发布时间 : 星期一 文章铸造合金及熔炼更新完毕开始阅读f2090292c1c708a1284a44b1
1.铸铁是指含碳量大于2.14组织的铁碳合金。％或者组织中具有共晶
2.Fe-Fe3C、Fe-G(石墨)可以同时存在的原因：⑴从热力学上，Fe-Fe3C相图是个介稳定，高温时，有分解倾向，最终分解成奥氏体+石墨，而Fe-G(石墨)相图在热力学上是稳定的⑵从结晶动力学上，含C4.3％的共晶成分液体在低于共晶温度的凝固为例，液体中形成C6.9％的渗碳体晶核要比形成含C100％的石墨晶核容易。
3.Fe-Fe3C相图和Fe-G(石墨)相图主要不同在于⑴稳定平衡的共晶点Cˊ的成分和温度与C点不同⑵稳定平衡的共析点Sˊ的成分和温度与S点不同 4.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Sc。 Sc〉1为过共晶、Sc=1为共晶、Sc〈1为亚共晶成分铸铁。 5.初析奥氏体凝固过程：以含C3.56.奥氏体枝晶中的成分偏析％的铸铁为例（书8页）： ①碳的偏析：正偏析，芯状组织②Si、Mn的偏析：Si的反偏析Mn的正偏析③石墨化元素的偏析：Kp〉1反偏析（晶内反偏析），心部含量高、边缘低④白口化元素：Kp〈1,正偏析、与C亲和力大，Kp越小，中心浓度低，边缘浓度高。 7.白口铸铁：稳定系及亚稳定系共晶转变，前者形成灰口断面铸铁，后者形成奥氏体加渗碳体组织，即白口铸铁。 8.上以延续的方式在结晶前沿共晶体不是在初析树枝晶形核并长大，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。
9.共生共长的共晶晶粒称为共晶团：石墨-奥氏体两相共晶团。
10.由析出初析石墨过共晶灰铸铁的凝固过程开始。
11.片状石墨生长成片状条件：如果以νa及νc分别表示a向及c向的石墨生长速度，则取决于νa∕νc 的比值，如νa〉νc，一般认为形成片状石墨，相反如νa=νc或ν〈aνc就会形成球状石墨。原因：由于硫、氧等活性元素吸附在石墨的棱面上，使这个原为光滑的界面变为粗糙的界面，而粗糙界面生长时只要较小的过冷度，生长速度快，因而使石墨棱面的生长速度迅速，即a向生长占优势，此时νa〉νc，使石墨最后长成片状。 12.要条件球状石墨的形成的两个必是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。
13.蠕虫状石墨的形成条件：进行了加入乳化剂的乳化处理
14.磷共晶的分类：①二元磷共晶是α-Fe与Fe3P的共晶混合物②三元磷共晶是α-Fe+Fe3P+Fe3C组成③复合磷共晶：二元+三元 镶嵌。 15.基体和片状石墨组成，此外灰铸铁的金相组织由金属还有少量非金属夹杂物。 16.度性能较差②硬度与强度的灰铸铁的性能特点：①强比值变化较大③较低的缺口敏感性④良好的减震性⑤良好的减摩性。
17.影响铸铁铸态组织的因素：㈠冷却速度的影响 ①铸件壁厚 铸件模数M，M=V／A，M值越大，冷却速度越小；反之，冷却速度越大②浇注温度 提高浇注温度可使石墨粗化③铸型条件 不同铸型材料有不同导热能力，导致不同的冷却速度㈡化学成分的影响 共晶体、互溶体、碳化物㈢气体的影响 氢 氮 氧 ㈣炉料的影响
18.测得的成熟度σb：同由共晶度算出φ30mm试棒上的抗拉强度之比称为成熟度。
