合金及熔炼期末复习题2015

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;(2)Cr是缩小γ区元素;(3) 在含量超过2%易形成白口组织,(4) Cr含量在10%~30%,形成高碳化合物以及在铸件表面形成氧化膜，从而用作耐磨、耐热零件。

16.说明硅锰二元素的含量对基体组织的影响。
答：蠕墨铸铁中硅量通常是用来调整机体组织的，随着硅含量的增加基体中珠光体量减少，而铁素体含量增加，而硅含量过低会产生白口。锰在常规含量范围内对石墨的蠕化无影响。锰在铸铁中其稳定珠光体的作用。
17铸铁中加入合金元素，进行合金化的目的。
答：1.细化石墨和共晶团2. 增加基体中珠光体的含量，并使珠光体的片间距细化；3.生成碳化物或含有合金元素的复合磷共晶等硬化相；4.提高渗碳体的热稳定性，防止珠光体在高温下发生分解，提高铸铁的耐热性。
29.分析冲天炉风口以上的炉气成分及含量分布。
30.说明对铸造用铁液铁液质量的基本要求。
答：1.出炉温度：满足下列要求
8.说明S\P含量对铸铁石墨化合机械性能的影响
答：S：阻碍石墨化，易形成P（珠），结晶前沿形成低熔点偏析层，使Fe、C结合力上升。
P:影响不大，C‘左移，Tc’下降
9.灰铸铁件进行低温退火和高温退火的目的是什么？
答：低温退火：消除内应力的热处理，亦称热时效。高温退火：改善加工性能的降低硬度（去除铸件内残留的少量自由碳化物）的热处理。
D.焦炭块度小，表面积增大，与铁水接触多，增碳；
E.铁液在炉缸中停留时间长，接触时间长，增碳；
F.送风强度小，熔化率下降，铁液在过热区停留时间长，增碳；
G.无前炉，铁水在炉缸内停留时间长，增碳；
H.炉渣，有利于增碳，提高碱度。
27.指出冲天炉熔化铁水时，影响增硫和脱硫的因素，并介绍一种炉外脱硫的方法。
18.试论述加速黑心可锻铸铁退火过程的途径和措施
答：在第二阶段石墨化过程中，可以采用从780°左右开始逐步缓缓冷却，通过共析区域的方法进行，一般以3~5℃ /h的速度通过共析转变温度区，奥氏体直接转化为铁素体加石墨。这一方法石墨化速度可较快些，但控制冷速是很重要的。

铸造合金及其熔炼复习思考题铸铁及其熔炼什么是 Fe-C 双重相图，哪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？1.概念：在铁碳合金中，碳有两种存在形式，一种是渗碳体，其中碳的质量分数是6.69%；另一种是游离状态的石墨，碳的质量分数是100%，由于从热力学的稳定性上看石墨更加稳定，而从动力学上看生成渗碳体更加容易。

因此铁碳合金的两个二元系都有可能发生，将其叠加就是二元双重相图；2.稳定：石墨的自由能低于渗碳体，因此石墨是更稳定的相，而渗碳体是介稳定相，而铁-石墨相图是稳定性倾向的，最终形成的是稳定的石墨而不是介稳定的渗碳体，故满足热力学观点；3.影响：冷却速度较大时倾向于介稳定系转变，且时间短原子扩散不充分，所以碳以渗碳体形式析出，形成白口组织；冷却速度较小时倾向于稳定系转变，原子扩散时间充足，有利于石墨化，故碳以石墨形式析出，形成灰铁组织；4.硅的加入：1)共晶点左移，出现了共晶和共析转变的三相共存区2)共晶温度范围扩大；3)减少了共晶点的含碳量。

5.铬的加入：1)共晶点左移；2)共晶温度范围缩小；什么是碳当量、共晶度，有何意义?1.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，就是碳当量CE，将碳当量与共晶点碳量进行对比就可以看出某一成分铸铁偏离共晶点的程度。

