4.铸铁的分类

铁的基础知识及铁的分类生铁是指把铁矿石4放到高炉中冶炼5而成的产品，也叫“铣铁”。

生铁是高炉产品，可分为6普通生铁和合金生铁，前者包括炼钢生铁和铸造生铁，后者主要是锰铁和硅铁。

合金生铁作为炼钢的辅助材料，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。

生铁是含碳量2.11%~6.67%并含有非铁杂质较多的铁碳合金。

生铁的杂质元素主要是硅、硫、锰、磷等。

生铁质硬而脆，缺乏韧性，几乎没有塑性变形能力，因此不能通过锻造、轧制、拉拔等方法加工成形。

但含硅高的生铁（灰口铁）的铸造及切削性能良好。

4 铁的主要矿石有：赤铁矿Fe2O3，含铁量在50%~60%之间；磁铁矿Fe3O4，含铁量60%以上有磁性，还有褐铁矿2Fe2O3-·3H2O、菱铁矿FeCO3和黄铁矿FeS2，它们的含铁量低一些，但比较容易冶炼。

中国的铁矿资源非常丰富，著名的产地有湖北大冶、东北鞍山等。

5 单质铁的制备一般采用冶炼法。

以赤铁矿Fe2O3和磁铁矿Fe3O4为原料，与焦炭和助溶剂在熔矿炉内反应，焦炭燃烧产生CO2气，CO2气与过量的焦炭接触就生成CO 气，CO 气和氧化铁作用就生成金属铁。

C+O2=CO2 CO2+C=2COFe3O4+CO=3Fe+CO2 Fe2O3+CO=2Fe+CO2 FeO+CO=FeO+CO26 另一种理解是：生铁、铁合金属于炉料，即治炼用原料。

铸铁是用生铁（主要是铸造生铁）治炼后的产品。

1.生铁生铁是含碳量大于2％（2.11%）的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.5%~4.0%，并含Si、Mn、S、P 等元素，是用铁矿石经高炉冶炼的产品。