19.相对强度：如果用φ30mm试棒上测出的硬度来计算，则称为相对强度。
20.品质系数：品质系数Qi为成熟度与硬化度之比 Qi=RG之间波动，一般控制／HG，Qi在 0.7~1.5Qi﹥1。 21.孕育处理：铁液浇注以前，在一定条件下，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
21.提高灰铸铁性能的主要途径：㈠合理选定化学成分①提高 Si／C比②适量提高含锰量㈡进行孕育处理①生产孕育铸铁主要条件⑴选择合适的化学成分 锰量高至1.2％~1.5％，P﹤0.2％⑵有一定的过冷度⑶加入孕育剂⑷孕育方法是尽量缩短从孕育到凝固的时间⑤孕育铸铁基体全是弥散度较高的珠光体或索氏体组织，石墨分布均匀、适量中、比较细化，对基体的切割、缩减作用减小㈢低合金化 向一定成分的普通灰铸铁中加入少量的合金元素，石墨和珠光体有一定程度的细化，铁素体量减少甚至消失，其中的铁素体由于熔有一定量的合金元素而得到固溶强化。
22.灰铸铁的铸造性能： ㈠流动性 ①受化学成分和浇注温度的影响。1.C和Si. Sc<1时，增加C、Si提高流动性。 Sc>1时，析出石墨降低流动性，此时降C、Si加流动性 2.Mn、S主要影响夹杂物形态。3.P增加共晶度，形成低熔点共晶体降低铁液相线温度，提高流动性 5.Cu稍许提升流动性Cr在铁液表面形成氧化膜，降低流动性 ②提高浇注温度，增加铸铁流动性。
㈡ 收缩特性及其伴生现象 液态收缩ε液、凝固收缩ε凝、固态收缩ε固 ε凝=69%-0.9C-2G 石墨析出到一定程度，不缩反膨胀；缩孔、缩松现象和ε液+ε凝有关，总值达，缩孔、缩松大，灰口断面的铸铁要考虑铸型条件；凝固后期灰铸铁内有石墨化，体积有一个不收缩反膨胀的现象。
液态收缩：从浇注温度到液相线温度之间发生的收缩；凝固收缩：凝固期间发生的收缩以及由于析出石墨而产生膨胀的总和；固态收缩：铸件凝固后期在铸件内形成连续的固相骨架开始一直到室温阶段内所发生的固态收缩。
伴生现象：1.热裂：凝固后期受到来自铸型、型芯或其他方面的机械阻碍所造成的。 2.铸造应力主要指铸铁固态收缩时所承受的热应力和相变应力，铸铁的石墨化能力愈强，石墨多且大,E线性收缩值越小，铸造应力小。铸造应力造成铸件变形、开裂。铸造应力超过铸铁强度极限，冷裂。
23.强韧铸铁：球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁
球墨铸铁的性能特点：①珠光体球墨铸铁的性能特点为强度和硬度较高，具有一定的韧性，而且具有比45号锻钢较优良的屈∕强比、低的缺口敏感性②铁素体球墨铸铁的性能特点为塑性和韧性较高、强度较低③混合基体型球墨铸铁的性能特点为有较好的强度和韧性，在一定范围内调整其强度和韧性的配合，满足要求④奥氏体-贝氏体球墨铸铁强度、塑性和韧性都很高，有较高的冲击韧性及抗点蚀疲劳能力，具有较高的弯曲疲劳性能和良好的耐磨性。
24.球墨铸铁化学成分选定原则：既要有利于石墨的球化和获得满意基体，又要使铸铁有较好的铸造能力。 25.球墨铸铁化学成分：1.C和Si 碳的成分一般在共晶点，球墨元素使共晶点右移至4.6%-4.7%，铁液流动性最好，形成集中缩孔倾向大，组织密度高；硅细化石墨，提高圆整度，但降低韧性 2.Mn：有正偏析倾向，在共晶团处聚集形成晶间碳化物，降低韧性 3.P 有偏析，在晶界处形成磷共晶降低韧性。增大缩松倾向 4.S： S与球化元素化和能力强，生成硫化物或硫氧化物，消耗球化剂，球化不稳定有夹杂物有缺陷，还会降低球化衰退速度
