铸造合金答案
铸钢
1、铸钢的分类
答：（1）按合金含量分类
低合金钢：合金元素总含量≤ 5%的钢。
中合金钢：合金元素总含量在5-10%范围内的钢。
高合金钢：合金元素总含量＞ 10%的钢。
微合金钢：合金元素(如V,Nb,Ti,Zr,B)含量小于或等于0.1%，而能显著影响组织和性能的钢
（2）按Fe-Fe3C相图分类
亚共析钢： 0.0218% ≤ wc ≤ 0.77%
共析钢： wc = 0.77%
过共析钢： 0.77%＜wc ≤2.11%
（3）按含碳量：
低碳钢：C: ≤ 0.25%
中碳钢：C：＞ 0.25％≤ 0.6％
高碳钢： C：＞0.6％
2、铸钢特点
优点：强度高，韧性良好，具有可焊性
缺点：铸造流动性较差，易形成缩孔、热裂、冷裂及气孔，铸钢件的成品率低。用途：制造承受重载荷、受冲击和振动的机件
3、合金元素在铸钢中存在的形式
答:1）形成铁基固溶体
2）形成合金渗碳体
3）形成金属间化合物
4）形成非金属相（非碳化合物）及非晶体相
4、决定组元在置换固溶体中溶解度因素是什么？举例说明无限固溶和有限固溶。
答：元素的点阵结构、原子半径、电子结构相似-无限固溶，
点阵结构、原子半径相近，但电子结构相差较大-有限固溶
例如：Ni、Co、Mn、Cr、V等元素可与Fe形成无限固溶体。其中Ni、Co和Mn 形成以γ-Fe为基的无限固溶体，Cr和V形成以α-Fe为基的无限固溶体。
Mo和W只能形成较宽溶解度的有限固溶体。如α-Fe(Mo)和α-Fe(W)等。
5、无限扩大γ相区元素
答：这类合金元素主要有Mn、Ni、Co等。如果加入足够量的Ni或Mn，可完全使体心立方的α相从相图上消失，γ相保持到室温，故而由γ相区淬火到室温较易获得亚稳的奥氏体组织，它们是不锈钢中常用作获得奥氏体的元素。
6、无限扩大α相区
答：当合金元素达到某一含量时，A3与A4重合，其结果使δ相与α相区连成一片。当合金元素超过一定含量时，合金不再有α-γ相变，与α-Fe形成无限固溶体（这类合金不能用正常的热处理制度）。
这类合金元素有：Si、Al 和强碳化物形成元素Cr、W、Mo、V、Ti 、P及Be 铍等。
注意：含Cr 量小于7%时，A3 下降；含Cr 量大于7%时，A3 才上升。
7、当rc/rMe >0.59时，rc/rMe ≤0.59时各形成什么碳化物
答：rc/rMe >0.59时碳与合金元素形成一种复杂点阵结构的碳化物。，当，rc/rMe ≤0.59时形成简单点阵的碳化物（间隙相）。
8、Me对奥氏体晶粒长大倾向的影响
答：合金元素形成的碳化物在高温下越稳定，越不易溶入奥氏体中，能阻碍晶界长大，显著细化晶粒。
9、改善高锰钢性能的途径
答：孕育处理（影响形核和促进晶粒游离），变质处理（改变晶体生长机理-抑制长大）
10、高锰钢的铸态组织是什么？
A+Fe3C+P
11、含碳量对高锰钢的影响有哪些？
C低，韧性提高，耐磨性降低， C高，韧性降低，耐磨性提高。
12、高锰钢主要用途？
耐磨材料
13、提高金属材料的耐蚀能力，可以采用哪几种方法
答：1）减少原电池形成的可能性，使金属材料具有均匀的单相组织，并尽可能提高金属材料的电极电位；
2）尽可能减小两极之间的电极电位差，并尽可能提高阳极的电极电位；
3）减小甚至阻断腐蚀电流，是金属“钝化”，及在表面形成致密的，稳定的保护膜，将介质与金属材料隔离。
14、Cr17，Cr25属于哪种不锈钢
铁素体不锈钢
15、奥氏体不锈钢中为什么规定碳含量≤0.10％？
碳：在不锈耐酸钢中是有害的，尤其是在奥氏体不锈钢中，碳将以Cr23C6的形式在奥氏体晶界析出，造成奥氏体钢的晶间腐蚀。所以在奥氏体不锈钢中规定碳含量≤0.10％。
16、铬不锈钢的含铬量应是多少？
不锈钢中一般含铬量都在12.5％以上，铬含量愈高并符合“n／8”定律，耐蚀性愈好，但不超过30％，否则会降低钢的韧性。
17、镍在不锈钢中的主要作用
答：①化学性质不活泼，不易氧化，与硫、氯离子不易结合，具有高的化学稳定性．
②提高固溶体的电极电位，从而减轻电化学腐蚀.
③扩大Fe-C相图的奥氏体相区
18、不锈耐蚀钢有几种类型
铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体一铁素体双相不锈钢、沉淀硬化不锈钢
19、电弧炉氧化法炼钢工艺
答：补炉，装料，熔化期，氧化期，还原期，出钢。
20、钢中与碳的亲合力最强的合金元素
答：钛，锆，铌，钒
21、铸造碳钢进行热处理目的
答：细化晶粒，消除魏氏（或网状）组织和消除铸造应力
22、 ZG270-500
ZG：铸钢 270：屈服强度为270Mpa 500：抗拉强度为500Mpa
名词解释：
1、铸铁碳当量：将铸铁中硅、磷等元素含量折算成碳量以估计铸铁成分对共晶成分接近程度的指标。碳当量（CE）等于硅、磷等元素的折算碳量与实际的总碳量之和。
2、铸铁共晶度：铁液实际含碳量和共晶点的实际碳量的比值为共晶度，以sc 表示。
3、灰铸铁随流孕育：把20~40目粒状的孕育剂随铁水浇注流加入0.08%~0.2%的孕育剂，使铁水得到充分的孕育的方法。
4、蠕墨铸铁：金相组织中石墨形态主要为蠕虫状的铸铁。
5、高磷铸铁:含磷（质量分数）0.35％～0.65％的灰铸铁。
6、锡汗：锡青铜有很强的枝晶偏析和反偏析现象，常在铸件表面渗出许多灰白色颗粒（富锡分泌物人在加工表面也常见到一些灰白色小点，俗称“锡汗”。
7、铸铜锌当量：多元黄铜中由含锌量和其他仅改变铜锌合金中各相相对数量而不产生新相的合金元素含量折算得到的当量锌含量。
8、铝合金通用变质剂：在有的钠盐变质剂中加入一定量的冰晶石，对铝液有除气，去夹杂和变质等多重作用，一般称为“通用变质剂”。
9、锌合金的“老化”：因合金中杂质元素Pb、Cd、Sn超过标准，集中于晶界，促使晶间化学腐蚀，致使铸件变脆，变形、膨胀，甚至发生开裂的现象。
10、铝青铜缓冷脆性：缓冷塑性是铝青铜特有的缺陷，在缓慢冷却的条件下，共析分界式的产物γ2相呈网状在α相晶上析出，形成隔离晶体联结的脆性硬壳，使合金发脆，这就是“缓冷脆性”，也称为“自动退火脆性”。
