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第一章
1、為什么有雙重相圖的存在？雙重相圖的存在對鑄鐵件生產(chǎn)有何實際意義？硅對雙重相圖的影響又有何實際意義？答：1>從熱力學觀點看，在一定條件下，按Fe-Fe3C相圖轉(zhuǎn)變亦是有可能的，因此就出現(xiàn)了二重性2>通過雙重相同，可以明顯的看出穩(wěn)定平衡在發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變及共析轉(zhuǎn)變時，其溫度要比介穩(wěn)定平衡發(fā)生時的溫度高，而發(fā)生共晶、共析轉(zhuǎn)變時所需含C量，以及轉(zhuǎn)變后的r中的含碳量，穩(wěn)定平衡要比介穩(wěn)定平衡低。依此規(guī)律，就可以通過控制溫度成分來控制凝固后的鑄鐵組織。3>硅元素的作用：a：共晶點和共析點含碳量隨硅量的增加而減少b：硅的加入使相圖上出現(xiàn)了共晶和共析轉(zhuǎn)變的三重共存區(qū)c：共晶和共析溫度范圍改變了，含硅量越高，穩(wěn)定系的共晶溫度高出介穩(wěn)定系的共晶溫度越多d：硅量的增加，縮小了相圖上的奧氏體區(qū)
2、分析討論片狀石墨、球狀石墨、蠕蟲狀石墨的長大的過程及形成條件。答：片狀石墨：按晶體生長理論，石墨的正常生長方式沿基面擇優(yōu)生長，形成片狀組織。實際石墨晶體中存在多種缺陷，螺旋位錯缺陷能促進片狀石墨的形成。螺旋位錯為石墨的生長提供a、c兩個互相垂直的兩種生長方向，當a方向的生長速度大于c方向的生長速度時，便行程片狀石墨。球狀石墨：石墨晶體中的旋轉(zhuǎn)晶界缺陷可促進球狀石墨的形成，此外，在螺旋位錯中，當c向的生長速度大于a向的生長速度時就會形成球狀石墨。球狀石墨的形成一般先有鈣、鎂的硫化物及氧化物組成的晶核開始，經(jīng)球化處理后，還有利于向球狀石墨生長。球狀石墨的生長有兩個必要條件：較大的過冷度和較大的鐵液與石墨間的界面張力。蠕蟲狀石墨：有兩種形成過程：1>小球墨→畸變球墨→蠕蟲狀石墨2>小片狀石墨→蠕化元素局部富集→蠕蟲狀石墨
3、試討論磷共晶的分類、析出過程以及如何控制磷共晶體的形態(tài)（粗細）及數(shù)量。答：按照組成不同可將磷共晶分為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，磷屬于正偏析元素先析出的部分含P量較少，P不斷富集，含量高到一定程度時便形成磷共晶。實踐證明：若鑄鐵的石墨化能力較強或冷卻速度較低，就形成穩(wěn)定系三元磷共晶，形式與二元磷共晶相似，反之則形成亞穩(wěn)定系三元磷共晶，在灰鑄鐵中，主要是穩(wěn)定系元磷共晶。
碳當量：根據(jù)各元素對共晶點實際碳量的影響，將這些元素的量折算成碳量的增減。（CE=C+1/3（Si+P））共晶度：用鑄鐵的實際含碳量和共晶點的實際含碳量的比值
4、偏析：合金中各組成元素在結(jié)晶時分布不均勻的現(xiàn)象稱為偏析。奧氏體直徑偏析特點：在初析奧氏體中有硅的富集，錳則較低，而在枝晶間的殘存液體中則是碳高、錳高、硅低
分配系數(shù)：Kp=元素在奧氏體中的濃度xA/元素在鐵液中的平均濃度xI（相間不均）偏析系數(shù)： Kl=元素在奧氏體枝晶心部的濃度/元素在奧氏體邊緣的濃度（相內(nèi)不均）