26.常用球化剂特点
㈠镁球化剂作用：①脱氧、脱硫、去气、夹杂物、球化处理②残留白口倾向③回收率
㈡稀土镁合金作用：①辅助镁起球化作用②脱氧、脱硫、去气、净化铁液。
稀土优点：稀土的相对原子质量比镁大得多，所以脱硫所消耗的稀土量比镁大。缺点：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。
28.球墨铸铁孕育处理目的：1.来异质晶核，在铁液中消除结晶过冷倾向：引入外Si有大浓度起伏，促进石墨晶核形成 2.促进石墨球化：增加石墨核心，细化球状石墨，提高生长稳定性，圆整度 3.减小晶间偏析：细化共晶团。 29.好的孕育方法：㈠炉前一次孕育和多次孕育㈡瞬时孕育㈢球墨铸铁的质量控制技术①火苗判断法②炉前试块③热分析法④炉前快速金相法
30.球墨铸铁的凝固特点：①球墨铸铁有较宽的共晶凝固温度范围，是灰铸铁的一倍以上②球墨铸铁的糊状凝固特性，温度梯度相同情况下，球墨铸铁的液-固两相区宽度比铸铁大得多③球墨铸铁具有较大的共晶膨胀
31.流动性②收缩特性③内应力球墨铸铁的铸造性能：① 缺陷：缩孔及缩松，夹渣、皮下气孔、石墨漂浮及球化衰退等。
32.石墨漂浮：是一种比重偏析现象，发生在共晶度大于4.6％情况下呈黑色。
33.防治措施：①严格控制碳当量②降低原铁液的含硅量。
34.防止皮下气孔的措施：①严格控制镁加入量②严格控制型砂水分含量③减少MgS夹杂物④提高浇注温度⑤采用涂覆涂料
35.球化衰退：球化处理后的铁液在停留一定时间后，球化效果会下降甚至消失，这种现象称为球化衰退。（球化处理中降低铁液中的碳含量）
36.球化衰退防治措施：①铁液中应保持有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逸，可以用覆盖剂将铁液表面覆盖严，隔绝空气以减少元素的逃逸。
37.球墨铸铁的等温淬火处理目的：得到贝氏体或奥氏体-贝氏体基体组织的球墨铸铁。。等温淬火的必要性在于奥氏体-贝氏体相变温度很低（260~370℃），等温淬火温度时间一般为60~90min,在盐浴炉处理，为了消除脆性，可通过低温（250℃左右）回火。
38.度及等温时间： 主要的影响因素等温温度等温温高于330~350℃，基体组织主要为上贝氏体和奥氏体（奥-贝球铁），等温温度低于300~330℃时，集体组织中的贝氏体主要为下贝氏体（贝氏体球铁）；等温时间短时，奥氏体转变为贝氏体的量较少，未转变奥氏体的富碳量还不够，从而使奥氏体在随后的冷却过程中稳定性不够，会分解而形成马氏体，严重影响材质的韧性。等温时间过长，又会使形成的贝氏体形铁素体间析出碳化物。
39.蠕墨铸铁：是介于片状石墨及球状石墨之间的中间状态类型石墨。长度与厚度比l/d 一般2—10；比片状（l/d>50）小得多；比球状石墨（l/d≈1）大。
40.蠕墨铸铁力学性能其蠕化程度介于相同基体组织的灰铸铁和球迷铸铁之间。其强度、韧性、导热性和伸长率比灰铸铁高，比球铁低。 41.蠕化率（VG）=蠕墨数/(蠕墨数+球墨数)*100% ；形状判定K=4πA/L^2，k<0.15时，为片状石墨，0.15
42.复合蠕化剂目的：为了确定蠕化剂中球化与反球化元素两方面作用的比例对石墨蠕化的影响 孕育剂的加入量按铁液质量的0.4％~0.643.蠕墨铸铁铸造性能％计算。