2.共晶度：铸铁的实际含碳量与共晶点的实际含碳量的比值，就是共晶程度Sc，Sc值也能看出偏离共晶点的程度，且结合CE可以间接推断铸铁铸造性能的好坏以及石墨化能力的大小。

片状石墨、球状石墨、蠕虫状石墨的形成条件是什么，它们与奥氏体的共晶过程有何异同点？1.片状石墨（A型），生核能力较强，要求冷却速率较低、过冷度小，且铁液要有足够的碳当量以及适宜的孕育量，没有激冷；2.球状石墨，要求有较大的过冷度和较大的铁液和石墨间的表面张力；3.蠕虫状石墨：要求冷却速率低，过冷度小，否则蠕墨比例下降，且要添加低于处理球墨铸铁所要求的球化元素数量，使之达不到完全的球化程度。

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。

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。

铸造合金熔炼试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 下列哪项不是铸造合金熔炼过程中需要考虑的因素？A. 合金成分B. 熔炼温度C. 熔炼时间D. 合金的硬度答案：D2. 在铸造合金熔炼过程中，通常采用哪种气体进行炉内保护？A. 氧气B. 氮气C. 氩气D. 二氧化碳答案：C3. 铸造合金的熔炼温度通常取决于以下哪项？A. 合金的熔点B. 炉子的容量C. 熔炼时间D. 操作者的熟练程度答案：A4. 下列哪种合金元素通常不用于铸造合金中？A. 铜B. 铝C. 铅D. 镁答案：C5. 铸造合金熔炼过程中，为了提高熔炼效率，可以采取以下哪种措施？A. 增加熔炼时间B. 提高熔炼温度C. 使用预热的炉料D. 减少炉内保护气体流量答案：C二、判断题（每题1分，共5分）6. 铸造合金熔炼过程中，炉料的预热可以减少熔炼时间和能耗。

（对）7. 铸造合金的熔炼温度越高越好，因为这样可以更快地完成熔炼。

（错）8. 铸造合金熔炼时，炉内保护气体的作用是防止合金氧化和污染。

（对）9. 铸造合金的熔炼过程中，合金元素的添加顺序对最终合金的性能没有影响。

（错）10. 铸造合金熔炼完成后，应立即进行浇注，以防止合金凝固。

（错）三、简答题（每题5分，共20分）11. 简述铸造合金熔炼过程中的三个主要步骤。

答案：铸造合金熔炼过程中的三个主要步骤包括：炉料的预热、合金的熔化、调整成分和精炼。

12. 为什么在铸造合金熔炼过程中需要使用炉内保护气体？答案：炉内保护气体用于创造一个惰性气氛，防止合金在高温下与空气中的氧气或其他气体反应，从而避免合金氧化和污染，确保合金的性能。