11、铸造铝合金时效：将经过淬火的铝合金铸件加热到某个温度，保温一定时间出炉空冷到室温，使过饱和的固溶体分解，让合金基体组织稳定。
12、铸钢魏氏体组织：先共析铁素体以针状或片状的方式插入奥氏体之中，称魏氏组织。
13、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，为消除碳化物，将钢加热至奥氏体区温度，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，称为水韧处理。
14、高温材料：在550°C以上温度条件下能承受一定应力并具有抗氧化和抗热腐蚀能力的材料。
铸铁
1、根据碳在铸铁中存在的形态不同，将铸铁分为几类
答：白口铸铁、麻口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁
2、灰铸铁是断面呈灰色、碳主要以片状石墨方式出现的铸铁
3、灰铸铁中石墨的六种类型及形成过程
答：六种石墨分布分类
1、A型石墨是在石墨的成核能力较强，冷却速度较慢的情况下，共晶转变在很小的过冷度下进行的。
2、D型石墨是在石墨的成核条件差，冷却速度较大，造成较大的过冷情况下形成的。
3、B型石墨成花朵状，它的形核条件要较A型石墨差些，故共晶转变时过冷度
也比出现A型石墨大些，由于成核条件较差，常常在共晶团的中心部分形成过冷（D型）石墨，当共晶结晶开始后，由于放出结晶潜热，能够把未结晶的铁水加热使其温度有所上升，因而其外围部分在稍高的温度下进行结晶。
4、E型石墨是亚共晶程度较大的铸铁在慢冷条件下形成的。
5、C型石墨是在过共晶铸铁，冷却速度很慢的情况下出现的。
6、F型石墨实质上亦是过共晶石墨，是高碳铁水在较大过冷条件下生长的。
4、碳在铸铁中的三种存在形式
答：（1）固溶于金属基体
C。
（2）在快速凝固的条件下，大部分碳将与铁结合成化合物Fe
3（3）在缓慢冷却的条件下，碳有足够的时间聚集为石墨。
5、硅在铸铁中的作用，以及它对铸铁性能的影响
答：（1）增加硅量可提高铁水的过热度和流动性，改善铁水的铸造性能。
（2）硅促进石墨形核，可在更高的温度下析出，已析出的石墨和液态铁水有更长的共存时间，使石墨生长的更粗大。
（3）硅降低了奥氏体的稳定性，使其转变更加容易。
（4）提高基体铁素体化的能力（5）促进液态石墨化和固态石墨化。
6、HT200、QT700-2、KTH330—08
答：HT200 是指抗拉强度不低于200Mpa的灰口铸铁
QT700-2是指抗拉强度不小于7，伸长率不小于2的球墨铸铁。
KTH330-08最低抗拉强度为330（MPa）和伸长率为8（%）的黑心可锻铸铁。
7、灰铸铁孕育剂种类
答：（1）石墨化孕育剂：具有促进石墨化和改善石墨形态的特性，不宜用于重要铸件的孕育处理。
（2）稳定化孕育剂：主要作用是强化基体，提高强度，硬度，用于白口铁的孕育处理，提高硬度的同时改善材料的韧性。
8、亚共晶灰铸铁共晶转变过程
答：在共晶转变开始阶段，初生奥氏体枝晶间的熔体开始形成细小的共晶团。而后各个共晶团在熔体中生长，在熔体凝固完毕之前，多数共晶团均被残留的少数熔体所隔离。
9、灰铸铁的金相组织及性能的特点
答：1、组织：金属基体+片状石墨+某些夹杂物（主要金属基体形式：珠光体、铁素体、珠光体+铁素体）。
2、性能特点：
1）强度性能较差
2）硬度的特点：同一硬度时，抗拉强度有一范围，同一强度时，硬度也有一范围。
3）较低的缺口敏感性
4）良好的减震性5）良好的摩擦性
10、球墨铸铁共晶转变过程
答：球墨铸铁的共晶结晶是从液相中形成的首批石墨球开始的，这些石墨球单独在液相中一直长大到相当尺寸。由于石墨球的生长，其周围的铁液发生贫碳，铸件形成一个环绕石墨球的环形液态贫碳区，在一定冷却条件下，当石墨球生长到一定尺寸时，环形液态贫碳区就会形成奥氏体晶核，并成长为奥氏体壳，从而组成石墨-奥氏体共晶团。
11、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。
（2）球墨铸铁具有较强的糊状凝固特性。
（3）球墨铸铁具有较大的共晶膨胀。
12、球墨铸铁共晶结晶特点
答：（1）球状石墨共晶团的结晶先是石墨的形核和长大，然后才是奥氏体壳的成核和长大。
（2）球墨铸铁的共晶结晶不但时间较长，而且其终了温度也比灰铸铁低的多。
（3）球墨铸铁的共晶团晶粒比灰铸铁细的多。
13、冲入法生产球墨铸铁
答：将球化剂置于浇包内，并覆盖1%~2%的铁屑或钢板，设计的铁水包的高度与直径比达到（2~3）：1，提高镁吸收率。
14、球墨铸铁生产中球化不良和球化衰退形成原因及防止措施
答：A球化不良的形成原因及防止措施:
1）原铁液含硫高、严重氧化的炉料中含有过量反球化元素；处理后铁液残留镁和稀土量过低。铁液中溶解氧量偏高是球化不良的重要原因。
2)选用低硫焦炭、低硫金属炉料，必要时进行脱硫处理，废钢除锈·控制冲天炉鼓风强度和料位·检验控制炉料及球化元素成分，必要时增加球化剂中稀土元素用量．严格控制球化工艺，防止球化处理失败。
B球化衰退的形成原因及防止措施:
1) 高硫、低温、氧化严重的铁液经球化处理后形成的硫化物、氧化物夹渣未充分上浮，扒渣不充分，铁液覆盖不好，空气中的氧通过渣层或直接进入铁液使有效的球化元素氧化并使活性氧增加是球化衰退的主要原因。造成球化不良的因素也加快球化衰退。
2) 尽量降低原铁液含硫、含氧量，适当控制温度。可添加稀渣剂，加包盖或采用密封式浇注包。加快浇注，尽量减少倒包、运输及停留时间。
15、对冲天炉熔炼的要求
答：优质（铁液），低耗，长寿，操作便利。
16、冲天炉熔炼过程主要包括
答：燃烧过程，热交换过程，冶金反应过程。
17、冲天炉内炉气的分布与温度的分布规律
答：炉壁附近气流大，流速高，而炉子中心流量小，流速低。CO2含量最大处温度最高，在此区域以上CO2还原吸热而温度下降，区域以下温度由低逐渐达到最高。
18、脱硫热力学条件
答：热力学条件：
①高碱度渣有利于脱硫；②氧化铁较高对脱硫有利；
③较高的熔池温度有利于脱硫；④增大渣量有利于脱硫.