：①良好的流动性②蠕墨铸铁的体收缩及线收缩与蠕化率有关，蠕化率越低则越接近于球墨铸铁，反之，接近于灰铸铁。
44.可锻铸铁：将一定成分的白口铸件毛坯经退火处理，使白口铸铁中的渗碳体分解成为团絮状石墨，从而得到由团絮状石墨和不同基体组织组成的铸铁。
45.可锻铸铁分类：⑴石墨化退火可锻铸铁①铁素体可锻铸铁（黑心）：在非氧化性介质中进行石墨化退火，组织为铁素体+团絮状石墨，高韧性为其特点②珠光体可锻铸铁：在非氧化性介质中进行石墨化退火，以珠光体基体为主+团絮状石墨，以高强度为其特点⑵脱碳退火可锻铸铁：白心可锻铸铁，在氧化性介质中进行脱碳退火，焊接性较好，外缘铁素体，中心脱碳不全，有少量珠光体+团絮状石墨。
46.加速可锻铸铁石墨化的措施：①正确选定铁液成分（低碳、低硫）②适当提高退火温度③增加铸件凝固时的冷却速度④正确设计和选用退火炉。
47.可锻铸铁进行孕育处理目的：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的形成。
48.复合孕育剂的配合原则：一种元素主要起增加石墨核心、缩短碳原子扩散距离、加速石墨化过程的作用，但在凝固时对铸铁的石墨化没有强烈的促进作用，以避免在断面中出现麻点。另一种元素应有强烈地阻碍凝固时的石墨化作用，这样可以允许选择较高的硅量，这样在厚断面中不致因硅量较高而出现麻点，同时这个元素又要对退火时的石墨化没有很强烈的阻碍作用。
49.件下，具备材料的摩擦系数减摩铸铁：在摩擦磨损条小，磨损少及抗咬合性能好的铸铁，就是减摩铸铁。 50.石墨对铸铁减摩性的影响：①当做固体润滑剂②保持油膜的连续性③削弱基体④基体硬度⑤形状（片状）尺寸（4~5级）⑥摩擦面承载太小⑦石墨分布
51.基体组织对铸铁减摩性的影响：珠光体组织数量越多，片间距越小，铸铁的摩擦磨损性能好；在轻微磨损条件下，如果铸铁中基体硬度保持不变，则贝氏体组织的磨损率最低，回火马氏体次之，珠光体最差；而在严重磨损阶段，上述三种组织磨损率就没有差别了。
52.抗磨铸铁：用于抵抗磨料磨损的的铸铁。
53.磨料磨损：由硬颗粒或突出物作用使材料迁移导致的磨损。
54.耐磨性可用磨损量的倒数来表示，也可用相对耐磨性来表示。相对耐磨性=标准试样的磨损量/试验试样的磨损量。
55.系，当金属工件硬度Ha/Hm<0.7~1.1Hm间的关时，工件有极高的耐磨性；当Ha/Hm>0.7~1.1始有较大的时，磨工件才开损；到Ha/Hm>1.3~1.7时，工件的磨损增至最大，相对耐磨性最低。在Ha/Hm<0.7~1.1和Ha/Hm>1.3~1.7的范围时，增加金属硬度Hm，对金属耐磨性的提高没有任何意义：只有当Ha/Hm在图4-14中K2和K1的范围内时，增加硬度Hm，才能提高耐磨性。 56.铬系白口铸铁：①低铬白口铸铁目的：为扩大普通白口铸铁的应用范围，提高其韧性与耐磨性，在普通白口铸铁中加入Crl.0%~5%；②中铬白口铸铁：其耐磨性和韧性介于高铬铸铁和低铬铸铁之间；③高铬白口铸铁：含铬量12%~28%之间的白口铸铁就是高铬白口铸铁。 57.P122高铬白页。高铬铸铁用于磨球，口铸铁的热处理 其基体组织可有三种状态：马氏体基体、珠光体基体和奥氏体基体；球磨机中的衬板也可采用高铬铸铁材质。 58.温度下经耐热温度：把铸铁在某一150h加热后的生长小于0.2%，平均氧化速度小于0.5
