2014年铸造工程师考前培训参考大纲及考试大纲.docx

2014年铸造工程师考前培训参考大纲第一门课程：铸铁及其熔炼（教材《灰铸铁、球墨铸铁及其熔炼》）要求掌握：1.1 铸铁的凝固结晶与组织的形成（P5-28）培训提纲1.1.1 铁碳双重相图和铁碳硅准二元相图1.铁、碳二元合金平衡相图：了解并掌握铁碳二元相图各临界点、线、区域的温度、成分的范围、组成和含义；掌握相图稳定系和介稳定系的差异、特点、结晶条件及其对铸铁的影响；掌握铸铁典型成分的分析方法。2.铁-碳-硅准二元相图：主要掌握硅在铸铁中的作用： 1.1.2 灰铸铁的一次结晶灰铸铁的一次结晶阶段是在共晶及其上温度的结晶过程。1.结晶组织2.灰铸铁的形核和孕育：形核——非均质核心；孕育――加入能形成大量非均质核心的物质；对非均质核心的要求；孕育剂的作用原理。3.铸铁的凝固方法：灰口、白口、麻口1.1.3灰铸铁的固态相变1.1.4 合金元素对铸铁结晶过程的影响1.合金元素对铸铁结晶的影响：促进灰口或白口结晶：Si、Al、Co、Ni、Cu Mn、Mo、Cr、V、Sb、Te；对共晶促进石墨化（灰口） 阻碍石墨化（白口）温度范围△TE的影响。2.在一次结晶过程中，影响结晶相的形核过程和晶体生长方式：特点；举例3.促使二次石墨或二次碳化物的形成4.共析转变中奥氏体稳定性的影响：促进白口凝固的元素→按介稳定系进行共析转变；促进灰口凝固元素→在共析转变时有不同表现。5.对共晶含碳量和共析含碳量的影响：例如：Si、P、S → 促使共晶点左移；Mn、Mg → 促使共晶点右移。共晶点实际含碳量应为 稳定系C共晶=4.26-0.31Si-0.33P-0.40S+0.027Mn-0.07Ni-0.05Cr共晶度 稳定系 碳当量 稳定系 思考题：（其中*为重点题目，下同）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? 2*.硅对相图的影响如何?3*.根据铁碳双重相图，分析亚共晶成分铸铁在什么条件下形成灰口铸铁或白口铸铁或麻口铸铁？ 4*.灰铸铁的孕育对孕育剂有什么要求? 5. 合金元素对铸铁结晶有什么影响? 6*.灰铸铁的“碳当量”和“共晶度”在生产中有什么实际应用意义?1.2 灰铸铁（P29-100）培训提纲灰铸铁的理论与实践的研究和探讨是所有种类的铸铁的基础。影响灰铸铁组织和性能的一些因素不仅与灰铸铁有关，而且也深刻影响了其他铸铁。因此，本章的学习内容是铸铁合金的重要部分。1.2.1 灰铸铁的金相组织及其对性能的影响1.金相组织：2.金相组织对性能的影响：石墨的影响 使力学性能大大降低：①缩减作用：②切割作用；降低弹性模量E；缺口敏感性低——由于大量石墨“空洞”存在；良好的减震性——割裂基体，阻止震动传播；良好的导热性；减摩性能好；加工切削性能好。基体的影响 球光体(P)：σb =800~850N/mm2 ， δ=20~25%，HB=160~260；铁素体(F)： σb=250～300N/mm2，δ= 40～50％，HB=80～100。需要特别指出的是，由于片状石墨割裂并缩减了基体，故灰铸铁的σb只及纯珠光体的l/5～1/3，而δ≈0％。共晶团的影响 细化共晶团能明显提高灰铸铁的强度性能。非金属夹杂物的影响 主要指硫化物和磷共晶。1.2.2 灰铸铁的性能灰铸铁的性能一般可分为力学性能、物理性能、使用性能和工艺性能四类。1.2.3 对灰铸铁组织和性能的影响因素1.化学成分：基本成分：C、Si、Mn、P、S，主要为C、Si；合金成分：Cu、Cr、Mo、Ni、V等。介绍铸铁化学成分中各种元素的作用对于灰铸铁各种成分的作用：一般而言：C: 2.7~3.8% Si: 1.4~2.4％ CE=3.2~4.3 % Sc=0.75～1.00说明： C、Si是促进石墨化元素；Mn：共晶阻碍石墨化，共析促进珠光体形成，中和硫的有害作用；量大易出白口，粗化晶粒、偏析。一般要求0.5～1.2％；S：形成低熔点硫化物共晶，降低性能，要求0.05~0.12％；P： 形成二元、三元磷共晶，降低性能、提高脆性，要求0.10~0.15％。2.冷却速度：影响冷却速度的因素：铸件壁厚；铸型条件；浇注温度。3.炉料遗传性：生铁中的石墨：生铁中含碳量一般在3.6~4.4％范围内波动。若C↑，则G↑。铁料中的微量元素：包括Cr、Ni、Mo、V、Cu、Pb、Ti、Sb、Bi、Te、Sn、As、Zn、Al等。要求微量元素在生铁中的总量小于0.10％，则称为优质生铁。4.铁水过热与静置：铁水出炉温度临界值：1500~1550℃。铁水温度在其下，则石墨、基体细化，有大量非均质晶核，渣易上浮；温度在其上，则成核能力下降，石墨形状恶化，可能出现碳化物。5.孕育：加入大量非均质晶核，以细化晶粒，改善铸态组织，消除碳化物，提高性能。 6.气体： 一般而言，在铁水中若气