19熔炼炉的炉衬
20根据物理、化学反应的不同，冲天炉以燃烧区为核心，自上而下分几个部分答：预热区，熔化区，过热区，炉缸区。
21、冲天炉内焦炭分为几种
答：在冲天炉内，焦炭由两大部分组成：一部分是底焦，即炉底以上1~2m厚的焦炭层：另一部分为层焦，它与金属炉料及熔剂分批分层加人炉内。
22、冲天炉网络图
冲天炉网形图理解：焦耗一定时，随着送风强度的提高，冲天炉的熔化率增加，而铁液的温度先是提高，达到某一最大值后开始下降，风量一定时，随着焦炭消耗率的增加，铁液温度提高，但炉子的熔化率降低，为达到一定的铁液温度，可以用不同的焦耗量与风量的配合。
有色合金
1、人工时效分为
答：不完全人工时效、完全人工时效、过时效。
2、过共晶Al-Si合金金相
答：Si量大于13%称为过共晶Al-Si合金，过共晶Al-Si合金组织中的初生硅呈多角形块状。
3、铝硅合金的变质
答: 包括初晶α—Al固溶体，共晶Si，初晶Si三个部分变质或细化。
原因：硅相在自发非控制生长条件下会长成片状，这种形态的脆相严重地割裂基体，大大降低了合金的强度和塑性
4、铸造铝硅合金四元钠盐变质细化共晶硅存在的问题
答：（1）衰退严重，钠变质有效时间只有30~60min，超过此时间，变质效果会自行消失，温度越高，失效越快，重熔时，须重新变质，
（2）钠易与铸型中的水汽发生反应，产生皮下气孔，并且加钠使合金黏度增高，阻滞气泡和夹渣的排出，容易形成针孔等缺陷。
（3）钠盐变质时对坩埚壁和工具腐蚀严重。
5、生产上常用的P变质剂种类以及P细化Al-Si合金的初生Si的机理
答：1)种类：一类是赤磷或含赤磷的混合变质剂，另一类是含磷的中间合金。 2)机理：磷在合金中易于与铝形成AlP化合物，根据晶体结构相似理论和晶格常数对应原理，AlP可起Si相的异质晶核的作用，使晶核数目增加，初生硅细化。
6、Al-Cu合金耐热性高为什么
答：（1）有高的共晶温度（548℃）
（2）α固溶体在350℃以下溶解度变化较小（3）Cu原子在α中的扩散速度小
（4）第二相θ（Al
2Cu）、T
Mn
（AlCuMn
3
）等成分复杂，热硬性高。
7、Al-4%Cu合金时效过程的四个阶段
答：（1）形成溶质原子富集区（即GP区或GPⅠ区）。
（2）GP区有细化（即GPⅡ区或θ’’）。
（3）形成过渡相θ’。
（4）形成稳定相θ。
8、有色合金熔炼设备应满足什么要求，才能获得好质量的有色合金液
答：（1）熔炼平稳，金属液无搅动或少搅动。
（2）熔炼时间短。
（3）能耗少，炉龄长，且使用方便。
（4）生产成本低，价格便宜。
9、铸造铝合金的热处理强化原理与铁碳合金强化原理
答:铁碳合金的强化是以基体组织的共析转变和同素异性转变为基础获得的，而铸造铝合金的热处理则以合金元素或金属间化合物在α铝固溶体中溶解度的变化为基础来实现。
10、熔炼有色合金的设备
答：一类为燃料炉，包括使用固体（如焦炭）、液体（如柴油）、气体（天然气）等燃料坩埚炉或火焰炉。另一类为电炉（包括电弧炉，电阻炉，感应炉等）。11、无芯工频感应电炉熔鋁的优点及熔炼铝合金的主要问题和补救措施
答：1）优点：熔化速度快，生产率高，金属液成分、温度均匀，且易于控制。结构简单，维修方便，设备寿命长。
2）主要问题：电磁搅拌作用使铝液翻腾，大量表面氧化膜被卷入铝液中，使夹杂物及含气量增加，变质效果也不易稳定。
3）补救措施：
（1）采用工颇炉-电阻炉双联，铝首先在工颇炉中熔化，然后转入电阻炉保温、精炼和变质。
（2）熔炼时满装料，使铝液面高于感应圈上缘一定距离，电磁搅拌只在铝液内部进行，减少氧化膜破损。
12、铸造铜合金的脱氧原理
答：溶于铜液中的Cu
2
O不能用机械方法去除，但它的稳定性较差，分解压大，
可用其他与氧亲和力更大的物质去夺取Cu
2
O中的氧，还原出铜，而生成的新氧化物又不溶于铜液，再设法使它从铜液中排除。
13、Mg-Al-Zn合金为什么控制Al含量在8.0%-8.5%和Zn含量小于1%
答：当铝含量大于8%时，合金的铸造性能随铝含量的增加不断提高，但当铝含
量大于9%，时，由于γ相（Mg
17Al
12
）溶入δ-Mg固溶体的溶解速度大大下降，在
热处理保温时间内，未溶脆性γ相分布于δ相晶界，使力学性能降低，所以铝含量在8%~8.5%之间。
加入Zn可增加合金的固溶强化效果，除提高抗拉强度和屈服强度外，还可以提高合金的抗蚀性，但增大结晶温度间隔，降低铸造性能，因此加锌量一般应小于1%。
14、镁合金牌号中字母与数字代表的含义
AZ91D表示主要合金元素为Al和Zn，其名义含量分别为9％和1％，D表示AZ91D 是含9％Al和1％Zn合金系列的第四位。
合金钢练习题及参考答案汇总
（合金钢） （一）填空题 1. 根据各种合金元素规定含量界限值，将钢分为、、 三大类。 2. Q235AF表示σ= MPa，质量为级的钢。s 3.Q390A表示σ= MPa，质量为级的钢。s 4.钢中提高淬透性元素的含量大，则过冷奥氏体，甚至在空气中 冷却也能形成马氏体组织，故可称其为空淬钢。 5.高的回火稳定性和二次硬化使合金钢在较高温度（500～600℃）仍保持高硬度（≧60HRC），这种性能称为。 6.易切削钢是指钢中加入S，Pb、等元素，利用其本身或与其他元素 形成一种对切削加工有利的化合物，来改善钢材的切削加工性。 7.钢的耐热性是和的综合性能。耐热钢按性能和用 途可分为和两类。8.常用的不锈钢按组织分为、、。 （二）判断题 1.随着合金元素在钢中形成碳化物数量的增加，合金钢的硬度、强度提高，塑性、韧性下降。（） 2.合金元素中的镍、锰等合金元素使单相奥氏体区扩大。（） 3.高速钢的铸态组织中存在莱氏体，故可称为莱氏体钢。（） 4.高熔点的合金碳化物、特殊碳化物使合金钢在热处理时不易过热。（） 5.由于合金钢的C曲线向右移，临界冷却速度降低，从而使钢的淬透性下降。（） 6.Q345钢属于非合金钢。（） 7.合金渗碳钢是典型的表面强化钢，所以钢中含碳量w＞0.25％。（）C截面较大的弹簧经热处理后一般还要进行喷丸处理，使其表面强化。8. （） 9.GGr15钢中铬的质量分数为1.5％，只能用来制造滚动轴承。（） 10.20CrMnTi是应用最广泛的合金调质钢。（） （三）选择题 1.钢中的元素引起钢的热脆，钢中元素引起钢的冷脆。 A.Mn B.S C. Si D.P 2.含有Cr、Mn、Mo、W、V的合金钢，经高温奥氏体充分均匀化并淬火后，至
铸造低合金钢的生产
铸造低合金钢的生产 Production of low alloy steel casting 中化机集团三明双轮化工机械有限公司 张启深 摘要：本文通过对低合金钢中合金元素作用的介绍，针对低合金钢铸造性能特点，提出低合金钢铸造过程应注意的事项，尤其是要加强熔炼过程及铸件在后道工序热割处理过程的控制，是有效提高铸件质量，降低生产成本，提高市场竞争力的有力措施。 主题词：低合金钢铸造性能熔炼热割处理 1 前言 低合金钢是以碳钢为基础，金相组织和相应的碳钢大体上是相似的。在钢中加入合金元素，钢的机械性能显著提高。近几年来，随着社会的发展和科学技术的进步，低合金钢铸件的需求量越来越大。生产企业如何提高生产工艺，控制好铸件质量，是企业抢占市场先机的关键。 2 合金元素的作用 合金元素影响钢的组织和性能。其主要作用表示在：提高钢的淬透性，提高钢的强度，增强钢的回火抗力和提高断面组织均一性等。合金元素的综合作用使得钢的机械性能提高，铸造生产上所用的低合金结构钢中，大多数是加入两种以上合金元素的多元素铸造低合金结构钢。但是应该适当掌握合金元素的加入量，加入量过少时，不能起到有效的强化作用，而加入量过多时，又会使钢的塑性和冲击韧性降低。 依据有关资料分析，单合金元素的适宜含量控制在1～2%以下，多合金元素总含量为3～5%。合金元素在铸钢中的作用见表1。 3 低合金钢的铸造性能 合金元素对钢的铸造性能的影响，反映在铸件的一次结晶、钢液的流动性、收缩及热裂等方面。 3.1流动性 在合金元素中，一些高熔点的合金元素（如Mo、W）使钢水流动性降低，而低熔点的合金元素（Mn、Ca）使钢水流动性提高。锰降钢的液相线和固相线，硅使液相线降低的倾斜度更大，因此，锰钢中加入硅后，具有更好的流动性。
铝合金铸造工艺
