能
四.铬系白口铁
Cr↑，碳化物的形态：（Fe、Cr）3C→（Fe、Cr）7C3→（Fe、Cr）23C6（Fe、Cr）3C：连续网状或板状 1000-1230HV （Fe、Cr）7C3 ：不连续条状或条块状 1200-1800HV （Fe、Cr）
23C6 ：不连续条状或条块状 1140HV
1.低铬白口铸铁 Cr﹤5% 组织：P+（Fe、Cr）3C 宏观硬度450-550HB
2.中铬白口铸铁 Cr=7-11% 组织：P+（Fe、Cr）7C3+（Fe、Cr）3C
耐热铸铁
金属的氧化——金属从表面开始逐渐向金属化合物变化的现象
金属的生长——金属在高温下工作，其体积将发生不可逆转的胀大现象
耐热铸铁——在高温条件下，具有一定的抗氧化和抗生长性能，并能承受一定载荷的铸铁
一.铸铁在高温下的氧化
1.氧化过程
（1）氧原子在铁表面形成化学吸附
（2）受Fe-O化学反应速度控制的氧化过程;Fe + O2→ FeO
（3）受扩散速度控制的氧化过程.
T > 1000℃时，FeO膜厚度达到500?，隔绝氧与金属基体的直接接触，此时，铁的氧化就开始受金属铁离子通过FeO膜不断扩散至表面与氧反应。
2.影响铸铁氧化的因素
（1）氧化膜的性质;a.氧化膜的致密度系数
γ > 1时，氧化膜致密，具有保护作用; γ < 1时，氧化膜疏松，不具有保护作用。
b.氧化膜的导电率导电率↑，离子扩散运动↑，氧化↑;Al、Si、Cr、γ↑，导电率↓，抗氧化↑;
（2）合金元素;加入合金元素的目的是为了阻碍主金属铁离子的扩散，防止铁的进一步氧化（3）铸铁组织.
综上，防止的主要措施是：加入合金元素铝，硅，络等，以形成连续致密的能防止离子扩散的层下氧化膜；采用孕育处理，使共晶团及石墨细化；适当降低碳量，以减少石墨的数量；采用球墨铸铁等。
二.铁在高温生长
1.低于相变温度时的生长
温度:400~600℃; 生长机理:P→F+G;
措施:a.提高硅含量使基体全部为F，或采用石墨化退火来获得全部F
b.加入稳定P的合金元素.络，锡
2.在相变温度范围的生长
原因产生大量的孔洞. 措施:a.提高相变点温度; b.调整工作温度.
3.高于相变温度时的生长
原因:氧化措施:防止氧化.
第五章铸铁的熔炼
冲天炉的基本结构；炉底与炉基，炉体与前炉（有前炉的的炉缸，主要作用是保护炉底，汇聚铁液和炉渣使之进入前炉。物前炉的炉缸，主要起储存铁液），烟囱与除尘装置，送风系统，热风装置，风机
一冲天炉内焦碳燃烧的基本规律，
焦碳燃烧的一般过程:1加热着火2动力燃烧，焦炭的燃烧速度受化学反应速度的控制，称为动力燃烧3扩散燃烧。
二，氧化带，从空气与焦炭接触的位置开始至炉气中自由氧消失，二氧化碳浓度达到最大值。三，还原带，氧化带顶面至炉气中二氧化碳与一氧化碳含量基本不变的区域。，从风口引入的风容易趋向炉壁，形成炉壁效应，形成一个下凹的氧化带和还原带，对熔化造成不利影响。
①不易形成一个集中的高温区，不利于铁水过热；②加速了炉壁的侵蚀；③铁料熔化不均匀，铁液不易稳定下降,影响化学成分。
解决方法：①采用较大焦炭块度，使风均匀送入；②采用插入式风嘴；③采用曲线炉膛；④采用中央送风系统；⑤熔炼过程中为使焦炭不易损耗，送风量要与焦炭损耗相适应。