%（m2.h）的温度。
59.铁在高温下的氧化过程可分为三步：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；③受扩散速度控制的氧化过程。
60.合金元素对铸铁氧化的影响：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合金元素对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。防止铸铁氧化的主要措施：加入合金元素铝、硅、铬等，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，以减少石墨数量；采用球墨铸铁等。
61.铸铁在高温下的生长：①低于相变（α-γ）温度时的生长；②在相变温度范围时的生长；③高于相变温度时的生长，要防止高于相变温度时的生长，需要采用防止氧化的原则来处理。
62.中硅耐热铸铁中硅的含量超过5%之后，硅的作用发生了根本的变化；首先，在铸
铁的氧化膜内形成致密的SiO2继续侵入；其次，硅使铸铁层下氧化膜，阻止氧的形成单一的铁元素基体，消除了珠光体石墨化生长；最后，硅显著提高了铸铁的临界相变温度，使铸件在工作温度范围内部产生α=γ的相变。所以在铸铁中随含硅量的增加，铸铁的抗氧化和抗生长性都有显著提高，所以中硅铸铁一般选择5%~6%的硅，2.2%~2.6%的碳。 63用.：含铝耐热铸铁中铝的作①在高温下可形成比SiO2更致密的Al2O3层下氧化膜，因而具有更高的抗氧化性，②含铝5%以上的铸铁基体组织为单一铁素体组织，消除了珠光分解所造成的体积生长，故抗生长性也好；此外铝提高相变温度，③每增加1%的含铝量可使A1点升高50度。
64.含铬耐热铸铁既有耐热又有耐热作用，而高铬耐热铸铁组织为M7C3型碳化物和奥氏体组织，牌号为RTCr16的铸铁，通常可在900度以下的温度使用，其高温强度和高温硬度都较高
65.下三方面提高铸铁的耐腐蚀加入合金元素，主要从以性能：①改变某些相在腐蚀剂中的电位，降低原电池的电动势，提高铸铁基体的电极电位②改善铸铁组织，使基体组织，石墨大小，形状和分布得到改善，进而减小原电池数量，及减小电动势③在铸铁表皮层下形成一层致密、牢固的保护膜。 当合金元素在基体中的原子份数比为1／8、2／8、3／8···11／8，即n／8时，可使铸铁的耐腐蚀性有显著提高，这就是曼塔定律。
66.冲天炉熔炼的基本原理：通过鼓风使底焦强烈燃烧，产生的高温炉气沿炉体高度方向上升，使其上面一层铁料熔化，熔化的铁液在向下低落过程中穿过红热的底焦层被过热，最后铁液汇集在潜炉中，随熔化过程进行，底焦逐渐被烧失，底焦平面下降，层焦补充维护熔炼过程正常进行。
67.①用焦炭作燃料耗能低，熔感应电炉熔炼特点：优点：化率高，热效率高，成本低、可实现连续熔化。②设备简单、大小工厂均能生产。缺点：①熔炼过程中，铁液出现增碳和增硫的现象②铁液温度不易大幅度提高。
68无芯工频感应电炉工作原理：在有硅砂烧结的坩锅外面，绕有内部通水冷却的感应线圈，当感应线圈通过交变电流时，坩埚内的金属炉料或铁液就会在交变磁场的作用下产生感应电流，因炉料本身具有电阻而发热，从而使金属熔化与过热。
69.有芯工频感应电炉工作原理：在环形铁芯内产生交变磁场，使熔沟内的铁液过热，利用此炉中铁液和上面熔池铁液的作用加热全部铁液循环。