生铁生铁按含硅（Si）量划分铁号，按含锰（Mn）量分组，按含磷（P）量分级，按含硫（S）量分类。

1）炼钢生铁炼钢生铁含硅量不大于1.7%，碳以Fe3C 状存在。

故硬而脆，断口呈白色。

主要用作炼钢原料和可锻铸铁原料，炼钢生铁见下表所示。

炼钢用生铁（根据GB717-82）：铁号代号L04 L08 L102）铸造用生铁铸造生铁硅含量为1.25~3.6%。

铸铁属于什么材料
铸铁是一种含碳量在2%以下的铁合金材料，通常包括灰铸铁和球墨铸铁两种类型。

它们在工业生产和日常生活中都有着广泛的应用，因此对于铸铁的材料特性和用途有着很高的关注度。

首先，我们来看一下铸铁的基本材料特性。

铸铁具有较高的流动性和流变性，这使得它适合于各种复杂形状的铸造。

同时，由于其含碳量较高，铸铁的硬度和耐磨性也比较高，因此在一些对强度要求不是特别高但需要耐磨的场合，铸铁就能够发挥其优势。

此外，铸铁还具有一定的耐腐蚀性能，这使得它在一些具有腐蚀性环境的使用场合中表现出色。

其次，我们来谈一谈铸铁在实际应用中的具体用途。

首先，灰铸铁通常用于制造机床床身、汽车发动机缸体、机械零件等。

由于其具有较高的耐磨性和较好的减震性能，因此在这些领域中得到了广泛的应用。

而球墨铸铁则常常用于制造汽车零部件、管道、阀门等。

由于球墨铸铁具有较高的韧性和较好的抗拉强度，因此在这些领域中也有着广泛的应用。

总的来说，铸铁作为一种重要的铁合金材料，在工业生产和日常生活中都有着广泛的应用。

它的材料特性和用途使得它在各个领域都能够发挥其独特的优势，为人们的生产和生活带来了便利。

因此，对于铸铁的材料特性和用途的研究和了解，对于我们来说是非常重要的。

铸铁管的分类特点及连接方式简答题铸铁管是一种常见的管道材料，具有很强的耐腐蚀性和耐压性，广泛应用于建筑、工程和市政管道系统中。

在铸铁管的分类特点及连接方式方面，有许多值得探讨的内容。

一、铸铁管的分类特点1. 根据材质分类铸铁管主要分为灰口铸铁管和球墨铸铁管两大类。

灰口铸铁管是由含碳量较高的铁水浇铸而成，表面呈灰黑色，常用于一般给水、给排水和气体输送系统。

球墨铸铁管则是在灰铸铁中添加球状石墨，使管材的塑性和韧性提高，可用于给水、排水和燃气输送系统。

2. 根据用途分类铸铁管根据用途的不同，可分为普通铸铁管、矿山专用铸铁管、特种铸铁管等多种类型。

普通铸铁管适用于一般建筑给水、排水系统，而矿山专用铸铁管则是针对矿井排水、通风系统而设计的。

3. 根据规格分类铸铁管的规格大小各异，根据外径、壁厚和长度的不同，可以分为不同规格的铸铁管，以满足各种工程需求。

二、铸铁管的连接方式铸铁管的连接方式多种多样，常见的包括铸铁法兰连接、铸铁箍连接、橡胶密封圈连接等。

1. 铸铁法兰连接铸铁法兰连接是将两根铸铁管的端部与法兰盘紧密连接，通过螺栓和螺母固定，形成管道系统的连接方式。

这种连接方式安装简便，密封性好，适用于一些特殊要求较高的工程项目。

2. 铸铁箍连接铸铁箍连接是利用铁箍将两根铸铁管的端部箍在一起，通常与橡胶圈一起使用，利用箍紧力和橡胶圈的弹性形成密封连接。

这种连接方式适用于一般建筑给水、排水系统。

3. 橡胶密封圈连接橡胶密封圈连接是利用橡胶圈将两根铸铁管的端部密封在一起，利用橡胶的弹性回复和变形性质来实现管道连接。

这种连接方式安装简单，密封性好，广泛应用于各类铸铁管道工程。

三、个人观点和理解铸铁管作为一种重要的管道材料，在建筑、市政和工程领域有着广泛的应用。

其优点在于耐腐蚀、耐压性强，使用寿命长，而连接方式种类繁多，适用于各种工程需求。

在工程实践中，选择合适的铸铁管材料和连接方式是非常重要的。

总结回顾铸铁管的分类特点及连接方式是工程建设中的重要知识点，了解清楚各类铸铁管的特点和连接方式对于工程设计和施工均具有重要意义。

二类通识课“材料与社会”课程思考题1.一般将人类社会进步的历程分为哪三个时代历程？一般将人类进步的过程分为三个阶段，即石器时代、青铜器时代和铁器时代。

2.按技术的起源与发展，中国古代青铜器的可分为哪三个历史时期？到公元前6000年，人类根据长期的体验，创造了冶金术，开始了用天然矿石冶炼金属，在西亚出现了铜制品；发展到公元前3000年，出现了铜合金(添加锡、铅的青铜)，形成了青铜器时代。

由于青铜熔点低，铸造性能良好，它作为制造武器、生活用具以及生产工具等物品的材料，曾大显身手，在人类文明史上产生过重要作用。

我国商、周时期，是使用青铜器的鼎盛时代，祭祀的香炉、灭火的铜鼎等都是用青铜铸造的。

至于春秋战国时代的青铜兵器，更流传着许多动人的故事。

越王勾践和吴王夫差的宝剑相继出土，使埋藏地下2500多年的秘密大白于天下，证实了诗人“越民铸宝剑，出匣吐寒芒”的赞誉。

3.金属材料是金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。

包括哪些金属材料？金属材料包括两大类：钢铁材料和非铁(有色)金属材料。

除钢铁外，其他金属材料一般统称为非铁金属材料，主要有铝、铜、钛、镍及其合金等。

铝、铜合金用得最多，钛合金主要用于航空航天等部门。

4.有色金属可分为哪五大类？有色金属可以分为轻金属(铝、镁、钛等)、重金属(铜、铅、锌、锡等)、贵金属(金、银、铂等)、稀土金属及稀有金属(锂、铍等)五大类。

常用的有色金属有铝、铜、镁、锌、锡、钛等。

5.铜合金按其主要组成和性能可分为哪两类？铜合金按其主要组成和性能，可以分为两类，即黄铜和青铜。

6.我国将镁合金分为哪4类？我国将镁合金分为4类：变形镁合金、铸造镁合金、压铸镁合金和航空镁合金。

7.中国在公元前513年,铸出了世界上最早见于文字记载的是哪一件铸铁件？公元前513年《春秋左氏传》中写道：“冬，晋赵鞅、荀寅帅师城汝滨，遂赋晋国一鼓铁，以铸刑鼎，著范宣子所为刑书焉。