四，炉气燃烧比，通常所说的燃烧比是指燃烧产物的脱离底焦层到二氧化碳反应停止的气相成分计算。
冲天炉内的热交换，预热区，熔化区，过热区，炉缸区。
（1）预热区：从加料口下沿，炉料表面到铁料开始熔化的区域称为预热区，下面的炉气温度可达1200℃—1300℃，预热带的上部炉气温度为200℃—500℃。由于这一区域的平均温度不高，炉气黑度和辐射空间较小，炉气在料层内流速较大，炉料与炉气之间的热交换以对流为主，炉料在预热区内停留时间较长，一般为30分钟左右，预热区的高度受有效高度、底焦高度、炉内料面的实际位置、炉料块度、熔化速度、焦铁比的影响。
（2）熔化区：从铁料开始熔化到熔化完毕这一区域称为熔化区，在实际熔炼过程中，底焦顶面高度的波动范围大致等于层焦的厚度，熔化区内的热交换方式仍以对流为主，在实际熔炼过程中，熔化区不是一个平面区带，而是一个中心下凹的曲面，从铁水过热和成分均匀度出发希望熔化区窄而平直，熔化区在炉内位置的高低基本上是由炉气和温度分布状态决定，也受焦炭的烧失速度、批料重量、炉料块度等因素影响，这些因素将使铁料的受热面积、受热时间、受热强度发生变化，造成熔化区高度波动（影响出铁温度），当焦铁比一定，熔化
区的平均高度将会因批料重量的减小而提高，从而扩大了过热区，提高了铁水温度，但是批料层不宜过薄，否则易混料使加料操作不便。
（3）过热区：从铁液熔化以后，铁水下滴过程中，与高温炉气和炽热的焦炭相接触，温度进一步提高，此区域称为过热区（过热区炉气温度一般在1600℃—1700℃）。过热区内以焦炭与铁水接触传导传热为主，焦炭表面燃烧温度对热交换效果有重要影响。因而设法强化底焦燃烧，经测定铁水滴成铁水小流穿越底焦的时间一般不超过30秒，而在这一区间内铁水却要提高350℃左右，比预热区大了24倍左右，其传热强度为11KJ/Kg.s，达到这样高的传热强度，除了以高炉温做保证外，还要保证底焦具有足够的高度，这是提高过热效应的关键。
（4）炉缸区：在一般操作条件下，炉缸内没有空气供给，焦炭几乎不燃烧，此区域温度一般不超过1520℃，所以对高温铁水来说，炉缸区是一个冷却区，且炉缸越深，冷却作用越大。为了提高此区域的温度，可以适当地开渣口操作，但对铁水的氧化程度有害，所以当熔炼稳定以后，还要闭渣操作。
预热区内的热交换:自冲天炉加料口下缘附近的炉料面开始，至金属料开始熔化位置。炉气给热以对流传热为主，传递热量大，预热区高度变化大。
熔化区内的热交换，从金属料开始熔化到熔化完毕。炉气给热以对流传热为主，区域呈凹形分布，区域高度波动大。
过热区内的热交换，通常将铁料熔化完毕至第一排风口平面之间的这一段炉身高度。铁液的受热以与焦炭接触传导传热为主，传热强度大，炉气最高温度与区域高度起决定性作用。影响铁液温度的主要因素：1焦炭对铁液温度的影响；焦炭成分，焦炭强度与块度，反应能力.2送风对铁液温度影响；风量的影响（大了不好，笑了也不好，有最惠风量），风速的影响，风温的影响。3金属炉料对铁液温度的影响；4熔炼操作参数对铁液温度的影响；底焦高度，焦炭消耗量，批料量。5冲天炉结构参数对铁液温度的影响；炉型的影响，风口布置的影响。
冲天炉强化熔炼的主要措施；预热送风，富氧送风，除湿送风。
冲天炉熔炼过程中化学成分的变化规律；冲天炉内炉气的组成；O2，CO，CO2.