13. 描述铸造合金熔炼过程中温度控制的重要性。

答案：温度控制对于铸造合金熔炼至关重要，因为它直接影响合金的熔化效率、成分均匀性以及最终合金的性能。

过高的温度可能导致合金过度氧化或烧损，而过低的温度则可能导致合金熔化不充分或成分不均匀。

14. 说明铸造合金熔炼过程中合金元素添加的一般原则。

电炉熔炼工考试复习题一．填空题：1．生产曲轴时，第一次孕育用的硅铁和硅钡合金粒度为（8 mm～20mm）。

2．孕育剂，球化剂称量好后，应马上预热温度在（250℃～450℃）。

3．330飞轮浇注时铁水快冒上来加发热剂这样做是为了增强冒口的（补缩能力）。

4．我车间生产倒挂机时加入硅钡合金主要是为了(延长孕育时间)。

5．每次开炉前都需要检查(喷淋泵，风机，炉衬，炉体水管，水压，水温，输水胶管老化程度)等。

6．用于化验或观察三角试块要取的铁水试样在铁水表面(200毫米)以下。

7．浇注时，浇口杯铁水应(始终充满)。

8．330缸头铁水处理时，铜应在出(200Kg)铁水后加入，如果出水之前加入有可能粘在包底而熔化不了。

9．球铁中石墨呈（球状）。

10．曲轴铁水处理之前须要烘烤干的有：(合金材料，小端包，取样勺，扒子，终罩，冰晶石粉，塞子，铁水包)。

11．球化剂孕育剂用前要（烘烤）。

12．操作台手柄操作时，(不能同时搬动)两支手柄。

13．烘炉时间为24h，要在1580-1600保温（2h）。

14．铸铁中通常所说的五大元素为：（碳，硅，锰，磷，硫）。

15 本企业生产的铸铁的种类有(灰铁，蠕铁，球铁)。

二．选择题：1．孕育时孕育剂在铁水出到铁水（B）后迅速加入铁水包。

Ａ：1/3Ｂ：1/2 Ｃ：2/3２．孕育剂中Al的含量较高能产生（ A ）Ａ：气孔Ｂ：缩松Ｃ：抵消Ｓ的坏作用３．处理曲轴和330缸套时用终罩加入冰晶石粉的作用是（B）。

Ａ：增强孕育效果Ｂ：使渣稀释并充分上浮Ｃ：加入合金使强度增加４．球化反应合适的反应时间为：（C ）。

Ａ：60-100秒Ｂ：１．100-120秒Ｃ：150-180秒５．蠕铁孕育时，在蠕化剂在（C）加入。

Ａ：出铁水时Ｂ：倒包时的同时Ｃ：倒包前放包底６．倒包孕育时铁水（C）浇。

Ａ：朝有孕育剂的一侧Ｂ：随便浇Ｃ：朝没有孕育剂的一侧７．灰铁牌号（B）以上需要孕育处理。

Ａ：HT150Ｂ：HT200 Ｃ：HT250８．炉料本身气体含量高，或锈蚀严重，表面油脂物多，含水分多，铁水包不干，孕育剂不干多产生（A）缺陷。

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介稳定系相图和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)介稳定和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和石墨的界面张力。

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。

铸造合金原理及熔炼一、名词解释l．铸铁：的铁碳合金。

2．白口铸铁：少数C固溶于铁素体，其他以碳化物存在。

3．灰口铸铁：c主要结晶成石墨，并呈片状形式存在于铸铁中，断口为暗灰色。

4．球墨铸铁：铁水在浇注前经球化和孕育处理，C主要以球状形式存在于铸铁中。

5．球化处理：向铁水中加入稀土镁合金（球化剂）。

（其中镁是具有很强球化能力的元素）。

球化剂的作用是使石墨呈球状析出。

我国应用最广的球化剂是稀土镁合金。

6．孕育处理：向铁水中加入硅铁合金（孕育剂）颗粒。

孕育剂的作用是促进铸铁石墨化，防止产生白口，细化石墨。

常用的孕育剂为硅的质量分数75%硅铁。

7．蠕墨铸铁；是液态铁水经蠕化处理和孕育处理得到的．由金属基体和蠕虫状石墨构成。

8．可锻铸铁：是由白口铁经过退火而制得的一种高强度铸铁，白口铸铁中的渗碳体分解成团絮状石墨的灰口铸铁，性能优于灰铸铁，耐磨性和减震性优于普通碳索钢，可部分代替碳钢，合金钢和有色金属。

9．奥氏体（A或γ）：碳溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体。

晶格结构：面心立方晶格fcc。

10．铁素体（F或α）：碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体，晶格结构：体心立方晶格bcc。