”表述了晋国时就铸成了有刑书的大铁鼎，一部刑法条文铸在一只鼎上，这只鼎肯定较大。

一、实验目的1. 了解铸铁的基本性质和分类；2. 掌握铸铁的微观组织结构及其影响因素；3. 分析铸铁的性能与组织之间的关系；4. 探讨铸铁在实际应用中的优势与局限性。

二、实验原理铸铁是一种以铁为主要成分，含有一定比例的碳、硅、锰、硫、磷等元素的合金。

根据碳的存在形式，铸铁可分为灰口铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和耐磨铸铁等。

铸铁具有优良的铸造性能、减震性、耐磨性和切削性等特点，广泛应用于机械制造、交通运输、建筑、化工等行业。

三、实验内容1. 铸铁的宏观观察（1）观察灰口铸铁的宏观组织：将灰口铸铁试样进行打磨、抛光，用4%的硝酸酒精溶液进行侵蚀，然后在显微镜下观察其宏观组织，包括石墨形态、基体组织、共晶团等。

（2）观察球墨铸铁的宏观组织：将球墨铸铁试样进行打磨、抛光，用4%的硝酸酒精溶液进行侵蚀，然后在显微镜下观察其宏观组织，包括球状石墨、基体组织、共晶团等。

2. 铸铁的微观组织分析（1）分析灰口铸铁的微观组织：观察石墨形态、基体组织、共晶团等，分析其对铸铁性能的影响。

（2）分析球墨铸铁的微观组织：观察球状石墨、基体组织、共晶团等，分析其对铸铁性能的影响。

3. 铸铁的性能测试（1）冲击试验：按照国家标准GB/T 229-1994进行冲击试验，测试铸铁的冲击韧性。

（2）硬度试验：按照国家标准GB/T 231-2007进行硬度试验，测试铸铁的布氏硬度。

（3）耐磨性试验：采用磨料磨损试验机，测试铸铁的耐磨性。

四、实验结果与分析1. 铸铁的宏观组织观察（1）灰口铸铁的宏观组织：石墨呈片状分布，基体组织为珠光体和铁素体，共晶团较为明显。

（2）球墨铸铁的宏观组织：石墨呈球状分布，基体组织为珠光体和铁素体，共晶团较为明显。

2. 铸铁的微观组织分析（1）灰口铸铁的微观组织分析：石墨形态、基体组织、共晶团等因素对铸铁性能有显著影响。

石墨形态以片状为主，有利于提高铸铁的减震性；基体组织以珠光体和铁素体为主，有利于提高铸铁的强度和硬度；共晶团有助于提高铸铁的韧性。

本单元练习题（铸铁）参考答案（一）填空题1.碳在铸铁中的存在形式有渗碳体和石墨两种。

2.灰口铸铁中根据石墨的形态不同，灰口铸铁又可分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、和蠕墨铸铁。

3.石墨化过程是指铸铁中的碳以石墨形态析出的过程。

4.可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火而获得的。

5.影响石墨化的主要因素是化学成分和冷却速度。

6.石墨虽然降低了灰铸铁的力学性能，但却给灰铸铁带来一系列其它的优良性能，主要有：良好的铸造性能、良好的减振性能、良好的减摩性能、良好的切削加工性能、和小的缺口敏感性。