5、共晶團：以每個石墨核心為中心所形成的這樣一個石墨-奧氏體兩相共生生長的共晶晶粒
6、球狀石墨的結(jié)構(gòu)特征及形成條件：球狀石墨具有多晶體結(jié)構(gòu)，從核心向外輻射狀生長，每個放射角皆由垂直于球的徑向而呈相互平行的石墨面堆積而成，石墨球就是由大約20~30個這樣的錐體狀的石墨單晶體組成。條件：鐵液凝固時必須有較大的過冷度和較大的鐵液與石墨間的界面張力。
第二章
灰鑄鐵的金相組織及性能的特點是什么？答：灰鑄鐵的金相組織由金屬基體和片狀石墨組成。金屬基體形成有珠光體、鐵素體及珠光體加鐵素體三種。石墨的形狀、大小數(shù)量及分布是決定灰鑄鐵性能的主要因素：1>強度性能較差，因為石墨的縮減作用及缺口作用2>硬度特點，灰鑄鐵的硬度主要由基體決定，鐵素體較軟，強度低，珠光體強度硬度高，但韌性則低于鐵素體，由于強度主要受石墨影響，硬度主要受基體影響，所以，同一強度，硬度有一范圍，同一硬度3>較低的缺口敏感性4>良好的減震性
1、5>良好的減摩性。原因：良好的鑄造性7>良好的切削加工型
2、冷卻速度是如何對鑄鐵組織發(fā)生影響的？答：冷卻速度增加，鐵液過冷度增大，共晶反應(yīng)平臺離萊氏體共晶線的距離越來越近，易生成白口，在實際生產(chǎn)中，冷卻速度的影響一般通過鑄件壁厚，鑄型條件以及澆注溫度等因素體現(xiàn)出來。
3、品質(zhì)系數(shù)：品質(zhì)系數(shù)Qi是成熟度RG與硬化度HG之比。成熟度RG是直徑為30mm的試棒測得的抗拉強度與由共晶度算出的抗拉強度之比。在1.15~130為佳，適當過熱與孕育處理能提高RG值。若RG<1表明孕育不良，生產(chǎn)水平低，未能發(fā)揮材質(zhì)的潛力。硬化度是測得的硬度與由共晶度算出的硬度之比。HG越低表明灰鐵強度高，硬度低，有良好切削性。它為何能衡量鑄鐵的冶金質(zhì)量？答：Qi值越高，說明冶金效果越好，在0.7~1.5之間波動，>1為佳。
4、提高灰鑄鐵性能的主要途徑是什么？答：1>合理選定化學成分。在保持碳當量不變的情況下，適當提高Si/C比，如有0.5升至0.75，會產(chǎn)生一下影響：<1>初析奧氏體增加，有加固基體作用<2>G減少，縮減作用，切割作用減小<3>固溶于鐵中硅量增高，強化鐵素體<4>共晶轉(zhuǎn)變溫度提高，珠光體稍有粗化，對強度性能不利<5>硅增高，促進石墨化，降低白口傾向2>進行孕育處理。目的在于，促進石墨化，降低白口傾向，降低斷面敏感性，細化晶粒，適當增高共晶團數(shù)和促進細片狀珠光體的形成3>低合金化，加入少量的合金元素，常有以下作用：細化石墨，鐵素體減少甚至消失，珠光體細化，鐵素體固溶強化，因而有較高的強度性能。在設(shè)法提高鑄鐵強度性能的同時，必須注意：要維持較高的碳當量，以維持鑄鐵的鑄造性能，從而充分發(fā)揮灰鑄鐵的特長，措施是：一定程度的過熱，強化孕育處理，低合金化。
5、常見氣體對鑄鐵石墨化的影響答：氫：能使石墨形狀變得較粗，同時都有強烈穩(wěn)定滲碳體和阻礙石墨析出的能力。此外，還有形成反白口的傾向。氫量增加時，鑄鐵的力學性能和鑄造性能皆會惡化。氮：阻礙石墨化，穩(wěn)定滲碳體，促進D型石墨的形成，還能促進形成蠕蟲狀石墨。氮有穩(wěn)定珠光體的作用，因而可以提高鑄鐵的強度。氧：阻礙石墨化，增高白口傾向，含氧增加，鑄鐵的斷面敏感性增大，氧增高時，容易在鑄件中產(chǎn)生氣孔，增加孕育劑及變質(zhì)劑的消耗量。