70.集肤效应：在炉料内部，磁通的分布并不是均匀的，而是越靠近外层，磁通密度越大；越靠近坩埚的中心线，磁通密度越小，因此在外层中产生的感应电动势和电流比里层来得大，这就是集肤效应。
71.无芯感应电炉熔炼特点：优点：①不会增硫、增碳的现象②铁液纯净③铁液可达到过热度、污染小缺点：电能消耗大
72.其优点和缺点铸钢材料与铸铁材料相比：①力学性能较高②具有焊接性③熔炼成本较高④造型材料成本较高⑤铸件成本率较低 73.铸钢生产技术水平有很大提高主要表现在：①铸钢材料的性能不断提高②采用炼钢新技术，电弧炉冶炼③控制钢的结晶过程，改善铸态组织。
74碳钢铸件的应用是铸造许多重型的和承受重载荷和动载荷的机械零件。其化学成分是亚共析钢。其使用温度是：当环境温度低于-40℃时，钢组织中的铁素体会发生脆化而使钢的韧性大幅度降低，易导致铸件发生断裂；当环境温度超过400℃时，钢组织中的珠光体有发生分解的趋势。
75碳钢铸件的热处理目的是细化晶粒、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。退火：温度不能过高也不能过低，适宜的加热温度是奥氏体上临界温度Ac3以上30~50℃，保温时间的长短应该是有足够的时间完成由珠光体向奥氏体的转变，具体时间应按照铸件的厚度而定。保温时间达到后，铸件随炉冷却，待炉冷却至200~300℃以下时可以出炉，在空气中进一步冷却至常温。作用：冷却速度低，晶粒细化。正火：加热温度和退火相同，保温时间也相同。不同之处是保温时间达到后将铸件拉出炉外空冷至常温。正火的作用与退火相同，但由于冷却速度快，钢的晶粒比退火时更细些，而且使得奥氏体能在较低的温度下发生共析转变，因而能得到分散度更大的珠光体。
76影响铸造碳钢力学性能的主要因素： ⑴化学成分
⑵气体和非金属夹杂物 气体①氢 钢在凝固过程中，氢有大量析出的倾向，2[H]----H2，在铸件中形成气孔，劲歌内部形成很高的应力状态，从而显著降低钢的塑性和韧性，严重时会产生“氢脆”②氮 在炼钢过程中，空气中的氮气在电弧的作用被离解成氮原子：N2---2N,氮的一个特点是与某些元素有较强的化学其合理，已与生成固态氮化物，但在钢中氮化物多时，会使钢塑性和韧性降低，应尽量控制钢的含氮量③氧 氧在钢液中存在的形态与氢、氮不同，而是以FeO分子形态存在，温度较低情况下，反应结果生成CO气泡，在铸件中形成气孔，由于FeO熔点比钢低，最终会使钢的塑性和韧性削弱 非金属夹杂物 按组成和形态特征划分为四类：硫化物类（呈条状沿晶界分布）、氧化铝类（呈链状沿晶界分布）、硅酸盐类（呈多角形以孤立状态分布）、球状氧化物（孤立状态分布）
⑶铸件壁厚 不同壁厚铸件的实际力学性能有明显的差别，其影响因素：
⑴晶粒度 厚壁铸件在钢的凝固过程中冷却缓慢，形成的组织中晶粒较粗
⑵枝晶臂间距 厚壁铸件的结晶过程进行迟缓，奥氏体枝晶臂间距大
⑶致密度 壁厚则缩松严重，钢的致密度低，组织连续性差。
77壁厚效应：铸件壁厚对钢的性能有显著影响，这称为铸钢件的壁厚效应。