冲天炉内炉渣来源于炉衬的侵蚀，焦炭的灰分，炉料带入的杂质，金属元素的烧损所形成的氧化物及加入炉内的熔剂（碳酸钙）。石灰和其他夹杂物反应而形成的低熔点复杂化合物，即炉渣。
冲天炉燃烧和换热过程中会从各个方面带入炉内各种各样的氧化物，其中有焦碳的灰分、金属炉料的铁锈、粘土和砂子腐蚀掉的炉衬的。金属炉料中一些元素的烧损也会产生氧化物，主要有二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁、氧化亚铁其中以酸性氧化物二氧化硅为主，如果这些氧化物残留在铁水中会使铁水粘度增大流动性下降，并恶化铸件的机械性能，因此伴随熔化过程必须有一个造渣过程，随同每批炉料加入一定数量的溶剂，以便使这些化合物变为熔渣从炉内排出获得干净的铁水和洁净的焦碳表面。常用的造渣熔剂石灰石加入炉内后逐步加热到900℃时开始分解生成石灰，石灰（CaO）是较强的碱性氧化物可以同高熔点酸性氧化物组成低熔点的复杂盐类，炉渣成分对冲天炉熔炼过程、铁水质量有重大影响，调整炉渣成分可以促成或者是阻碍一些反应的进行，按照组成物的化学性质分有三类：酸性氧化物包括二氧化硅、五氧化二磷，碱性氧化物包括氧化钙，氧化镁，氧化锰，氧化亚铁，中性氧化物包括氧化铝。如果渣中的酸性氧化物多就称为酸性渣，碱性=CaO%+MgO% ，碱性在0.8以下SiO2%
时称为酸性渣，碱性在0.8~1.0时称为中性渣，1.0以上称为碱性渣，在冲天炉内还可以加入萤石（CaF2）用以降低炉渣熔点，这种氟盐投炉以后可以生成氟化氢对人体极其有害，目前许多工厂已禁止使用。经验表明，不加入萤石对炉渣性质并没有不良影响。
炉渣的性质：R=（CaO%+MgO%）/SiO2%,R为炉渣的碱度
炉渣的作用，清除焦炭表面的灰渣，利于炉内燃烧反应，直接参与冶金反应，影响铁液成分的变化。（酸性渣能抑制硅的烧损，碱性渣能降低铁液的硫）
冲天炉熔炼过程中铁液化学成分的变化：化学成分的变化，冲天炉熔炼化学成分变化有如下规律：
①、含碳量的增加。铁水的含碳量的变化，总是趋于共晶成分；②、含硫量往往增加40%—100%，铁水增硫量主要来自于焦炭；③、磷量基本不变；④、铁、硅、锰等合金元素
烧损，炉内氧化作用越大，元素烧损越严重含碳量的变化，
铁液自焦炭吸收碳分即曾碳，炉气中的氧化性气氛（O2，CO2）和铁液中的FeO所氧化既脱碳。影响铁液含碳量变化的主演因素；炉料化学成分，C0=4.3%-1/3（Si+P）。焦炭。供风条件，炉渣，炉子结构。
铁液中硅和锰的氧化过程；直接氧化，[Si]+O2=(SiO2)+Q, [Mn]+1/2O2=MnO+Q. [Si]+2CO2=SiO2+2CO+Q, [Mn]+ CO2=MnO+CO+Q.间接氧化，[Si]+2[FeO]=SiO2+2[Fe]+Q, [Mn]+ [FeO]= MnO+[Fe]+Q。锰和硅的氧化主要发生在熔化区和过热区。
含硫量的变化；铁液中硫的来源，一是炉料中固有的硫，二是铁液从焦炭中吸收的硫分。碱性冲天炉，特别是预热送风碱性冲天炉熔炼，能有效地的脱硫。在一般酸性冲天炉中，含硫量是增加的。
第六章，铸造碳钢铸造碳钢属于亚共析钢，其结晶过程分为一次结晶和二次结晶。一次结晶：有高温铁素体（δ-Fe）析出，然后又有奥氏体析出；二次结晶：有共析铁素体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。