11.δ-铁素体：碳溶于δ-Fe中所形成的间隙固溶体。

12．碳当量定义：将合金元素对共晶点碳量的影响折算成铸铁碳量的增减，折算后的值称之为碳当量，以CE表示。

碳当量：CE=C+1/3(Si+p) 13．共晶度：铁液实际含碳量和共晶点的实际碳量的比值为共晶度，以sc表示。

共晶度：Sc=C/[%-(Si+p)l/3l 14．钢的腐蚀金属表面在周围介质的作用下逐渐被破坏的现象称为金属的腐蚀。

15．化学腐蚀是指金属表面与周围介质发生化学反应而引起的破坏，如高温下金属的氧化等。

16．电化学腐蚀是指金属与电解质溶液发生电化学作用而使金属破坏的现象。

17．耐热钢是指在高温下对氧化性气体具有抗氧化性的钢种。

18．黑色金属：在工业生产中，通常把铁及其合金称为黑色金属。

2.常见缺陷包括气孔、缩松、偏析、裂纹。产生原因与熔炼质量、铸造工艺、冷却速度、铸造应力有关。预防措施包括优化工艺、使用精炼剂、控制冷却速度、减少铸造应力。
3.热处理影响镁合金的晶粒尺寸、内部应力、机械性能。退火用于消除应力，固溶处理用于改善塑性和韧性，时效处理用于提高强度和硬度。
4.镁合金在汽车工业的优势包括轻量化、高强度、良好的铸造性能。应用包括发动机零件、车身结构、轮毂等。
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.镁的化学符号是______。（）
2.镁合金中，最常用的合金元素是______。（）
3.镁合金熔炼时，为了防止氧化，通常采用的保护气体是______。（）
4.镁合金的凝固收缩主要包括______和______两种类型。（）
D.镁合金的凝固收缩大，需要精确控制铸造工艺
12.下列哪种镁合金具有较好的耐腐蚀性？（）
A. AZ31
B. AZ91
C. AM60
D. WE54
13.在镁合金熔炼中，以下哪种做法可能导致熔体吸气？（）
A.熔炼前彻底清洁熔炼设备
B.在真空条件下进行熔炼
C.熔炼时快速加热至熔点
D.熔炼过程中进行搅拌
14.下列哪种技术可以减少镁合金铸件中的气孔缺陷？（）
B.铸造压力不均
C.镁合金热膨胀系数大
D.铸件结构设计不合理
8.以下哪些是压力铸造的优缺点？（）
A.优点：可获得高精度、高表面质量的铸件
B.缺点：设备成本高
C.优点：适用于复杂形状铸件
D.缺点：生产效率低
9.以下哪些措施可以防止镁合金熔炼过程中的氧化？（）
A.使用保护气体
B.真空熔炼
C.控制熔炼气氛

2015河南科技大学《铸造合金及其熔炼》考试重点第一章（一）铁碳相图的二重性：Fe-C合金中的碳有渗碳体Fe3C和石墨两种存在形式。

在通常情况下，碳以Fe3C的形式存在，即Fe-C合金按Fe-Fe3C系转变。

但Fe3C是一亚稳相，在一定条件下分解为铁和石墨，所以石墨是碳存在的更稳定状态。

这样Fe-C相图就有Fe-Fe3C和Fe-G两种形式。

（二）Si对相图的影响：①硅使共晶点和共析点左移，即减小共晶和共析含碳量，其中对共晶含碳量影响较显著。

②硅略微提高共晶和共析转变温度，并使转变在一个温度区间中进行，对共析转变温度范围的作用更为显著。

③硅的加入，使相图出现了包晶、共晶和共析转变的三相共存区。

④随着硅含量的增加，相图上的奥氏体区逐渐缩小。

⑤硅含量越高，稳定系的共晶和共析温度高出亚稳定系的共晶和共析温度越多。

（三）碳当量与共晶度：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，称之碳当量。

以CE表示，一般只考虑Si和P。

CE=C+1/3（Si+P）共晶度：铸铁的实际含碳量和共晶点实际含碳量的比值。

以Sc来表示。

SC=C铁/Cc ′（四）影响奥氏体枝晶数量及粗细的因素：①合金元素的影响a. V、Mo增大共晶凝固过冷度并增大初生γ生长区间，使γ枝晶的分枝程度增加，促使二次枝晶生长，细化二次枝晶间距。