（二）判断题1.由于灰铸铁中碳和杂质元素的含量较高，所以力学性能特点是硬而脆。

（×）2.虽然灰铸铁的抗拉强度不高，但抗压强度与钢相当。

（√）3.可锻铸铁具有较高的塑性和韧性，它是一种可以进行锻造的铸铁。

（×）4.因为铸铁中的石墨对力学性能产生不利影响，所以它是有害而无益的。

（×）5.孕育铸铁的力学性能优于普通铸铁，并且各部位的组织和性能均匀一致。

（√）6.常用铸铁中。

球墨铸铁的力学性能最好，它可代替钢制作形状复杂、性能要求较高的零件。

（√）7.球墨铸铁常常需要进行热处理，获得不同的组织，以满足不同的使用要求。

（√）8.可锻铸铁件主要用于制作形状复杂，要求较高塑性和韧性的薄壁小型零件。

（√）9.为消除铸铁表面或薄壁处的白口组织，应采用时效处理。

（×）10.在铸铁中加入一定量的合金元素，使之具有特殊的物理、化学和其它特殊性能，这种铸铁称之为合金铸铁。

（√）（三）选择题1.由于白口铸铁中的碳主要是以 B 形式存在，所以性能特点是 D 。

A.石墨B.渗碳体C.硬度低，韧性好D.硬度高，韧性差2.灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁中的碳主要以 A 形式存在。

A.石墨B.渗碳体C.铁素体D.奥氏体3.灰铸铁的 C 性能与钢相当。

A.塑性B.抗拉强度C.抗压强度D.冲击韧性4.铸铁变质处理采用的变质剂是 A或B 。

第二章纯金属与合金的基本知识一、填空题：1.根据原子在空间排列的特征不同，固态物质可分为：和。

2.金属中常见的晶格类型有：、和。

3.金属中常见的晶体缺陷有：、和。

4.按合金组元间相互作用不同，合金在固态下的相结构分为和两类。

5.根据溶质原子在溶剂晶格中所占位置的不同，固溶体可分为和。

6.金属的实际结晶温度低于理论结晶温度的现象称为。

7.在纯金属的结晶过程中，理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为。

8.金属的结晶过程包括和两个基本过程。

9.为了细化铸件的晶粒，改善其性能，在铸造过程中常采用的方法有：______________________、______________________、______________________。