碳钢为什么热处理，方法是什么？碳钢铸件的铸态组织的特征是结晶粗大，有些情况还存在魏氏组织（或网状）组织。晶粒粗大则晶界的比表面积小，钢的强度较低，韧性较低，碳钢在铸态力学性能低，不耐冲击。铸造碳钢在其二次结晶过程中，当温度通过γ+α两相区时，先共析铁素体α的析出会因钢的含碳量和冷却速度的不同而形成不同的形态，有粒状、条状（魏氏体）和网状三种。实际上只有含碳量低儿壁又较厚的铸钢件中，才会在铸态下得到粒状组织。铁素体在奥氏体晶粒内部已一定的方向呈条状析出，魏氏体组织属于亚稳定组织，通过热处理，可使之转变为更稳定的粒状组织。由于奥氏体晶界上晶格缺位多，且组织疏松，故易于铁素体新相的形核和铁原子的聚集从而为网状组织的形成创造了条件。通过适当的热处理（退火或正火），魏氏体或网状组织即会转变为粒状组织，从而使钢的性能得到提高。碳钢铸件热处理的目的是细化晶粒，消除魏氏体（或网状组织）和消除铸造应力。热处理方法有退火、正火或正火加回火。碳钢件不采用淬火处理的方法。这是由于碳钢的淬透性较差，铸件壁厚上不易得到均一的组织和性能。
影响铸造碳钢力学性能的主要因素？一，化学成分：碳是钢的主要强化元素，锰和硅在钢中是有益的化学成分，他们也提高钢的强度，铸造碳钢中含硅量的上限值为0.5％，钢中的硫和磷是有害的化学成分，硫是铸钢件产生热烈的一个重要因素，磷是铸钢件产生冷烈的一个重要因素。二，气体和非金属夹杂物：1，气体，①氢，钢中的气体主要是氢、氮和氧。钢中的氢依照凝固条件的不同而采用两种方式：在凝固较慢的条件下氢H2方式析出，在铸钢件表皮下形成众多小气孔；在快速凝固条件下，氢以极微细的质点在铁的晶格内部析出，形成“氢脆”。②氮，少量氮化物在凝固过程中能起到非均质结晶核心的作用，具有细化钢的晶粒，提高钢的力学性能的作用。但当钢中氮化物多时，又会使钢的塑性和韧性降低。③氧，氧在钢液中以FeO分子形态存在钢中氧既能造成气孔又能使钢的力学性能降低。2，非金属夹杂物，分为4类：硫化物类、氧化铝类、碳酸盐类、球状氧化物。三，铸件壁厚，由于壁厚对晶粒度、枝晶臂间距和致密度产生影响，使铸件壁厚对钢的性能有显著的影响，这称为铸钢件的壁厚效应
第七章铸造低合金钢是在铸造碳钢的化学成分基础上加入为量不多的一种或几种合金元素所构成的钢种，其合金元素的总含量一般不超过5％。
锰的作用：1提高钢的淬透性，2在铁素体中起固溶强化作用，3使钢的共析转变温度降低单元锰钢的缺点是热处理中过热敏感性大，易使钢产生回火脆性（在热处理时铸件回火后应速冷），4使铁素体韧化、改善钢的低温韧性
锰硅钢中硅的作用：1使钢的淬透性进一步提高，2提高钢的表面强化效果，从而提高钢的耐磨性，3锰硅钢具有良好的耐海水腐蚀的能力
铌起细化晶粒的作用
铬的作用：1提高钢的淬透性，2在铁素体中起固溶强化作用，而不降低其塑性，3抑制碳化物的析出
单元铬钢的缺点是具有回火脆性，加入适量的钼能减轻钢的回火脆性倾向，铬和钼都
具有提高渗碳体热稳定性，钼和钒课防止钢在高温下发生晶粒长大因此铬钼钢具有良好的耐热性能，铬钼钒钢实用于耐热零件
镍在钢中的作用：1固溶强化，2提高钢的淬透性，3细化珠光体，4降低钢的韧性—脆性转变温度，5提高刚在高温下的抗氧化性。
获得低合金高强度钢的方法：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。
第八章，铸造高合金钢。高锰钢的特点：高锰钢中锰的含量为13%，牌号ZGMn13，钢经过热处理后具有单一奥氏体组织，韧性很好，但硬度并不高。但这种奥氏体有加工硬化性，铸件在工作中经常受强烈的冲击或挤压，其表面层组织发生加工硬化，硬度大为提高，因而具有很高的耐磨性。由于高锰钢的热导率低（相当于钢的1/3左右），焊接过程中易产生大的应力而开裂。又由于焊接形成的熔池中产生大量的氧化锰夹杂，降低母体金属与焊缝金属之间的联接，故焊接性能很差。