b. Al、Ni减小共晶凝固过冷度并缩小初生γ生长区间，其中Ni促使形成分枝较少的短胖状γ，Al则形成细而短小无规则分布的γ。

c. Cu、Ti、Cr介于上述之间，Ti促使γ枝晶的形成并细化枝晶，Cr则形成短小无方向性分布的γ。

d. V和Ti同时加入，使枝晶数量增加，并细化枝晶。

e. S：使枝晶粗化。

② Si/C比值的影响③冷却速度的影响（五）片状G的形成过程①形成条件a. 螺位错台阶：即沿a向，又沿c向生长，最后长成具有一定厚度的片状石墨。

b. 旋转晶界：取决于Va/Vc。

普通HT中G呈片状，这是由于O、S等活性元素在G棱面上的吸附，使这个原本光滑的界面变得粗糙，只需小的过冷即沿a向生长，使Va﹥Vc，长成片状石墨。

熔炼工考试试题（题库版）1、单选变质处理工艺参数是加入量、变质温度和（）。

A.变质效果B.变质材料C.变质时间D.金属熔体性质正确答案：C2、判断题石墨是灰铸铁中的碳以游离状态存在的一种形式，它（江南博哥）与天然石墨没有什么差别，仅有微量杂质存在其中。

正确答案：对3、判断题铝是有色金属中最常用的金属，铝的世界年产量比除铝以外的所有有色金属总合还要多。

正确答案：对4、问答题底焦加入量对熔炼的影响？正确答案：底焦加入量过多，底焦顶面过高，超过了熔化带，达不到铁水熔化温度，铁料不能熔化，只有当多余的底焦烧掉，铁料到熔化带才能熔化。

造成焦耗增加。

可能会造成铁水温度稍有增加。

底焦加入量过少，熔化带的平均位置下降，熔速增加，但因缩短了铁水的过热距离使铁水温度降低。

造成铁水氧化严重，可能产生发渣现象。

5、单选铸件外观质量不包括（）。

A.尺寸公差B.质量公差C.焊补质量D.力学性能正确答案：D6、判断题氢进入铝液中是三个过程：吸附、扩散、溶解。

正确答案：对7、判断题铸造生产所用的液体燃料主要是重油（燃料油）和轻汽油。

正确答案：错8、单选QT450-10的基体组织是（）A.铁素体B.铁素体+珠光体C.珠光体+铁素体D.珠光体正确答案：B9、判断题劳动保护的基本方针是“安全第一，预防为主”。

正确答案：对10、判断题铝液净化后要添加覆盖剂静置15分钟作用，其目的是保护铝液被氧化，同时溶入铝液中的细小气泡和夹杂继续上浮，保证铝液的纯净度。

正确答案：对11、单选下列材料中（）不能作为铝合金的变质剂使用。

A.磷B.锶C.石墨D.钠正确答案：C12、判断题牌号为QT400—18的铸铁，其中QT代表球墨铸铁代号。

正确答案：对13、单选铝中加入的合金元素溶解在铝晶格中，使晶格发生畸变，造成铝基体强化，这种结构叫以铝为基体的（）。

A.化合物B.固溶体C.金属间化合物D.晶体正确答案：B14、判断题合金的铸造性能，是选择凝固原则的定性的因素，如收缩较大的铸钢，球墨铸铁等铸件，应选择顺序凝固的原则。

