下载文档原格式
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。
熔铸与铸造培训教材目录:一、熔炼目的及其特点二、熔炼设备简介三、熔炼工艺流程及注意事项四、熔铸车间员工必须掌握的基本常识五、铸造工序基础设备六、铸造常用方法与主要特点七、铸造工艺流程八、铸造工序参数与铸锭质量的关系九、熔铸车间常见缺陷及其产生原因一、熔炼目的及其特点1、熔炼目的熔炼的基本目的是制造出化学成分符合要求，并且熔体纯洁度高的合金,为铸成各种形状的铸锭创造有利条件。
具体说来讲：(1）为了获得化学成分均匀并且符合要求的合金;①根据产品合金的性能与后序加工要求，制定相应的化学成分范围；②熔炼通过配料、补料达到成分合格、均匀，温度合格的铸造要求。
(2) 通过精炼以获得纯洁度高的合金熔体;熔炼通过精炼、搅拌、扒渣进行初除气、除渣；除渣为主。
（3) 除上述目的外,熔铸车间还有将回收的废料复化的任务.废料回收，节约生产成本。
2、熔炼的特点（1）铝非常活泼，除了惰性气体，几乎和所有的气体发生反应:如：Al+O2→Al2O3Al+H2O→Al2O3+H2而且这些反应都是不可逆的,一经反应金属就不能还原，这样就造成了金属的损失．而且生成物（氧化物、碳化物等)进入熔体，将会污染金属，造成铸锭的内部组织缺陷。
因此在铝合金合金的熔炼过程中,对工艺设备(如炉型，加热方式等）有严格的选择，对工艺流程也应有严格的选择和措施，如缩短熔炼时间、控制适当的熔化速度，采用熔剂复盖等。
(2)制造铝合金的原材料，必须是金属材料形式加入的．极个别的组元（如Be、Zr等)可以以化工原料形式加入。
(3) 由于铝的活性，在熔炼温度下,它对大气中的水分和一系列工艺过程中的水分，油，炭氢化合物等，都会发生化学反应．一方面增加熔体中的含气量,造成疏松，气孔，另一方面其生成物可将金属弄脏。
因此，在熔化过程中必须采取一切措施尽量减少水分,对工艺设备,工具和原材料等都要严格保持干燥和避免油染。
（4) 熔化铝合金，任何组元的加入，一旦进入就不能去掉．所以对铝合金的加入组元必须严格注意．误加入非合金组元或者加入合金组元过多或过少，都要出现化学成分不符废品，同时也给铸造带来困难。
铸铁熔炼基本知识(目录)1.熔解的目的2.灰铁与球铁主要的性能特征及成因a)灰铁的性能特点及成因b)球铁的性能特点及成因c)灰铁与球铁的本质区别3.影响铸件性能的主要因素a)合金元素对铸件性能的影响b)铁水中气体对铸件性能的影响c)铁水温度对铸件性能的影响d)炉料的影响4.合金的熔炼方式a)冲天炉熔炼b)感应电炉熔炼c)冲天炉、感应电炉双联熔炼5.铁水的处理a)球化处理b)孕育处理铸铁熔炼基本知识(内容)一、熔解的目的获得一定成分和一定温度的铁水二、球铁和灰铁的主要性能特点及原因灰铸铁中的立体片状石墨球墨铸铁中的石墨球1.灰铁的性能特点及原因a)强度性能差●石墨的缩减作用——灰铸铁组织中存在大量的石墨，石墨强度很低可近似认为无强度，这就使得材料的实际承载面积总比材料的实际面积要小●石墨的缺口（切割）作用——灰铸铁组织中的石墨大多以片状形式存在，在石墨片的尖端有应力集中现象易导致基体过载失效b)硬度不稳定——因受石墨的影响大硬度稳定性差c)缺口敏感性低——灰铸铁组织中存在大量的石墨，石墨的缩减作用与石墨的缺口作用使得灰铸铁缺口敏感性低，石墨片越粗大缺口敏感性越低d)良好的减震性——大量的石墨阻止了振动的传播，将能量转化成热能而散发e)良好的减摩性●石墨本身具有润滑作用●石墨脱落处可存储润滑油以保证油膜完整从而提高润滑效果2.球铁的性能特点a)强度和硬度高b)具有一定的韧性c)优良的屈/强比d)较低的缺口敏感性原因：石墨呈球状对基体割裂作用弱，基体连续3.球铁、灰铁性能差异的根本原因球铁、灰铁性能差异的根本原因在于石墨形状的不同。
球墨铸铁金相灰铸铁金相三、影响铸件性能的主要因素1.常见合金元素对铸件性能的影响a)C、Si（CE）的影响●碳当w(CE)%= w (C)%+ w (Si+P) %3●对球铁的影响●CE值过高会产生石墨漂浮现象，使夹杂物增多铸铁性能下降；CE值过低易产生缩松、裂纹等缺陷，CE值在4.6-4.7%左右时易形成组织致密的铸件（实际生产球铁时，如对性能成分无特殊要求，则原汤调质目标为C——3.85% Si——1.85%，球化处理后的成分约为C——3.65%Si——2.80%，w(CE)%= w (C)%+ w (Si+P) %3 =3.65%+2.80%+0.06%3=4.60%,成分的选取恰恰有利于得到致密铸件）石墨漂浮显微缩松●Si可减小铁水的白口倾向，可细化石墨，提高石墨的圆整度；但Si过高会降低铸件的韧性，提高脆性转变温度，因而在寒冷地区使用的铸件或有高韧性要求的铸件一般Si%<2.80%。
铸造工五级复习题一、单项选择题1.在三视图的“三等关系中”，俯视图与左视图的关系为（ A ）A.宽相等B.高平齐C.长对正D.右对齐2. 表示机器或设备的整体外形轮廓.基本性能和各部分大致装配关系的图样，称为（ B ）A. 零件图B. 总装图C. 装配图D. 局部视图3.孔的公差带与轴的公差带相互交叠的配合，称为（ B ）A. 间隙配合B.过渡配合C.过盈配合D.普通配合4. 基本偏差是用来确定公差带相当于零线位置的上偏差或下偏差。