10.Cu-Ni合金构成的相图是:_____________________。

二、判断题：1.晶体的原子排列有序，并具有各向同性的特点。

2.晶体缺陷越多，实际金属的力学性能一定也越差。

3.间隙固溶体和置换固溶体均可形成无限固溶体。

4.一般情况下，金属的晶粒越细小，其力学性能越好。

5.所谓共晶转变，是指一定成分的液态合金，在一定的温度下同时结晶出两种不同固相的转变。

6.合金是指由两种或两种以上的金属元素组成的，具有金属特性的新物质。

三、选择题：1.位错是一种（）。

A. 点缺陷B. 线缺陷C. 面缺陷D. 不确定2.固溶体的晶体结构（）A. 与溶剂的相同B. 与溶质的相同C. 与溶剂、溶质的都不相同D. 是两组元各自结构的混合3.合金发生固溶强化的主要原因（）。

A. 晶格类型发生变化B. 晶粒细化C. 晶格发生畸变D. 晶界面积发生变化4.实际生产中，金属冷却时，实际结晶温度总是（）理论结晶温度。

A. 低于B. 等于C. 高于D. 不能确定5.α-Fe是具有（）晶格的铁。

A. 体心立方B. 面心立方C. 密排六方D. 无规则几何形状第三章铁碳合金相图一、填空题：1.金属在态下，随温度的改变，由转变为的现象称为同素异晶转变。

铸铁属于什么材料
铸铁是一种铁碳合金材料，主要包括灰铸铁、球墨铸铁和白口铸铁。

它具有良
好的铸造性能、机械性能和耐磨性，被广泛应用于工业制造领域。

铸铁的分类和性能让人们对它的材料特性产生了疑问，那么铸铁属于什么材料呢？
首先，我们来了解一下铸铁的基本成分。

铸铁是以铁和碳为主要合金元素，同
时还含有一定量的硅、锰、磷等元素。

根据碳的形态和含量不同，可以将铸铁分为灰铸铁、球墨铸铁和白口铸铁。

灰铸铁中碳以石墨形式存在，球墨铸铁中碳以球状石墨形式存在，而白口铸铁中碳以铁素体形式存在。

这些不同形式的碳对铸铁的性能产生了显著影响。

其次，铸铁的性能特点也能够说明它属于什么材料。

铸铁具有较高的铸造性能，能够流动性好，填充性能强，适合于各种复杂形状和薄壁厚的铸件制造。

同时，铸铁的机械性能也较好，具有一定的强度和韧性，在静载和冲击载荷下表现出良好的性能。

此外，铸铁还具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，能够满足不同工况下的使用要求。

最后，铸铁作为一种特殊的铁碳合金材料，其材料特性决定了它在工程领域的
重要地位。

在汽车制造、机械制造、建筑工程等领域，铸铁都有着广泛的应用。

它能够满足复杂零部件的铸造要求，同时在成本和性能上都具有一定的优势，因此备受青睐。

综上所述，铸铁属于一种铁碳合金材料，具有良好的铸造性能、机械性能和耐
磨性，被广泛应用于工业制造领域。

通过了解铸铁的基本成分和性能特点，我们可以更好地理解铸铁属于什么材料这个问题。

铸铁的独特性能使其在工程领域发挥着重要作用，也为工程师提供了更多的设计选择。

4蠕墨铸铁蠕墨铸铁是指其石墨化大部分呈蠕虫状，部分呈球状的一种铸铁，其组织和性能介于球墨铸铁和灰铸铁之间，具有良好的综合性能。

4.1蠕墨铸铁金相组织4.1.1蠕化率评定蠕化率表示蠕虫状形态石墨数或面积占总石墨数或面积的比例。

表4-1和图4-1是我国蠕墨铸铁的金相标准（JB/T3829-1999）。

蠕15a蠕95 b蠕85c蠕75 d蠕65e蠕55 f蠕45g蠕35 h蠕25i蠕15图4-1 蠕墨铸铁蠕化率4.1.2 蠕墨铸铁基体组织一般蠕墨铸铁具有强烈的铁素体转变倾向，这导致强度和耐磨性降低。

按照蠕墨铸铁金相评定标准JB /T3829-1999,如表4-2。

蠕墨铸铁力学性能如表4-3所示。

4.3蠕墨铸铁物理性能密度：铁素体基体蠕墨铸铁7.05g/cm3,珠光体基体蠕墨铸铁7.10g/cm3。

蠕墨铸铁热导率如图4-2所示。

图4-2 不同蠕化率的蠕墨铸铁在不同温度下的热导率1.片墨和蠕墨混合铸铁2.蠕化率为95%的蠕墨铸铁3.蠕化率为86%的蠕墨铸铁4.蠕化率为60%的蠕墨铸铁5.蠕化率为40%的蠕墨铸铁6.球墨铸铁由于石墨热导率比基体高得多，基体中铁素体热导率又比珠光体和渗碳体高，因此增加碳当量和铁素体量可以提高热导率。