9.选择球墨铸铁的化学成分与灰铸铁有何不同? P54
碳和硅：由于球状石墨对基体的削弱作用很小，故球墨铸铁中石墨数量多少对力学性能的影响不显著。
锰：球墨铸铁中锰所起的作用与其在灰铸铁中所起的作用有不同之处。在灰铸铁中，锰除了强化铁素体和 稳定珠光体外，还能减小硫的危害作用，而在球墨铸铁中，由于球化元素具有很强的脱硫能力，因而锰已 不再能起这种有益的作用。而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 进形成晶间碳化物，因而显著降低球墨铸铁的韧性。 10.球化处理过程中球化元素镁的主要去向是哪几方面?如何提高镁的吸收率? P58 生成的硫化镁、氧化镁较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，促使石墨长成球状。镁又是强烈稳定碳化物的元素，残留有一定镁 量的铁液在凝固时有很大的白口倾向。 密流处理：在炉前加一辅助处理室，铁液通过处理室然后流入浇包。Or 加盖法处理 11.请叙述可锻铸铁第一阶段石墨化原理。P89 渗碳体-奥氏体界面上的碳浓度低于 a 点，造成使碳原子不断从渗碳体界面溶入奥氏体，这样又在奥氏体内 部造成碳的浓度差，因此又造成碳原子从奥氏体向石墨核心上不断析出的条件。只要在高温保持有足够的 时间，通过奥氏体不断地溶入和析出的过程，可以一直进行到渗碳体分解完毕。此时奥氏体内的成分即可 达到均匀（相当于 b 点） ，高碳相由渗碳体全部转变成团状石墨。 12.球墨铸铁组织中为何较易出现少量渗碳体?如何防止? P60 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，在晶界上稀土元 素的含量比晶内高出几倍，因而常在晶界处形成少量碳化物，恶化球墨铸铁的力学性能，特别是塑性和韧 性。 使用低稀土含量的球化剂，以控制过量稀土元素进入铁液，避免降低性能。 13.如何缩短可锻铸铁的退火时间? P91 增加铸件凝固时的冷却速度。如使用金属型浇筑白口毛坯，可细化初晶组织，使渗碳体-奥氏体界面增加， 增加石墨可能形核的位置，同时又允许铁液中有较高的碳、硅含量而不致在铸件心部出现麻点，从而可加 速石墨化，缩短退火周期。 14.常见的球化剂有哪些?并有哪些处理方法? P58 我国使用最多的是稀土镁合金，国外大都采用镁合金和纯镁球化剂。 镁作球化剂处理方法：1、自建压力加镁法；2、转动包法；3、镁合金法。 稀土镁合金处理方法：1、冲入法；2、型内球化法。 15.可锻铸铁有哪几类?叙述铁素体可锻铸铁的退火过程。P87 铁素体（黑心）可锻铸铁（多） ；珠光体可锻铸铁（少） ；白心可锻铸铁（国内不用） 。 1) 升温阶段（0-1）1 点的温度一般为 950℃左右或更高些，此时组织由珠光体加莱氏体转变成奥氏体加 莱氏体。

铸造合金及其熔炼试题铸造合金及其熔炼试题一、什么是铸造合金？铸造合金是一种由数种金属结合而形成的材料，用于制造和修复金属零件。

它比纯金属更易加工，拥有更高的强度和抗温度特性，能够耐受更高的压力和载荷，因此受到汽车和船舶制造商的广泛采用。

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二、熔炼结构及其特点铸造合金的结构可分为浇铸合金和锭晶合金。

浇铸合金以铸造的方式形成，具有较为分散的结构，因此它的力学性能差于锭晶合金。

而锭晶合金则通过原料熔铸和造坯工艺形成，具有较为紧密的结构，达到更加优异的机械性能。

三、熔炼工艺及其试题1、浇铸合金熔炼工艺试题：（1）在铸造合金的熔炼过程中，浇铸模具应考虑什么因素？（2）熔炼过程中，使用不同的助焊剂会如何影响合金性能？（3）什么样的熔温是最适合铸造合金的熔炼的？（4）在熔炼过程中应注意什么？2、锭晶合金熔炼工艺试题：（1）什么熔温是最适合锭晶合金熔炼的？（2）锭晶合金在熔炼时应该如何控制温度？（3）在熔铸锭晶合金时，为什么要将原料加入到熔炉中？（4）反向锭晶工艺和正向锭晶工艺有什么不同？四、铸造工艺及其应用1、铸造工艺及其试题：（1）模具应如何选择才能达到铸件的预期效果？（2）什么模具材料可以用来制造铸件？（3）金属浇铸时应注意什么？（4）芯模应如何设计？2、铸造合金应用：铸造合金广泛应用于汽车、船舶、航空航天等工程中，其特殊性能可以保证产品具有优异的性能，增加整体强度，降低整体重量，并增强耐腐蚀性和耐高温性。