铝合金铸造工艺 一、铸造概论 铝合金铸造的种类如下： 由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性，合理选择铸造方法，才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。 1、铝合金铸造工艺性能 铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。 (1)流动性 流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。 影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力(俗称浇注压头)的高低。 (2)收缩性 收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷 到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性 对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。
铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。 ①体收缩 体收缩包括液体收缩与凝固收缩。 铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中，并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。分散性缩孔形貌分散而细小，大部分分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。 缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一，产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生产中发现，铸造铝合金凝固范围越小，越易形成集中缩孔，凝固范围越宽，越易形成分散性缩孔，因此，在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则，即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充，是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。对易产生分散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比集中缩孔要多，并在易产生疏松处设置冷铁，加大局部冷却速度，使其同时或快速凝固。 ②线收缩 线收缩大小将直接影响铸件的质量。线收缩越大，铝铸件产生裂纹与应力的趋向也越大；冷却后铸件尺寸及形状变化也越大。 对于不同的铸造铝合金有不同的铸造收缩率，即使同一合金，铸件不同，收缩率也不同，在同一铸件上，其长、宽、高的收缩率也不同。应根据具体情况而定。 (3)热裂性 铝铸件热裂纹的产生，主要是由于铸件收缩应力超过了金属晶粒间的结合力，大多沿晶界产生从裂纹断口观察可见裂纹处金属往往被氧化，失去金属光泽。裂纹沿晶界延伸，形状呈锯齿形，表面较宽，内部较窄，有的则穿透整个铸件的端面。
第十届全国特种铸造及有色合金学术年会
第十届全国特种铸造及有色合金学术年会第四届全国铸造复合材料学术 会议纪要 第十届全国特种铸造及有色合金学术年会和第四届全国会议期间，7月25日和26日两个晚上，还分别举行了中铸造复合材料学术会议于2004年7月24日至28日在中国西国机械工程学会铸造分会特种铸造及非铁合金专业委员会、复南疆重镇、四季如春的美丽城市云南昆明举行。合材料专业委员会、《特种铸造及有色合金》杂志编委会的委 会议由中国机械工程学会铸造分会特种铸造及非铁合金员会议。 专业委员会、复合材料专业委员会、《特种铸造及有色合金》经过代表们的共同努力，会议取得圆满成功。杂志社、昆明理工大学主办，《特种铸造及有色合金》杂志社、这次会议，首次将特种铸造及非铁合金专业委员会、复合昆明理工大学承办。材料专业委员会两个专业委员会的年会合在一起召开，是一次会议收到外学术论文和技术论文118篇，由《特种铸造及高水产的学术交流和技术交流会议，也是对近年来中国在特种有色合金》杂志社编辑、出版了论文集。铸造、有色合金、复合材料方面科技成果的一次大检阅。 来自中国内地28个省、市、自治区的138名代表出席了凝固科学技术方面，介绍了以控形、控构、控性为目标开本次会议。会议得到昆明理工大学的大力支持和资助，为会议展优质铸件定向、晶体生长、快凝、深过冷及各种新型和超常的顺利召开作出了重要贡献。全体代表对此表示衷心的感谢。领域凝固过程研究的现状，展望了某些方面可能的发展趋势， 在热烈的气氛中，会议于7月25日上午举行了开幕式。引起了与会代表的关注和讨论。
中国工程院院士、、哈尔滨工业大学教授、西北工业大学教授、特种铸造方面，介绍了电磁铸造、压铸、低压铸造、挤压博士生导师傅恒志出席了开幕式。中国机械工程学会铸造分会铸造、差压铸造、半固态铸造、金属型铸造、熔模铸造、壳型铸造复合材料专业委员会主任、东南大学教授、博士生导师吴铸造、消失模铸造、离心铸造等领域的研究成果和生产技术，申庆，《特种铸造及有色合金》杂志主编袁振国主持开幕式，从工艺、模具、设备、检测与控制、计算机数值模拟、中国机械工程学会铸造分会特种铸造及非铁合金专业委员会CAD/CAM/CAE以及铸造缺陷分析与防止等多个领域进行了主任、哈尔滨工业大学教授、博士生导师郭景杰致开幕词，昆广泛深入的交流，提出了许多新的思路。明理工大学校长、教授、博士生导师周荣致欢迎词，特种铸造有色合金方面，介绍了非晶合金、偏晶合金、纳米材料、及非铁合金专业委员会前主任、《特种铸造及有色合金》杂志铝合金、镁合金、锌合金、铜合金、钛合金等领域的研究状况编委会前主任、哈尔滨工业大学教授、博士生导师贾均、中国和发展动向，对非晶合金形成机理、偏晶合金的制备技术、纳机械工程学会铸造分会副理事长、沈阳工业大学校长、教授、米材料的晶粒细化工艺、铝合金的熔炼和精炼技术、镁合金的博士生导师李荣德、中国机械工程学会铸造分会秘书长苏仕方的熔炼防护和表面处理等进行了深入交流和探讨，传递了许多在会上讲了话。新的信息。 开幕式结束后，会议进入大会学术交流。首先走上演讲席复合材料方面，介绍了各种铝基、铁基、钢基、铜基复合的傅恒志院士作了题为“凝固科学技术与材料发展”的报告，材料的组织结构和力学性能，阐述了采用熔铸法、压铸法、自介绍了当前凝固材料体系的基本框架和凝固科学技术主要发蔓延高温合成法、压力浸渗法、无压浸渗法、粉末冶金法、伪展阶段的基本理论，受到与会代表的热烈欢迎和一致赞誉。随半固态触变成形法等制备复合材料的某些关键技术，对复合材后在大会上演讲的有，沈阳工业大学校长李荣德、东南大学教料的技术发展和应用前景进
机械制造基础第六章合金钢及其热处理习题解答
第六章合金钢及其热处理 习题解答 6-1 什么是合金元素?按其与碳的作用如何分类? 答：1、为了改善钢的组织和性能，在碳钢的基础上，有目的地加入一些元素而制成的钢，加入的元素称为合金元素。常用的合金元素有锰、铬、镍、硅、钼、钨、钒、钛、锆、钴、铌、铜、铝、硼、稀土(RE) 等。 2、合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小，可分为碳化物形成元素和非碳化物形成元素两大类。 常见的非碳化物形成元素有：镍、钴、铜、硅、铝、氮、硼等。它们不与碳形成碳化物而固溶于铁的晶格中，或形成其它化合物，如氮可在钢中与铁或其它元素形成氮化物。 常见的碳化物形成元素有：铁、锰、铬、钼、钨、钒、铌、锆、钛等(按照与碳亲和力由弱到强排列) 。通常钒、铌、锆、钛为强碳化物形成元素；锰为弱碳化物形成元素；铬、钼、钨为中强碳化物形成元素。钢中形成的合金碳化物主要有合金渗碳体和特殊碳化物两类。 6-2 合金元素在钢中的基本作用有哪些? 答：合金元素在钢中的基本作用有：强化铁素体、形成合金碳化物、阻碍奥氏体晶粒长大、提高钢的淬透性和提高淬火钢的回火稳定性。 6-3 低合金结构钢的性能有哪些特点?主要用途有哪些?