4.4 蠕墨铸铁铸造性能流动性：蠕墨铸铁碳当量高，接近共晶成分，又经蠕化剂去硫去氧，因此具有良好的流动性。

收缩性：蠕墨铸铁线收缩率和体收缩率见于表4-4。

蠕墨铸铁的缩前膨胀大于灰铸铁，在共晶转变过程中有较大的膨胀力，因此，对铸型刚度要求较高。

蠕墨铸铁的体收缩率与蠕化率有关，蠕化率越高，收缩率越低，越接近灰铸铁。

反之，蠕化率越低，体收缩率越大，越接近球墨铸铁。

如表4-5,4-6所示。

表4-5 蠕化率对体收缩率的影响表4-6 蠕墨铸铁在不同浇注温度下的缩孔体积白口倾向：蠕墨铸铁在薄壁及尖角处的白口倾向比灰铸铁大，比球墨铸铁小。

增加碳当量和加强孕育剂可减轻白口倾向。

4.5 蠕墨铸铁铸造缺陷及防止方法蠕墨铸铁铸造缺陷及防止办法如表4-7所示。

金属的分类黑色金属：通常指铁，锰、铬及它们的合金（主要指钢铁）。

锰和铬主要应用于制合金钢，而钢铁表面常覆盖着一层黑色的四氧化三铁，所以把铁、锰、铬及它们的合金叫做黑色金属。

这样分类，主要是从钢铁在国民经济中占有极重要的地位出发的。

有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。

有色金属可分为四类：（1）重金属，如铜、锌、铅、镍等；（2）轻金属，如钠、钙、镁、铝等；（3）贵金属，如金、银、铂、铱等；（4）稀有金属，如锗、铍、镧、铀等。

轻金属：密度在4.5 g·cm-3以下的金属叫轻金属。

例如钠、钾、镁、钙、铝等。

周期系中第ⅠA、ⅡA族均为轻金属。

重金属：一般是指密度在4.5 g·cm-3以上的金属叫重金属。

例如铜、锌、钻、镍、钨、钼、锑、铋、铅、锡、镉、汞等，过渡元素大都属于重金属。

贵金属：贵金属通常是指金、银和铂族元素。

这些金属在地壳中含量较少，不易开采，价格较贵，以是叫贵金属。

这些金属对氧和其他试剂较稳定，金、银经常使用来制造装饰品和硬币。

罕见金属：罕见金属通常指在天然界中含量较少或分布稀散的金属。

它们难于从原估中提取，在工业上制备及使用较晚。

罕见金属跟通俗金属没有严厉的边界，若有的罕见金属在地壳中的含量比铜、汞、镉等金属还要多。

有色金属的分类：1）有色纯金属分为重金属、轻金属、贵金属、半金属和罕见金属五类。

2）有色合金按合金系统分：重有色金属合金、轻有色金属合金、贵金属合金、稀有金属合金等；按合金用途则可分：变形（压力加工用合金）、铸造合金、轴承合金、印刷合金、硬质合金、焊料、中间合金、金属粉未等。

3）有色材按化学成分分类：铜和铜合金材、铝和铝合金材、铅和铅合金材、镍和镍合金材、钛和钛合金材。

按外形分类时，可分为：板、条、带、箔、管、棒、线、型等种类。

玄色金属分类：一、钢的分类1、按品质分类1)普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）2)优质钢（P、S均≤0.035%）3)高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）2.按化学成分分类1)碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。

《工程材料及成形技术基础》课复习提纲一、工程材料部分1.常见金属晶格类型2. 三种晶体缺陷。

3. 相的概念。

4.固态合金有哪些相。

5.过冷度的概念。

6.过冷度与晶粒度的关系。

7.结晶过程的普遍规律。

8.控制晶粒度的方法。

9.同素异构转变的概念。

10.绘制铁碳合金相图（各线、特殊点、成份、温度、组织、相）。

11.分析钢从奥氏体缓冷至室温时的结晶过程，画出典型铁碳合金（钢）显微组织示意图。

12.共晶反应式和共析反应式。

13.金属塑性变形的两种方式。

14.加工硬化的概念。

15再结晶温度的计算16热加工与冷加工的区别。

17.钢的热处理概念18.热处理工艺分类。

19.过冷奥氏体转变的产物。

20.决定奥氏体转变产物的因素。

21.马氏体的概念。

22会分析过冷奥氏体转变曲线。

知道淬透性与C曲线的关系。

23.退火和正火的目的。

24.淬火的概念。

25.一般怎样确定碳钢的淬火温度？26.影响淬透性的因素。

27.回火的目的28.何为回火脆性？29.回火的种类。

30.一般表面淬火的预备热处理方法和表面淬火后的组织。

31渗碳的主要目的。

32.钢按化学成分分类。

33.钢按质量分类34 钢按用途分类。

35机器结构钢的分类36 钢中S、P杂质的影响。

37合金元素在钢中的作用38.结构钢牌号表示的含义。

39.能区别渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢的牌号和一般采用的热处理方法。

40按刃具钢的工作条件，提出哪些性能要求？41.根据碳钢在铸铁中存在形式及石墨形态，铸铁的分类。

二、材料成形技术部分1铸造工艺参数主要包括哪些内容？2流动性对铸件质量的影响。

3什么合金易于形成缩孔、什么合金易于形成缩松？。

3铸造应力分为哪几类？4减小和消除铸造应力的主要方法。

5绘制自由锻件图主要考虑哪些问题？。

6何谓拉深系数？有何意义？8.焊接的实质。

9. 碱性焊条的最主要优点。

10.焊接接头由哪几部分组成？11.低碳钢焊接热影响区的划分。

12.焊接变形的基本形式。

一、名词解释：１、固溶强化：固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。

２、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。

２、合金强化：在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度４、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。