在航空领域，它们可以用于制造结构件、发动机等，在汽车领域，可以用于制造发动机转子、叶轮等，还可用于制造机械设备或机器人。

第一章1、为什么会有双重相图的存在？在学习金属学课程时为什么不太注意这点？硅对双重相图的影响又有何实际意义？第二章1.灰铸铁的金相组织由金属基体和片状石墨组成。

主要的金属基体形式有珠光体、铁素体及珠光体加铁素体。

此外，还有少量非金属夹杂物，如硫化物、磷化物等。

2.灰铸铁的性能特点：a）强度性能较差b)布氏硬度和抗拉强度的比值较分散c)较低的缺口敏感性d)良好的减震性e)良好的减摩性.3.一般来说,当其他条件相同时,铸件越厚,冷却速度越慢.因此,铸铁件厚壁处容易出出大的石墨片.4.提高浇注温度可稍使石墨粗化.5.普通铸铁中主要有C、Si、Mn、P、S五元素.6.P38 铸铁中各元素对石墨影响表格7.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的处理方法。

8.提高灰铸铁性能的途径：a)合理选定化学成分b)孕育处理c)微量或低合金化。

9.应用最广泛的孕育剂：75%Si-Fe。

10.流动性是指铁液充填铸型的能力。

对于普通灰铸铁而言，因它偏离共晶点不远，结晶范围小，初生奥氏体枝晶不发达，故在正常浇注温度下，在铁－碳合金中它的流动性是最好的。

11.铸铁的收缩：液态收缩、凝固收缩、固态收缩。

12.凡是能提高灰铸铁石墨化能力的因素都有利于防止热裂产生。

13.铸造应力主要指铸铁固态收缩是所能承受的热应力和相变应力。

第三章1.球墨铸铁生产过程的几个环节：1.熔炼合格的铁液、2.球化处理、3.孕育处理、4.炉前检验、5.浇注铸件、6.清理及热处理、7.铸件质量检验。

2.当碳当量过低时，铸件易产生缩松和裂纹。

当碳当量过高时，易产生石墨漂浮现象，其结果是使铸件中夹杂物数量增多，降低铸铁性能，而且污染工作环境。

3.在选择碳含量时，应按照高碳低硅的原则。

4.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：在铁液中会使石墨在生长时无法长成球状的元素。

熔炼工考试考试题（题库版）1、单选球铁特有的铸造缺陷是（）A.缩孔缩松B.夹渣C.皮下气孔D.石墨漂浮及球化衰退正确答案：D2、判断题磷含量的提高，铸件的力学性能尤其韧性和致密度降低，磷量高往往（江南博哥）是铸件热裂的原因。

正确答案：错3、判断题铜元素在铸铁中的作用是促进共晶阶段石墨化、细化并增加珠光体的数量。

正确答案：对4、问答题冲天炉开炉送风的控制要点有哪些？正确答案：装料完毕后，焖炉0.5h左右，即可开风。

开风时仍敞开一部分风口，然后全部关闭，以免一氧化碳积聚而发生爆炸事故。

冲天炉的风量以每分钟鼓风的立方米数（标准状态）计量，单位为Nm3/min。

此外，还以送风强度来衡量冲天炉风量，这是指单位炉膛截面积风量的大小，单位为Nm3/min•m2，对于曲线炉膛冲天炉，为反映底焦的燃烧情况，此炉膛截面积可按风口所在的炉膛截面积计算，但力求与熔化强度指标一致，也可按炉膛最大截面积计算。