答：低合金结构钢的性能特点是：①具有高的屈服强度与良好的塑性和韧性；②良好的焊接性；③较好的耐蚀性。低合金结构钢—般在热轧空冷状态下使用，被广泛用于制造桥梁、船舶、车辆、建筑、锅炉、高压容器、输油输气管道等。 6-4 合金结构钢按其用途和热处理特点可分为哪几种?试说明它们的碳含量范围及主要用途。 答：合金结构钢是指用于制造各种机械零件和工程结构的钢。主要包括低合金结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢等。 1、低合金结构钢的成分特点是低碳(w C < 0.20％)，—般在热轧空冷或正火状态下使用，用于制造桥梁、船舶、车辆、建筑、锅炉、高压容器、输油输气管道等。 2、合金渗碳钢的平均w C一般在0.1％～0.25％之间，以保证渗碳件心部有足够高的塑性与韧性。合金渗碳钢的热处理，一般是渗碳后直接淬火和低温回火。合金渗碳钢主要用于制造表面承受强烈摩擦和磨损，同时承受动载荷特别是冲击载荷的机器零件，如汽车、飞机的齿轮，内燃机的凸轮等。 3、合金调质钢的平均w C一般在0.25％～0.50％之间。合金调质钢的最终热处理一般为淬火后高温回火(即调质处理) ，组织为回火索氏体，具有高的综合力学性能。若零件表层要求有很高的耐磨性，可在调质后再进行表面淬火或化学热处理等。它主要用于制造承受多种载荷、受力复杂的零件，如机床主轴、连杆、汽车半轴、重要的螺
铸造合金及熔炼思考题要点
第一篇铸造有色合金及其熔炼思考题及参考答案 1.基本概念：屈服强度、抗拉强度、固溶强化、时效强化 屈服强度就是指金属对起始塑性变形的抗力；抗拉强度是代表最大均匀塑性变形抗力的指标；固溶强化是指形成固溶体使合金强化的方法；时效强化是指通过热处理利用合金的相变产生第二相微粒，造成的强化。 2.金属材料的强化机制主要有哪些，对强度和塑性有什么影响？ 晶界强化、固溶强化、分散强化、形变强化、复合强化。形变强化与粒子强化在强度提高时，塑性会显著降低；固溶强化在强度提高时塑性还能保持较好的水平；晶界强化时，细化晶粒提高强度也改善塑性。 3.铸造合金的使用性能有哪些？ 机械性能、物理性能和化学性能 4.铸造合金的工艺性能有哪些？ 铸造性能、熔炼性能、焊接性能、热处理性能、机加工性能 5.基本概念：变质处理、机械性能的壁厚效应 所谓变质处理是在熔融合金中加入少量的一种或几种元素（或加化合物起作用而得），改变合金的结晶组织，从而改善合金机械性能。这种随铸件壁厚增加而使机械性能下降的现象，称为机械性能的壁厚效应。 6.铝硅合金进行变质处理的原因及方法？ 原因：铝硅合金中的硅相在自发非控制生长条件下会长成粗大的片状，这种形态的脆性相严重割裂基体，大大降低合金的强度和塑性，为了改变这种状况，必须进行变质处理。方法：生产上常在合金液中加入氟化纳与氯盐的混合物来进行变质处理，加入微量的纯钠也有同样效果。 7.镁、铜、铁和锰对铝硅合金组织和性能的影响？ 1）镁：少量的镁，即能大大提高抗拉和屈服强度，随着镁量增加，强化效果不断增大，强度急剧上升，而塑性下降；2）铜：使铝硅合金强度显著增加，但伸长率下降，提高合金的热强性；3）铁：恶化了合金的机械性能，特别是塑性，
合金钢与特殊钢知识摘要
合金钢与特殊钢知识摘要 1.合金钢是指碳钢添加一种或一种以上合金元素所形成的钢料。碳 钢除了碳以外，若是含超过微量的其它元素，例如：含锰量在1.65％以上、含硅量在0.60％以上或含铜量在0.06％以上等等，就属于合金钢， 2.合金钢依其用途来区分，可分为构造用合金钢和特殊钢，构造用 合金钢是使用在一般机械的构成组件或建筑土木构造上，特殊钢是使用在需要高温硬度、耐蚀、耐热、磁性等特别的场合。 3.一般构造用合金钢由于使用的场合不同，可以分为非热处理型和 热处理型两类，前者大多是属于低含碳量和低合金量，构成之后也无法再实施热处理，包括高强度低合金钢、易切钢等，后者多属于热处理用中合金钢，包括镍钢、铬钢、镍铬钢、铬钼钢、镍铬钼钢等。 4.工具钢的材料大致包括：高碳工具钢、合金工具钢、高速钢、工 具用硬质合金等。除硬质合金之外，工具用钢料之中以高碳工具钢的合金量少，价钱比较便宜，而高合金量的工具钢或高速钢，价钱较昂贵。 5.工具钢必须强韧、耐磨耗、且具有常温及高温硬度等特性，以其 合金成份和构造用合金钢相较，则除了含碳量增加之外，Cr、Mo、Ni等仍然为基本元素(或是增加其含量)，另外必要时在添加耐高温的W、V及Co等。
6.在钢中添加Cr和Ni可以增加钢的耐蚀性。钢的耐蚀性主要随Cr 的含量而增加，一般耐蚀钢的分类，含Cr量在12﹪以上之Fe-Cr 合金，几乎不会被侵蚀称为不锈钢，含Cr量在12﹪以下之Fe-Cr 合金，则称为耐蚀钢，实用上是以不锈钢为主。 7.弹簧用的钢料必须具备耐冲击、疲劳限高而且不产生永久变形的 特性，适用的钢料大致可以分为：碳钢、硅锰钢、硅锰铬钢三类。 弹簧的制造必须先韧化、成形，然后在实施热处理之后使用。
低合金钢种简介
低合金钢的主要品种包括下列7种： 焊接高强度钢；合金冲压钢；低合金耐腐蚀钢；低合金耐磨损钢；低合金耐低温钢；低合金建筑钢筋；低合金钢轨钢。 1.什么是低合金钢轨钢? 钢轨是铁路轨道的主要部件，是冶金产品中一个专用钢材品种，钢轨承受列车的重量和动载，受力复杂，轨面磨耗，轨头受冲击，还要受较大的弯曲应力，主要的损伤形式有：磨损主要是上股侧磨和下股压溃，屈服强度不足引起的波浪磨耗以及韧塑性低导致的脆断、剥落、掉块、轨头劈裂、焊缝裂纹等。所以对钢轨钢的基本要求包括：耐磨性、抗压溃性、抗脆断性、抗疲劳和良好的焊接性。 按强度等级划分钢轨应分为下列几类： (1)标准钢轨，抗拉强度685～835MPa； (2)耐磨钢轨，抗拉强度880～1030MPa； (3)特级钢轨，抗拉强度1082～1225MPa； (4)抗拉强度>1400MPa的钢轨在研制中。 20世纪初采用的是50kg/m轨，现在国际标准轨为60kg/m，美国重轨为77kg/m，俄国和东欧各国为75kg/m轨。 铁路运输和铁道建设在我国国民经济中占有重要的地位，“十一五”期间和未来10年，对钢轨的需求量会越来越大，质量要求也会越来越高。 2.提高钢轨强度和综合性能的途径有哪些? 有以下两条： (1)热处理强化。在碳素钢或C—Mn钢轨基础上采用在线余热淬火，离线的淬火回火处理或欠速淬火工艺。20世纪80年代发展起来的在线热处理方式，也叫做全长淬火工艺，节能省工、投资少、生产周期短。 (2)在0.7％～0.75％C钢中添加Cr、Mn、Mo、Nb等合金元素，获得980～1250MPa抗拉强度。比较两种强化方法，热处理轨表面耐磨，但内部较差，耐蚀性不能改善。合金化轨里外质量一致，可以考虑改善耐蚀性。 目前国内执行GB 2585—8l标准，主要的钢种牌号有C—Mn钢的U71Mn轨和微合金化的PD3轨和NbRE轨。 我国铁路建设，在“六五”和“八五”期间，以解决运输能力制约国民经济发展“瓶颈”问题，主攻“重载”，在现有设施基础上扩大编组。从“九五”起，提速和高速已成为铁路科技进步的主要体现。通过改造既有轨道结构和研制新型机车车辆，使客车运行速度提高到200km/h，所谓“高速”，指建成200km/h以上的专线客运列车的运行速度。对“重载”列车的钢轨要求耐磨损，抗疲劳。对“高速”列车的钢轨则要求无缺陷和高平直度。 1.什么是低合金耐腐蚀钢? 钢铁材料在自然界或在工作条件下，无时无刻不同程度地受着周围环境中的某些物质的侵害，这种侵害可能是化学的，电化学的，也可能是物理作用引起的。但主要是电化学腐蚀的形式。低合金耐腐蚀钢就是能够抵抗上述腐蚀的一类钢种。 什么是电化学腐蚀呢?从宏观上看，由两种不同电位的材料，构成腐蚀的阳极和阴极对时，在周围电解质的作用下，电位高的阳极成为牺牲者，而电位相对较低的阴极得到了保护。从微观上看，两种不同组织之间，基本相与钢中夹杂物、沉淀相之间，也构成了这样阳极一阴极的“微电池”，一方被溶解，另一方受保护，甚至材料表面上存在的划痕等各种缺陷所构成的不均匀，也会造成腐蚀。这是最简单的材料腐蚀的道理。