78铸造低合金钢：在铸造钢碳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％。 79铬系两大系列。铸造低合金钢属于 锰系和80锰系铸造低合金钢 锰在低合金钢中的作用①提高钢的淬透性②锰在铁素体中起固溶强化作用。 单元锰钢的缺点：热处理中过热敏感性大，易使钢产生回火脆性。 81铬系铸造低合金钢 铬的作用①使钢具有良好淬透性②提高强度、不降低塑性③缺点是具有回火脆性④（Fe·Cr）3C,具有热稳定性。 镍系铸造低合金钢 镍的作用①固溶强化 镍提高碳的活度，增强碳原子在位错周围的偏聚与沉淀，从而阻碍位错的移动，显示出强化作用，这种强化作用也能使铁素体的塑性和韧性上升②提高钢的淬透性③细化珠光体 镍降低共析转变温度，使珠光体在较低温度下形成，缩小其片间距，提高强度④降低钢的韧性--脆性转变温度 在低碳钢中，镍的作用更为明显⑤提高钢在高温下的抗氧化性。
19.获得高强度和高韧性铸钢的途径：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
20.硼系微量合金化铸钢：硼有强烈提高钢的淬透性能力，因而可使铸钢通过调质方法获得很细的晶粒，达到高强度与高韧性的结合。 21.为使铸造硼钢有良好的效果，应注意：①适当降低含硼量上限为0.003％，加入量不能超过0.005％，甚至可更低②硼的效果只有固溶才有用③未淬透的硼钢性能低④淬火加热之后比其他合金钢要低。
22.的：细化晶粒、改善铸态组低合金钢铸件的热处理目织和消除铸造应力，还有发挥合金元素提高钢的淬透性的作用。预先退火热处理：消除应力、防止变形与开裂；淬火（正火）温度及保温时间：加热温度一般采用在Ac3+(50~100)℃,按壁厚决定，每25mm增加1h保温时间；回火后的冷却速度：采取水冷。与铸钢相比缺点是侧重点不同。
23.低合金钢的铸造性能：①流动性②冷、热裂倾向③铸造工艺性能。 第八章
1.高锰钢水韧处理：沿奥氏体晶界析出的碳化物降低钢的韧性，为消耗碳化物，将钢加热到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到奥氏体中，然后在水中进行淬火从而得到单一奥氏体. 2化学成分对高猛钢的影响：1.C、Mn：钢中含碳量与含锰量应有适当的配合，含碳量过低时，则由形变而产生的硬化效果降低。含碳量过高时，则在水韧处理状态下仍能避免碳化物析出，同时导致钢性能降低。为保证形成单一奥氏体，需有足够的含锰量。选择Mn/C的值约为8-10。 2.Si：控制在0.3%-1.0%奥氏体中的溶解度，使碳化之间，硅降低碳在物析出。钢的和冲击韧性降低。 3.P：P降低钢的韧性，是铸件容易开裂 4.S:含量较低，危害作用小。
3.提高高锰合金性能途径： ㈠细化晶粒 （1）孕育和变质处理：加入钛锆铌钒来异质晶核，细化晶粒消除柱状晶，改善钢的韧性（2）控制浇注温度（3）采用金属激型或冷铁激冷（4）悬浮浇注，目的是一方面降低刚液温度，增加结晶过冷度，另一方面起到抑制外来晶核的作用
㈡时效强化：向钢中加入固溶度随温度下降而降低的元素，析出强化提高钢的强度和耐磨性㈢合金化：加Cr2%和Mo1%，提高钢的屈服强度 ㈣消除碳化物：尽量使铸态组织中少出现碳化物，消除已出现的碳化物。 4高锰钢的铸造性能：①流动性②热烈倾向③应力④粘砂 5铸造不锈钢耐腐蚀性：金相的不均匀性；保护膜的不均匀性；液相的不均匀性。 第十二章
1.铝合金分类：变形铝合金，铸造铝合金。
2.化（应变强化）②固溶强化铝合金的强化 ①冷变形强（加入溶质原子，溶质原子溶入基体晶格中产生畸变，使其塑性变形的抗力增加）③弥散强化（过剩相强化：金属元素超过极限溶解度时，超过部分不能溶入而形成第二相强化基体）④时效强化（沉淀强化）铝合金固溶处理后形成了过饱和固溶体，在一定温度下保温，使其强度增加⑤细晶强化（组织的细化）