7.孕育處理的目的、孕育效果如何評價答：目的在于，促進石墨化，降低白口傾向，降低斷面敏感性，控制石墨形態(tài)，消除過冷石墨，適當增高共晶團數(shù)和促進細片狀珠光體的形成。效果如何評價：（1）白口數(shù)減少（2）共晶團數(shù)增多（3）降低過冷度 孕育處理：鐵液澆注以前，在一定的條件下，向鐵液中加入一定量的物質(zhì)以改變鐵液的凝固過程，改善鑄態(tài)組織，從而達到提高性能為目的處理方法。第三章 強韌鑄鐵
1、分析球墨鑄鐵比灰鑄鐵對切口的敏感性較強，而減震性和導(dǎo)熱性較差的原因？鑄鐵的敏感性、減震性、導(dǎo)熱性取決于金屬基體和石墨的組織形態(tài)?；诣T鐵內(nèi)有大量片狀石墨，等于在內(nèi)部存在大量的缺口，因而減少了對外缺口對力學性能敏感性，同樣的大量片狀石墨割裂了基體，組織了震動的傳播，并能轉(zhuǎn)化成熱能而發(fā)散，因而具有良好的減震性。而球墨鑄鐵的組織是金屬基體和細小圓整的石墨，石墨均與對金屬基體沒有破壞作用因而比灰鑄鐵缺口敏感性強減震性差。同理由于石墨的導(dǎo)熱性好，灰鑄鐵大量石墨片狀，有利于熱的傳遞，而球墨鑄鐵圓整球狀，沒有片狀傳遞好，所以球墨比灰鑄鐵導(dǎo)熱性差。
2、球墨鑄鐵生產(chǎn)時化學成分的選擇原則是？他和灰鑄鐵有何不同？選擇既要有利于石墨的球化獲得滿意的基體，又要使鑄鐵具有較好的鑄造性能，對于灰鑄鐵在碳當量保持不變的條件下適當提高Si/C比（如由0.5-0.75）
3、球化處理過程中球化元素鎂的主要去向哪幾個方面？如何提高鎂的吸收率？鎂的去向-脫硫、去氧——對鐵液的球化作用——燒損上浮氣化。方法自建壓力加鎂法、轉(zhuǎn)動包法、鎂合金法。
試分析奧氏體——貝氏體球墨鑄鐵的熱處理中，變更加熱溫
1、度和等溫淬火溫度對生成組織及性能的影響、（1)要想獲得貝氏體組織需要對球墨鑄鐵進行等溫淬火處理。低溫等溫淬火可得下貝氏體，高溫等溫淬火得奧氏體和上貝氏體組織。（2)奧氏體——貝氏體組織還受等溫溫度的影響。等溫溫度高于330~350（一般為350~370）基體組織主要為上貝氏體和奧氏體，強度和硬度有損失，而且耐磨性好，此外等溫溫度的不同還會使基體中殘余奧氏體的數(shù)量不同。
2、試分析可鍛鑄鐵孕育處理的目的與灰鑄鐵和球墨鑄鐵有何不同？灰鑄鐵的孕育處理的目的;促進石墨化，降低白口傾向，降低斷面敏感度，控制石墨形態(tài)，消除過冷石墨，適當增高共晶團數(shù)和促進細片珠光體的形成。球墨鑄鐵的孕育目的：消除過冷傾向，促進石墨球化，減小晶間偏析?？慑戣T鐵的孕育處理目的：希望鐵液在一次結(jié)晶時促進形成滲碳體組織，而在隨后的石墨化退火過程中對石墨的形成沒有影響或促進石墨形成。其最大的不同之處是可鍛鑄鐵在第一次結(jié)晶時期望得到滲碳體而不是石墨。
3、強韌鑄鐵？分類？強韌鑄鐵是球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵，可鍛鑄鐵的總稱