5、判断题好的烧结炉衬内壁表面为白色玻璃琉璃状，颜色为灰色。

正确答案：错6、判断题气压传动反应快，动作迅速，一般只需0.02~0.3s就可以建立起需要的压力和速度，因此特别适用于一般设备的控制，这是气压传动最突出的优点。

正确答案：对7、判断题开炉前，冷却塔的喷淋及应急水泵控制开关放在”自动”位置。

正确答案：对8、单选在铝合金生产过程中，铝液温度达到（）度时其变质效果较好。

A.760~800B.660~700C.700~730D.730~750正确答案：D9、判断题加补贴的作用，是实现铸件定向凝固，增大冒口补缩距离。

正确答案：对参考解析：暂无解析10、判断题ZL104合金铸造性能和力学性能优良，可以铸造承受较大载荷、形状复杂的铸件，可在185℃以下工作。

正确答案：对11、问答题影响炉壁效应的因素？正确答案：炉壁效应的强弱与炉膛直径大小，炉料状况，炉型和送风方式有关。

炉子直径愈大，炉料块度愈小，尺寸形状愈不均匀，则炉壁效应也愈大。

熔炼工考试试卷及答案一、单选题（共20题，共40分）1. 氧、碳、氮都提高钛的室温抗拉强度，其强化效果按（）顺序递减。

A（江南博哥）. C、N、OB.N 、O、CC. O、N、CD.N 、C、O正确答案：B2. 不合格与缺陷（）A.完全不同B.完全相同C.不合格包含缺陷D.缺陷包含不合格正确答案：C3. 真空电弧熔炼中金属损耗主要分为（）形式A.高温蒸发损失B.金属喷溅损失C.高温蒸发损失，某些组元的气化损失，金属喷溅损失D.A和 B正确答案：C4. 钛合金中铁元素合金组元的分配系数K=0.3，铁元素在铸锭头部横断面的平均含量与实际配比相比()A.高于实际配比值B.低于实际配比值C.等于实际配比值D.高于或低于配比值正确答案：A5. 单相全波整流电路中，若有一只整流二极（或晶闸管）短路，则可能()A.变成单相半波整流B.烧毁另一只管子C.全部管子烧毁D.不产生任何影响正确答案：B6. 转速负反馈系统中，负载转矩增加，则电动机转速 ()A.不变B.下降C.上升D.上升或下降正确答案：B7. 在Ti-6Al-4V中，V属于（）A.α稳定元素B.β稳定元素C.中性元素D.不确定正确答案：B8. 钛材最常测定的杂质元素有哪些（）A. Fe 、C、N、H、OB.Fe、C、N、B、HC. O 、C、N、H、SiD. Fe、C、H、B、Si正确答案：A9. 金属的物理性能一般包括()A.密度、熔点、强度、导电性B.密度、强度，塑性、导电性C.密度、熔点、导电性、导热性D.密度、熔点、导电性、耐腐蚀性正确答案：C10. 重要用途TC4合金成品熔炼结束，自耗电极预留合格的是（）A.自耗电极厚 50mmB.自耗电极厚 20mmC.自耗电极厚 60mmD.自耗电极化完正确答案：B11. 清理工艺规程规定，每隔（）天对设备彻底清理一次，将本系统设备、工具、场地等彻底清理干净，并作好记录A.10B.12C.15D.20正确答案：C12. 增压泵的工作压强范围为（）A.10 -1—10-4 托B.10 -1—10-3 托C.10 -2—10-4 托D.10 -2—10-3 托正确答案：A13. 双原子气体在金属中的溶解度与它在气相中的分压的平方根成（）A.正比B.反比C.直线关系D.抛物线正确答案：A14. 压力的变化不仅影响电弧功率的分配，而且影响电弧的稳定性。