５、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。

二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58，其余地方为HRC20—25，其加工路线为：下料锻造正火机加工调质机加工（精）轴颈表面淬火低温回火磨加工指出：1、主轴应用的材料：45钢2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac3＋50℃保温一段时间空冷3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火＋高温回火4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度5．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。

去除表面淬火热应力，表面M＋A’心部S回四、选择填空（20分）１．合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d）（a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大（b）均强烈促进奥氏体晶粒长大（c）无影响（d）上述说法都不全面２．适合制造渗碳零件的钢有（c）。

（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12（c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi３．要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c ）（a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢经调质处理4．制造手用锯条应当选用（a ）（a）T12钢经淬火和低温回火（b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬火后中温回火5．高速钢的红硬性取决于（b ）（a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳含量6．汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（c ）（a）60钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火7．65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ）（a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬火+中温回火8. 二次硬化属于（d）（a）固溶强化（b）细晶强化（c）位错强化（d）第二相强化9. 1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（b）（a）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性（b）获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀（c）降低硬度，便于切削加工１０.推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（b ）（a）20Cr渗碳淬火后低温回火（b）ZGMn13—3经水韧处理（c）W18Cr4V淬火后低温回火五、填空题(20分)1、马氏体是碳在a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马氏体、片状马氏体。

一、实验目的1. 了解铸铁的基本组成和分类。

2. 掌握铸铁金相组织观察的基本方法。

3. 通过金相显微镜观察，分析灰铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁的金相组织特点。

4. 学习如何根据金相组织判断铸铁的性能。

二、实验原理铸铁是一种以铁为主要成分，含有一定量碳、硅、锰、硫、磷等元素的合金。

铸铁按石墨形态分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等。

铸铁的金相组织主要由石墨和金属基体组成，金属基体可以是铁素体、珠光体或奥氏体等。

三、实验仪器与材料1. 仪器：金相显微镜、显微镜载物台、金相试样台、抛光机、砂纸、腐蚀剂等。

2. 材料：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁金相试样。

四、实验步骤1. 试样制备：将铸铁试样加工成一定厚度和尺寸，然后用砂纸进行粗磨、细磨和精磨，直至表面光滑。

接着用抛光机进行抛光，使试样表面达到镜面效果。

2. 腐蚀：将抛光后的试样放入腐蚀剂中，根据铸铁种类选择合适的腐蚀时间，使石墨和金属基体在腐蚀过程中呈现不同的形态。

3. 观察：将腐蚀后的试样放入金相显微镜载物台，用显微镜观察石墨和金属基体的形态、分布、大小等特征。

4. 分析：根据金相组织的特点，判断铸铁的种类、性能和缺陷。

五、实验结果与分析1. 灰铸铁：灰铸铁的金相组织主要由石墨和金属基体组成。

石墨呈片状，分布不均匀，大小不一。

金属基体为珠光体，分布较均匀。

灰铸铁具有良好的铸造性能和一定的机械性能。

2. 球墨铸铁：球墨铸铁的金相组织主要由球状石墨和金属基体组成。

球状石墨呈球形，分布均匀，大小一致。

金属基体为珠光体，分布较均匀。

球墨铸铁具有较高的强度、塑性和韧性，广泛应用于汽车、机床、矿山等领域。

3. 可锻铸铁：可锻铸铁的金相组织主要由石墨和金属基体组成。

石墨呈团絮状，分布均匀，大小一致。

金属基体为铁素体，分布较均匀。

可锻铸铁具有较高的塑性和韧性，适用于制造要求较高塑性和韧性的零件。

六、实验总结通过本次实验，我们掌握了铸铁金相组织观察的基本方法，了解了灰铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁的金相组织特点。