各种铸造铝合金牌号的主要特点及应用
各种铸造铝合金牌号的 主要特点及应用 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
各种铸造铝合金牌号的主要特点及用途 ZL101的特点是成分简单，容易熔炼和铸造，铸造性能好，气密性好、焊接和切削加工性能也比较好，但力学性能不高。适合铸造薄壁、大面积和形状复杂的、强度要求不高的各种零件，如泵的壳体、齿轮箱、仪表壳（框架）及家电产品上的零件等。主要采用砂型铸造和金属型铸造。 Zl101A 由于是在ZL101的基础上加了微量Ti，细化了晶粒，强化了合金的组织，其综合性能高于Zl101、ZL102，并有较好的抗蚀性能，可用作一般载荷的工程结构件和摩托车、汽车及家电、仪表产品上的各种结构件的优质铸件。其使用量目前仅次于ZL102。多采用砂型和金属型铸造。（ZL101A合金是以ZL101合金为基础严格控制杂质含量，改进铸造技术可以获得更高的力学性能。铸造性能，耐腐蚀性能和焊接性良好。用于铸造各种壳体零件，飞机的泵体、汽车变速箱、燃油箱的弯管等） Zl102 这种合金的最大特点是流动性好，其它性能与ZL101差不多，但气密性比ZL101要好，可用来铸造各种形状复杂、薄壁的压铸件和强度要求不高的薄壁、大面积、形状复杂的金属或砂型铸件。不论是压铸件还是金属型、砂型铸件，都是民用产品上用得最多的一个铸造铝合金品种。 Zl104 因其工晶体量多，又加入了Mn，抵消了材料中混入的Fe有害作用，有较好的铸造性能和优良的气密性、耐蚀性，焊接和切削加工性能也比较好，但耐热性能较差，适合制作形状复杂、尺寸较大的有较大负荷的动力结构件，如增压器壳体、气缸盖，气缸套等零件，主要用压铸，也多采用砂型和金属型铸造。 Zl105、ZL105A
碳素钢与合金钢
碳素钢与合金钢的区别 钢是泛指铁碳合金,或者叫做碳元素在晶体铁中的固溶体. 20 30 35 40 45号钢分别表示含碳量为0.2%、0.3%、0.35%、0.45%的优质碳素钢 所谓碳素钢,即除了铁元素外,材料中一般只有碳硅锰磷硫这五大天然元素，而再没有添加其他合金元素. 合金钢,是钢中除了铁和五大天然元素以外,还人为添加了另外的合金元素,以改变或者提高钢的某些特性.如CrNiMnMoWVB等。 可以理解为，碳素钢不含有其他合金元素；含有其他合金元素的钢即是合金钢。 马氏体不锈钢： 强度高，但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。锻造、冲压后需退火。铁素体不锈钢： 含铬12%～30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。 奥氏体不锈钢： 含铬大于18%，还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的C<0.08%，钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁或弱磁性，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等，另外还可用作不锈钢钟表饰品的主体材料。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷或风冷，以获得单相奥氏体组织。
2014年有色金属铝合金铸造行业简析
2014年有色金属铝合金铸造行业简析 一、有色金属铸造行业简介 (2) 二、行业监管体制、主要法律法规及政策 (3) 1、行业主管部门 (3) 2、主要法律法规 (3) 三、铝合金铸造行业发展概况 (4) 1、行业规模 (4) 2、铝合金铸造行业上、下游行业的关联性 (5) （1）铝合金铸造行业的上游 (6) （2）铝合金铸造行业的下游 (7) 3、行业壁垒 (8) （1）技术与资本壁垒 (8) （2）销售渠道壁垒 (8) （3）品质认证壁垒 (8) （4）行业准入壁垒 (9) 四、行业风险特征 (9) 1、原材料价格波动大 (9) 2、行业快速发展，吸引新的竞争者进入 (9) 3、市场发展对企业管理水平的要求提高 (10) 五、国内市场竞争格局 (10)
一、有色金属铸造行业简介 有色金属是相对于铁、锰、铬黑色金属而言，一般可以分为轻金属、贵金属、稀土金属等，常用于铸造的有色金属及合金主要有铝、镁、锌、铜等。有色金属铸造即指的是将有色金属或其合金熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间。有色金属铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一。 随着现代科技技术水平的进步，有色金属铸造技术已经从早期的砂型铸造工艺，迈向了低压铸造、高压铸造、熔模精密铸造、消失模铸造等各种先进铸造技术。现代铸造技术作为一种少、无切削的近净成形金属加工成型技术，其产品往往具有精密、质轻、美观、节能、高效、低耗等诸多优点，从而广泛应用于汽车、家电、电子、机械等诸多行业。 按铸造所使用的金属原材料不同，有色金属铸造可以分为铝合金铸造、镁合金铸造、锌合金铸造、铜合金铸造等类别。其中铝合金因其材质轻巧、耐磨性强，机械强度高，传热及导电性能好，并可承受高温，被广泛应用于汽车、通讯基础设备、建筑等较重及体积较大的配件上。目前，铝合金铸件的产量在有色金属铸件中比重最高。随着铸造设备和铸造技术水平的不断提高，铝合金铸件产品的应用范围在现有基础上仍将不断扩大。
我国铸造有色合金及其特种铸造技术发展现状