高锰钢的加工硬化机理：1位错堆积论：高锰钢在经受强力挤压或冲击作用下，晶粒内部产生最大切应力的许多互相平行的平面之间，产生相对滑移，结果在滑移界面的两方造成高密度的位错，而位错阻碍滑移的进一步运动，即起到位错强化的作用。2形变诱导相变论：认为高锰钢中奥氏体是处于相对稳定的状态，在受力而发生变形时，由于应变诱导的作用，发生奥氏体向马氏体的转变，在钢的表面层中产生马氏体，因而具有高硬度。
铸造不锈钢的耐蚀原理：当钢中含铬量达到一定的浓度约（2%）以上时，就会在钢的晶粒表面形成一层致密的、含氧化铬的薄膜，其组成可以用FeO·Cr2O3表示。这种氧化膜在氧化性酸类中具有高的化学稳定性，称为钝化膜。保护晶粒内部，使之免于受到腐蚀。
抗磨耐蚀合金铸钢的机理：抗磨耐蚀合金钢以铬为主加元素，并添加有镍和钼，以便在铬、镍、钼的联合作用下，使钢具有很高的淬透性，从而在油淬或空冷条件下，得到马氏体组织。铬镍不锈钢与铬镍耐热钢在化学成分和性能方面各有何特点？
铬镍不锈钢的化学成分如下：C≤0.12%，Si≤1.0%，Mn1.0%~2.0%，Cr17.0%~20.0%，Ni8.0~11.0%，P≤0.04%，S≤0.03%。钢的力学性能指标如下：σs≥200Mpa，σb≥450Mp，δ5≥25%，ψ≥32%，ak≥10×105J/m2。由于含有大量的铬，顾在焊接中易形成氧化铬夹杂物而影响焊接强度，焊接性能差。
铬镍耐热钢在成分上与铬镍不锈钢相比有较高的含碳量，钢中Si2%~3%。含镍量也较高。不仅拥有好的耐蚀性，也有很好的耐热性。
第九章电弧炉炼钢
１．炼钢的目的和要求：○1将炉料融化成钢液，并提高其过热温度，保证教主的需要;○2将钢液中的硅、锰、碳的含量，控制在规格范围之内;○3降低钢液中的有害元素Ｐ和Ｓ，使其含量降低到规定限度以下；○4清除钢液中的非金属夹杂物和气体，使钢液纯净。
２．炼钢工艺要点：①补炉：炉温高、操作快、补层薄②配料和装料炉料：有适宜的平均含碳量、造渣脱磷保护炉底③熔化期：预脱磷、在炉料熔化过程中，炉料中的铁和硅、锰、磷等元素被炉气中的氧所氧化生成FeO、SiO2、MnO及P2O5等氧化物与加入的石灰化合而成炉渣④氧化期：初期低温，脱磷；后一阶段1550℃以上氧化脱碳沸腾精炼。氧化脱碳方法：矿石脱碳（加矿石，分三批10kg/t→0.1%）吹氧脱碳（0.6Mpa~0.8Mpa脱碳0.3%左右每吨耗氧量4~6m3）吹氧—矿石脱碳（矿石-吹氧-矿石-净沸腾）⑤还原期：脱氧、脱硫和调整钢液温度及化学成分、合金化；ⅰ预脱氧：锰铁Mn+FeO→ⅱ脱O、S 白渣和电石渣a白渣：石灰、氟石、碳粉C+(FeO)→CO↑+[Fe] （CaO）+(FeS) →（CaS）+(FeO)补充造渣材料石灰硅石粉Si+2（FeO）→（SiO2）+2[Fe] b电石渣（增碳）：石灰、氟石、碳粉+大电流（CaO）+3C→（CaC2）+CO↑ C+(FeO) →CO↑+[Fe] （CaO）+(FeS) →（CaS）+(FeO) （CaC2）+(FeO)+ （CaO）→2（CaO）+[Fe]+2 CO↑（CaC2）+3(FeS)+ 2（CaO）→3（CaS）+3[Fe]+2 CO↑ⅲ调整化学成分ⅳ（终脱氧）铝脱氧：插铝法和冲铝法○6出钢：静置扒渣。
⒊.炼钢过程的物理化学分析㈠硅和锰的氧化直接氧化Si+O2→SiO2△H=-870230J/mol 2Mn+ O2→2MnO △H=-404882 J/mol间接氧化Si+2FeO→SiO2+2Fe Mn+ FeO→MnO+Fe
㈡脱磷：2[Fe2P]+5(FeO)+4（CaO）→（CaO）4?P2O5+9[Fe]脱磷的有利条件：高碱度和强氧化性的、粘度小的炉渣，较大的渣量和较低的温度
㈢脱碳：脱碳产生CO气泡使熔池强烈搅动，使钢液温度和化学成分均匀并能清除钢液中的