基础课程《金属材料与热处理》应掌握知识重庆市机械高级技工学校培训中心备注：1、未标注“▲”符号的内容是培训4学时的班级必须掌握。

2、已标注“▲”符号的内容是培训12学时的班级在完成4学时培训的基础上增加的必须掌握内容，也就是说，培训12学时的班级对给出的内容应全部掌握。

复习要求第二章金属材料的性能一、了解金属的性能概述二、理解金属的力学性能定义及其应用▲三、理解金属的工艺性能定义及其应用第三章铁碳合金▲一、了解金属的实际晶体结构二、了解合金的基本组织▲三、熟悉铁碳合金的基本组织四、二元Fe3C相图的运用1、了解二元Fe3C相图的运用▲2、理解二元Fe3C相图，并会运用相图分析钢铁热处理组织转变过程4、基本会用二元Fe3C相图铸造、锻造、热处理工艺制定依据五、掌握碳素钢的分类、牌号表示方法及性能第四章钢的热处理一、理解钢的热处理原理，并掌握热处理分类方法二、基本熟悉常见钢的整体热处理工艺方法▲三、基本熟悉钢表面热处理工艺方法▲四、了解钢在加热和冷却时的组织转变五、基本能对典型零件的热处理后给予质量评价和分析第五章合金钢▲一、了解合金元素在钢中的作用二、掌握合金钢分类和牌号表示方法▲三、基本熟悉合金结构钢和合金工具钢常用牌号、性能和用途第六章铸铁▲一、了解铸铁的基本组织，熟知铸铁的分类二、常用铸铁（灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁）的牌价、性能、用途第七章有色金属及硬质合金▲一、了解纯铝的牌号、性能和用途二、基本熟悉铝合金分类、牌号、性能和用途附基本复习题于后第二章金属材料的性能—.填空题（将正确答案填写在横线上）2. 强度的常用衡量指标有.屈服强度、和抗拉强度，分别用符号ReL、和Rm表示。

二.判断题（正确的打“√”，错误的打“×”）▲3. 做布氏硬度试验时，在相同实验条件下，压痕直径越小说明材料的硬度越低。

（×）7. 一般用洛氏硬度机而不用布氏硬度机来检测淬火钢成品工件的硬度。

（√）▲9. 一般来说，硬度高的材料其强度也较高。

高职高专机电类专业规划教材《工程材料基础》思考与练习参考答案张文灼赵振学主编ISBN：978-7-111-29512-9机械工业出版社第1章1. 什么是弹性变形？什么又是塑性变形？答：随外力消除而消失的变形称为弹性变形。

当外力去除时，不能恢复的变形称为塑性变形。

2. σ0.2的含义是什么？为什么低碳钢不用此指标？答：σ0.2为名义屈服强度，适用于没有明显屈服现象的金属材料。

低碳钢有明显的屈服现象，用σs表示。

3. 什么是抗拉强度？答：金属材料的极限承载能力称为抗拉强度，用拉伸试样断裂前的最大载荷除以试样的原始截面积所得的应力值表示。

4. 什么是疲劳强度？答：金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限。

5. 布氏硬度测量法适用于测量什么类型的材料硬度？答：布氏硬度测量法适用于铸铁、非铁合金、各种退火及调质的钢材，不宜测定太硬、太小、太薄和表面不允许有较大压痕的试样或工件。

6. 下列硬度要求或写法是否正确？为什么？（1）80～85HRC （2）HBW350～400答：（1）不正确，硬度值不在HRC范围内。

（2）不正确，数值应在HBW前。

7. 下列几种工件应该采用何种硬度试验法测定其硬度？（1）锉刀（2）黄铜轴套（3）供应状态的各种碳钢钢材（4）硬质合金刀片答：（1）洛氏或维氏硬度（2）布氏硬度（3）布氏硬度（4）洛氏或维氏硬度第2章1. 常见的金属晶体结构有哪几种?答：室温下有85%~90%金属的晶体结构都属于比较简单三种类型：体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格。

2. 实际金属晶体中存在那些晶体缺陷，对性能有什么影响？答：实际金属晶体中存在点缺陷、线缺陷和面缺陷。

三种晶体缺陷都会造成晶格畸变，使变形抗力增大，从而提高材料的强度、硬度。

3. 固溶体可分为几种类型?形成固溶对合金有何影响?答：根据固溶体晶格中溶质原子在溶剂晶格中占据的位置不同，分为置换固溶体和间隙固溶体两种。