?? 铸造有色合金及其特种铸造技术在基本制造产业中占有重要地位，是关键技术之一，在航空、航天、船舶、汽车、轨道交通、化工、能源、电子电器和运动休闲等领域有着广泛的应用，由其所带动的产业在国民经济中起着重要的支撑作用。目前公认的铸造有色合金包括铝、镁、钛、锌和铜等材料，约占各类铸件总量的 ２０％左右，由于减重降耗的要求，其应用具有明显的增 长趋势，例如在汽车产业中，需要将铝合金铸件从现有的占铸件总重量的１０％增长到３０％左右，而在航空工业中，铝铸件更是占到铸件总量的８０％以上。 为了更好的满足某类产品的使用要求，在产品设计时，会更多地考虑减轻产品的结构重量和特殊的物理化学性能，有色合金恰恰可以满足这几方面的需求，即：①产品构件的减重和轻量化需求；②产品的功能性需求，如电阻材料、磁性材料、记忆功能材料和耐磨减摩材料等；③产品的装饰性功能需求，如铝合金的光亮性、钛合金的可着色性等。对产品的减重和构件轻量化需求是推动铸造有色合金应用领域不断扩大的动力，而对产品的功能性和装饰性需求则是铸造有色合金的发展方向。 １ 我国铸造有色合金的发展概况 １．１ 铸造铝合金 铸造铝合金是我国发展较早的有色金属材料之一， 其密度小，比强度高和耐腐蚀，因此广泛地应用于航空、航天、汽车、机床制造等制造业。目前，随着行业的发展，对铸造铝合金的需求越来越大，尤其是汽车工业的发展，轿车生产总量激增，对铝合金的需求量越来越大。例如一汽生产的红旗轿车，其整车铝合金铸件已经超过１００ｋｇ［１］，而且随着对节约能源和环境保护要求的提高，铝铸件的生产正朝着轻量化、强韧化、精密化和复合化的方向发展，铸造铝合金的应用将有很大的空间。 在各类铸造铝合金中，按照其性能特点可分为：高强韧铝合金、耐热铝合金、耐蚀铝合金和超轻铝合金等等，其中高强韧铸造铝合金能够保证合金在高强度的条件下，还具有高的断裂韧性、疲劳性能和抗应力腐蚀性能，因此可以部分的取代锻件，制备成形状复杂的铸件。例如ＺＬ２０５Ａ高强度铸造铝合金，该合金的极限拉伸强度可达５００ＭＰａ以上，已广泛用于航空、 收稿日期：２００７－０１－１８收到初稿，２００７－０３－１９收到修订稿。 作者简介：丁宏升（１９６８－），男，黑龙江双城人，副教授，博士，研究方向为材料液态制备成形与新工艺。Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｉｎｇｈｏｓｈ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ 丁宏升，郭景杰，苏彦庆，贾 均，傅恒志 （哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨１５０００１） 摘要：结合我国在铸造有色合金领域的发展概况，从合金发展、应用和有色合金熔体技术以及特种铸造在有色合金中的 应用角度，分析了五十年来我国在该领域所取得的成绩和存在的问题，以引起广大科技工作者和生产技术人员对这方面 自主创新的重视，不断提高铸造有色合金的技术水平，扩大其应用领域。 关键词：有色合金；特种铸造；熔体处理；铸造合金；精密铸件中图分类号：ＴＧ２９－１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－４９７７（２００７）０６－０５６１－０６ ＤＩＮＧＨｏｎｇ－ｓｈｅｎｇ，ＧＵＯＪｉｎｇ－ｊｉｅ，ＳＵＹａｎ－ｑｉｎｇ，ＪＩＡＪｕｎ，ＦＵＨｅｎｇ－ｚｈｉ（ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｅｒｂｉｎ１５０００１，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅｆｉｆｔｙ－ｙｅａｒ＇ｓａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｓｏｎａｓｐｅｃｔｓｏｆｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓｃａｓｔａｌｌｏｙｓａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｓｐｅｃｉａｌｃａｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎＣｈｉｎａ．Ｔｈｅｒｅｉｎｃｌｕｄｅｓａｌｌｏｙｓｙｓｔｅｍｓ，ａｌｌｏｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｅｓｆｏｒｍｅｌｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｓｐｅｃｉａｌｃａｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅａｉｍｉｓｔｏａｒｉｓｅｐｅｏｐｌｅｐａｙｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｓｆｏｒｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｉｎｔｈｉｓａｒｅａ．Ｉｔｉｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｍａｋｉｎｇｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈａｎｄｔｈｅｒｅｆｏｒｅｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇｎｏｖｅｌｔｉｅｓｃｏｈｅｒｅｎｔｌｙｏｎｔｈｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｐｒｏｓｐｅｃｔｉｓａｍａｉｎｐａｔｈｔｏｂｅａｈｅａｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓａｌｌｏｙ；ｓｐｅｃｉａｌｃａｓｔｉｎｇ；ｍｅｌｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｃａｓｔａｌｌｏｙ；ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｃａｓｔｉｎｇ 我国铸造有色合金及其特种铸造技术发展现状 ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｎＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓＣａｓｔＡｌｌｏｙｓａｎｄｔｈｅＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ＳｐｅｃｉａｌＣａｓｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎＣｈｉｎａ !!!!!" !" !!!!!" !" 专题综述 Ｊｕｎ．２００７Ｖｏｌ．５６ Ｎｏ．６ 铸造 ＦＯＵＮＤＲＹ ５６１
铸造铝硅合金特性和分类