4、球鐵的幾種組織？生產(chǎn)環(huán)節(jié)?球鐵的正常組織是細小圓整的石墨球加金屬基體，在鑄態(tài)，金屬基體通常是鐵素體與珠光體的混合組織。生產(chǎn)環(huán)節(jié)：熔煉合格的鐵液、（成分和溫度）球化處理、孕育處理、爐前檢驗，澆注鐵件，清理及熱處理，鑄件質(zhì)量檢驗。
5、對球墨鑄鐵的熔煉要求，常用球化劑，球化處理方法？對熔煉的要求優(yōu)質(zhì)的鐵液應(yīng)該是高溫，低硫、低磷含量和低的雜質(zhì)含量（如氧及反球化元素含量）。球化劑我國常用稀土鎂合金，國外大都采用鎂合金和純鎂球化劑。球化處理方法（1）鎂作為球化劑，自建壓力加鎂法、轉(zhuǎn)動包法、鎂合金法（2）稀土鎂合金 沖入法、型內(nèi)球化法。
6、生產(chǎn)球墨鑄鐵為什么要孕育處理？目的消除結(jié)晶過冷傾向，促進石墨化，減小晶間偏析
7、球墨鑄鐵凝固特點1具有較寬的共晶凝固溫度范圍2糊狀凝固特性3較大的共晶膨脹
8、球墨鑄鐵的常見缺陷?常見缺陷縮孔縮松、夾渣、皮下氣孔、石墨漂浮及球化衰退等。
9、球化衰退的主要原因及采取措施原因鎂、稀土元素不斷由鐵液中逃離有關(guān)，逃逸通常經(jīng)過氧化損失，回硫及燃燒損失等等，另外和孕育作用的不斷衰退有關(guān)。
10、措施1鐵液中保持足夠的球化元素含量2降低原鐵液中的含硫量并防止鐵液氧化3縮短鐵液經(jīng)球化處理后的停留時間4鐵液經(jīng)球化處理并扒渣后，為防止鎂及稀土元素逃離，可用覆蓋劑將鐵液表面覆蓋隔絕空氣以減少逃離。
14.蠕墨鑄鐵的性能特點及常用于哪里？性能特點1強度性能：蠕墨鑄鐵的抗拉強度對碳當量變化的敏感性比普通灰鑄鐵小得多，2韌性及伸長率：蠕墨鑄鐵的沖擊韌性及伸長率均較球墨鑄鐵低而高于灰鑄鐵，蠕化率低或基體中鐵素體含量高，則韌性及伸長率高，3導(dǎo)熱性蠕墨鑄鐵的導(dǎo)熱性主要取決于石墨的形狀，當蠕化率高時導(dǎo)熱性基本與灰鑄鐵相當，當較低時又接近于球墨鑄鐵。4鑄造性能具有良好的流動性。應(yīng)用1由于強度高對斷面的敏感性小，鑄造性能好因而可用來制造復(fù)雜的大型零件如變速箱箱體2由于蠕墨鑄鐵具有較高的力學性能還具有良好的導(dǎo)熱性，因而常用來制造在熱交換以及有較大溫度梯度下工作的零件如汽車制動盤。
11、可鍛鑄鐵的分類，可鍛鑄鐵的成分選擇原理。分類鐵素體可鍛鑄鐵，珠光體可鍛鑄鐵，白心可鍛鑄鐵?；瘜W成分決定可鍛鑄鐵力學性能和熱處理時間的主要因素。選定原理1)在保證鑄件整個斷面上在鑄態(tài)時能得到全白口，沒有麻點否則會明顯降低力學性能。2）石墨化過程要快，以保證在盡可能短的時間內(nèi)完成石墨化退火，縮短生產(chǎn)周期3）有利于提高力學性能保證得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。4）在保證力學性能的前提下，具有較好的鑄造性能，以利于得到健全鑄件。
12、可鍛鑄鐵石墨化過程及影響因素1)在奧氏體晶界上形成石墨核2）滲碳體不斷向奧氏體內(nèi)溶解3）碳原子由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴散4)碳原子向石墨核心沉積，即石墨長大。影響因素1析出石墨核心的數(shù)量2碳原子的擴散。
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