（ B ）A. 极限尺寸B. 基本偏差C. 尺寸公差D. 尺寸偏差5. 单向节流阀的作用是（ A ）A. 改变油液流动方向，控制流量B. 防止液压系统过载C. 向液压系统提供压力油D. 改变油液流动方向6.对于一些没有明显屈服现象的金属材料，其残余伸长对应的应力称为（ C ）A.塑性B.抗拉强度C.条件屈服强度D.屈服强度7.维氏硬度用（ A ）表示。
A.HVB.HRCC.HBWD.HSC8.金属在外力作用下发生形状和尺寸变化的现象称为（ B ）A.弹性变形B.变形C.塑性变形D.热处理变形9.在金属材料强度的主要指标中，σ0.2表示（ C ）。
A.屈服强度B.抗拉强度C.条件屈服强度D.抗压强度10.表示材料塑性的指标是（ A ）。
A.ψB.σC.AkD.σ-111.材料塑性越好，其（ A ）值越大。
A.δB.σC.σ-1D.HRC12.抗扭强度是属于（ D ）性能。
A.物理B.化学C.工艺D.力学13.偏析倾向是属于（ A ）工艺性能。
A.铸造B.锻造C.焊接D.热处理14.变形能力是属于（ B ）工艺性能。
A.铸造B.锻造C.焊接D.热处理15.气孔倾向是属于（ C ）工艺性能。
A.铸造B.锻造C.焊接D.热处理16.回火稳定性是属于（ D ）工艺性能。
A.铸造B.锻造C.焊接D.热处理17.下列金属中属于抗磁性材料的是（ C ）A. FeB.MnC. CuD. Ni18.金属能传导电流的能力称为（ D ）A. 熔点B.热膨胀性C. 导热性D. 导电性19.下列材料中焊接性能最好的是（ D ）A. 灰铸铁B.高碳钢C. 高合金钢D. 低碳钢20.材料抵抗磨损的能力称为（ D ）A. 热稳定性B.抗氧化性C. 耐蚀性D. 耐磨性21.维氏硬度值是根据（ D ）来确定的。
1．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。
2．. Fe-C相图的应用①铸造工艺方面：根据相图确定合金的浇注温度，一般在液相线以上50-100 ℃。
共晶成分附近合金的流动性好，分散缩孔少，可获得致密铸件。
②热锻和热轧方面：钢处于奥氏体状态时强度较低，塑性较好，因此锻造或轧制选在单相奥氏区进行。
一般始锻或始轧温度控制在固相线以下100-200 ℃。
③热处理方面：一些热处理工艺如退火，正火，淬火的加热温度都是依据相图确定的。
3．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）。
4．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。
S C=C铁/C c′。
5．热过冷：因纯金属的理论凝固温度是恒定的，凝固过程中过冷度完全取决于实际温度分布，即过冷度的大小和过冷区的形态是由传热所控制，这种过冷称为热过冷。
6．硅对相图的影响：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。
7.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。
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。
铸造工培训计划及培训大纲铸造工培训计划一、培训目标本培训计划旨在培养具有创新精神和实践能力的人员，他们应掌握必要的文化和专业知识，具有现代金属材料铸造等专业知识，具有较强的实际操作能力，能适应社会主义市场经济的生产、建设、服务、管理等一线需要的技术应用性专门人才。
学员应掌握较宽的基本理论知识和较扎实的基本技能，具有分析、解决铸造生产技术问题的能力，应用现代铸造技术的能力和自学能力。
二、教学要求2.1理论知识要求2.1.1职业道德、职业守则、安全文明生产与环境保护知识2.1.2专业基础知识2.1.3加工准备知识2.2操作技能要求2.2.1加工准备2.2.2钳工、车工、铣工、磨工、焊接的基本过程、工艺范围及其应用2.2.3了解各工种的操作方法2.2.4铸造工装的设计与制造三、教学计划安排总课时数：400课时。
理论知识授课：110课时。
理论知识复：25课时。
操作技能授课：50课时。
操作技能练：190课时。
机动课时：25课时。
铸造工培训大纲一、课程任务和说明本培训计划旨在使学员基本掌握铸造所必需的基础知识、基本理论和职业技能，达到国家职业技能鉴定相关工作的操作水平。
在教学过程中，以理论教学为基础，注意加强技能的训练，使培训对象通过培训掌握理论知识与实际操作技能。
二、课时分配1、理论知识基本要求职业道德：5%基础知识：15%砂型制造：30%特种铸造：30%铸造合金熔炼与浇注：20% 铸件后处理与检验：0%质量控制：0%培训与管理：0%合计：100%1.了解常用造型制芯材料，如原砂、膨润土、煤粉等的种类、规格和质量。
2.能根据工艺要求选择和配制湿型（芯）砂混制，并能读懂型（芯）砂的强度、透气性、水分等性能报告。
3.能手工制造铸型和型芯，包括轮盘等简单铸件的制造，以及对模样、芯盒和模板结构的了解。
4.能操作Z271、Z145等造型机进行造型，了解常用震压式造型设备的基本结构和操作方法。
2.型（芯）砂的基本性能指标1.能进行蜡料混制，了解蜡料的基本知识。