3.连续的相是基体相，非连续的相是强化相
4.铝硅合金的性能提高途径①变质处理②减少有害物质④改进铸造方法 ③合金化和热处理
5.共晶硅的变质 其变质机理：1）吸附薄膜理论 加入Na以后，以薄膜状形式吸附在硅晶核和α相表面上，Na对Al的扩散阻碍小，而使α晶核优先生长，包住硅晶体2）过冷理论 合金中有AlP加入Na（AlP+3Na----Al+Na3P）发生反应，消除AlP的非自发形核，使合金硅液又以更大过冷度条件下才能自发形核。
6中常见杂质是铁。其他还有.减少有害物质：铝硅类合金锡、铅、钙等。防止渗铁有效途径：控制炉料含铁量，采用等级较高的铝锭；在工具表面涂覆涂料‘铝液避免长期保温、跑温。
7.锡和铅形成低熔点共晶体，钙和P形成高熔点化合物，形成缩松，应去气处理。 8.铝铜类合金 优点：室温、高温力学性能都高，切削性能好，加工表面光洁，耐热，熔铸工艺较简单。缺点:固溶体形合金的铸造性能差，抗蚀性能低，密度较大。
9.铸造铝合金耐热合金化原则 ①所加的合金元素使合金的固相线温度升高，该温度标志着原子键合强度采用少量元素的原则② 合金的工作温度下，α固溶体的溶解度变化很小。
③一些相的第二相热硬度应该好，阻碍合金在高温下的变形。④形状 弥散的质点析出或是在晶界上以网状分布形成网状骨架。 ⑤扩散速度 合金元素在α基体中扩散速度小，比较稳定。 ⑥与基体的热膨胀系数相近 10.铝铜合金的耐热性能特点：①比Al-Mg、Al-Zn高的共晶温度为548℃②Al-Cu系的α相在350℃以下变化很小③Al-Cu系的第二相结构复杂，耐热温度高。④Cu在α基体中的扩散速度慢。 11.铝硅合金的耐热性能特点：①共晶温度高，577℃，但Si在Al中扩散快②Si的晶体结构不复杂且容易析出长大③Si晶体的热硬性较好，但以片状析出④Si晶体的热膨胀系数相差很大。 ⒓铸造铜合金 杂质及微量元素对Cu性能影响 ①固溶于铜中P、Al②与Cu形成低熔点共晶物或高熔点化合物。
⒕提高铸造黄铜性能的途径⑴合金化 通过固溶强化α相和β相，在保留良好铸造
性能的同时，提高力学性能、抗蚀性能和切削性能等⑵细化晶粒 提高力学性能，改善铸造性能⑶提高合金纯度 严格控制杂质铋、硫等含量；稀土作用最明显。
⒖铸造锌合金的工艺性能 （1）铸造性能①低锌合金凝固温度范围小，熔化温度低，流动性好。②高铝的锌合金流动性和铝硅合金相当，凝固温度较宽，会引起偏析。③底部集中缩孔（2）焊补性能 压铸锌合金由于含有铝，焊补时形成一层Al2O3,给操作带来困难，唯一获得实际应用的焊补方法是焊补（3）切削加工性能优良、优异、残余应力小（4）锌合金老化的原因①微电池的的作用，加速电化学腐蚀过程，使晶界结合松弛，强度、硬度下降。②α、β相脱落分解。 ⒗以ZA27为例，其凝固过程分为三个阶段：初始阶段，初晶α相未连接成骨架，彼此相互分离，固相和液相可整体流动，提供补缩，称为整体补缩阶段；第二阶段，α相已连成骨架，补缩能力下降；第三阶段为最后凝固阶段，残余金属液固相分离封闭、补缩能力消失、故铸件容易产生分散性疏松和晶内分析。 此外，在砂型铸造时，散热较慢，密度小的富铝相α上浮至铸件上部先凝固，密度大的富锌相β，富铜相ε沉至底部后凝固，形成低缩缺陷，使铸件报废。