2.3．1 铸造铝合金的一般特性 为了获得各种形状与规格的优质精密铸件．用于铸造的铝合金必须具备以下特性，其中最为关键的是流动性和可填充性。 (1) 有填充狭槽窄缝部分的良好流动性； (2) 有适应其他许多金属所要求的低熔点： (3)导热性能好，熔融铝的热量能快速向铸模传递，铸造周期较短； (4) 熔体中的氢气和其他有害气体可通过处理得到有效的控制； (5)铝合金铸造时，没有热脆开裂和撕裂的倾向： (6)化学稳定性好，有高的抗蚀性能； (7)不易产生表面缺陷，铸件表面有良好的光泽和低的表面粗糙度，而且易于进行表面处理； (8)铸造铝合金的加工性能好，可用压模、硬(永久)模、生砂和干砂模、熔模、石膏型祷造模进行铸造生产，也可用真空铸造、 低压和高压铸造、挤压铸造、半固态铸造、离心铸造等方法成形，生产不同用途、不同品种规格、不同性能的各种铸件。 2.3．2铸造铝合金的牌号与状态表示方法 铸造铝合金可分为热处理强化型和非热处理强化型两大类。目前，世界各国已开发出了大量洪铸造的铝合金，但目前基本的合金只有 以下6类： (1)A1-Cu铸造铝合金； (2)Al-Cu-Si铸造铝合金； (3)Al-Si铸造铝合金； (4)Al-Mg铸造铝合金； (5)A1-zn-Mg铸造铝合金； (6)Al-Sn铸造铝合金： 铸造铝合金系目前国际上无统一标准，各国(公司)都有自己的合金命名及术语，下面分别简述如下。 2．3．2．1 中国铸造铝合金的牌号与状态表示方法 (1)按GB8063规定，铸造铝合金牌号用化学元素及数字表示，数字表示该元素的平均含量。在牌号的最前面用“z”表示铸造，例 如ZAISi7Mg，表示铸造铝合金，平均含硅量为7％，平均含镁量小于1％。另外还有用合金代号表示法，合金代号由字母“z”、“L”(分别是“铸”、“铝”的汉语拼音第一个字母)及其后的三位数字组成。zL后面第一个数字表示台金系列．其中1、2、3、4分别表示铝硅、铝铜，铝镁．铝锌系列合金，ZL舌面第二位、第三位两个数字表示顺字号。优质合金的数字后面附加字母“A”： (2)合金铸造方法和变质处理代号。 S——砂型铸造； J——金属型铸造； R——熔模铸造； K——壳型铸造； B——变质处理。 (3)合金状态代号。 F——铸态； T1——人工时效；
铸造低合金钢的生产
鑄造低合金鋼的生產 3.2收縮 線收縮率和縮孔率方面，低和金鋼與具有相同含碳鋼相似。 3.3熱裂錳.硅.鉻顯著降低鋼的熱性，因此，鑄件在凝固和冷卻過程中部位的溫度差異較大，產生加大的內應力，容易出現裂紋，隨著含碳量的增加，低合金鋼的熱裂和冷裂傾向加大。 3.4結晶特點 由於錳.硅.鉻等元素降低鋼的導熱性，並在一定程度上增加結晶濕度范圍，從而降低冷卻速度，促使產生粗大的晶粒，晶粒偏析也較大。 4.生產工藝措施 為了克服低合金鋼的一次晶粒較粗大，熱裂和回火脆性傾向較大等缺點，鑄造過程應嚴格控制好各工序的工藝技術操作，采取有效的措施，防止或降低鑄件缺陷的產生。尤其是對冶煉過程的控制和鑄件熱割的過程控制，是低合金鋼鑄件生產的關鍵性環節。 表1合金元素在鑄鋼過程中的作用
4.1熔煉過程的控制要點 我國目前的冶煉設備主要是以電爐為主，而電爐又是以電弧爐為主導，減性電弧爐氧化法煉鋼有其獨特的優勢。因而運用減性電弧爐氧化法冶煉低合金鋼，需要控制好熔煉過程的各項操作。 4.1.1原料的控制 不同的鋼種對原料的要求不同，要煉好一爐好鋼，首先要保證爐料配制的技術要求，配制的准確性包括爐料重量及配料分成兩方面。配料重量不准，容易導致冶煉過程化學分成控制不當或鑄件澆不足等廢品，也可能出現過量的澆於而增加消耗。爐料化學成分配得不准，會給冶煉操作帶來極大困難，嚴重時將使冶煉無法進行。 因此，配料過程中，在確保重量與計劃安排無誤的情況下，主要考慮鋼種規格成分，冶煉方法，元素特征及工藝的具體要求來控制爐料的化學成分。首先，根據鋼種的規格成分，碳的配定要保證溶化期碳的燒損及氧化期的脫碳量，還要考慮還原期補加合金的造渣制度對鋼液的增碳。其次，合金元素的配制要根據冶煉方法的不同而有所區冸，氧化法煉鋼時，合金通常不宜與爐料一起裝爐，一些合金元素熔點高，不易氧化，可按鋼種規格下限配入，並與爐料一起裝爐，但合金料應注意避開電極電弧區，以減少它們的發揮。最後，對爐料種磷.硫成分的控制尤為重要，除磷.硫鋼外，一般鋼料中的磷.硫含量均是配得越低越好，但顧及鋼鐵料的實際情況，磷.硫的配定以不超過規格要求為限。 4.1.2熔化期的控制 熔化期的主要任務是以最少的電耗將固體爐料迅速熔化均勻的液體，爐料熔化的同時，熔池中也發生各種各樣的物化反應，主要有元素的揮發和氧化，鋼液的吸氣，熱量的傳遞與散失以及夾雜物的上浮等。因此，熔化期提前造渣覆蓋與鋼液面上，既可減少散熱，減少鋼液的吸氣量，又可促使夾雜物的上浮等，熔化期的正確操作，可以把鋼中的磷去除60%左右，對於低合金鋼來說磷是鋼中的有害元素，在冶煉過程中，要盡量降低鋼中的磷含量，一般優質鋼中的要求P<0.030%,而高級優質鋼中的磷要求P<0.015%，極特殊的要求P<0.005%。 常規脫磷的有冺條件是高減度、高氧化性及流動性良好的熔渣和中等偏低的溫度。因此，熔化期操作是如何提前造好熔化渣。首先，在爐料大半熔時分批加入料重1%的氧化鐵皮或礦石粉，從中提高熔化渣的氧化能力，其次，在爐料大半熔或全熔後拔除部分熔化渣，對於高磷爐料或磷規格要求較嚴格的鋼種，也可全部拔除，然後重造新渣，脫磷效率可達50%~70%，是強化脫磷行之有效的好辦法。 4.1.3氧化期的控制 低合金鋼氧化期的操作與普通碳素鋼操作相似，在不配備爐外精煉的條件下，電爐氧化期主要任務是繼續並最終完成鋼液的脫磷任務，使鋼中磷降到規定的允許含量范圍內，在脫碳過程中去除鋼液中的氣體和非金屬夾雜物，加熱並均勻鋼液溫度，為鋼液的還原期操作創造條件。
锻造铸造铜及铜合金状态表示方法B
锻造和铸造铜及铜合金 状态表示方法 ASTMB601－01 16日1． 1.1 2. 3. 3.1 有关铜及铜合金的术语参见标准B 846。 4. 意义和用法 4.1 意义－－铜及铜合金产品状态采用字母和数字混合的表示方法。 4.2 用法－－字母和数字混合来表示产品的状态用于技术标准和数据发布中。 4.2.1 字母表示生产产品的一种加工过程。如“H”表示采用冷加工。
注1－这些字母经常与其它产品的状态表示方法相同。 5. 状态分类 5.1 退火态，O－通过退火方法生产的以满足机械性能要求的状态。 5.2 退火态，OS－通过退火方法生产的以满足标准或特殊晶粒度要求的状态。 5.3 加工态，M－通过铸件的初加工和热加工以及其它控制方法生产的产品的状态。 5.6.5 拐点热处理状态，TX－通过拐点硬化合金的拐点热处理而生产的状态。 5.6.6 冷加工和沉淀热处理状态，TH－用已经进行固溶热处理，冷加工和沉淀热处理的合金生产的状态。 5.6.7 冷加工和拐点热处理状态，TS－用已经进行固溶热处理，冷加工和拐点热处理的合金生产的状态。
5.6.8 加工硬化状态，TM－通过冷加工结合沉淀热处理或拐点热处理而供货的材料状态。 5.6.9 沉淀热处理或拐点热处理和冷加工状态，TL－通过对沉淀热处理或拐点热处理合金进行冷加工而生产的状态。 沉淀热处理或拐点热处理，冷加工，和消除热应力状态，TR－通过对沉淀热处理和拐点热处理消除热应力合金进行冷加工而生产的状态。 6. 6.1.1 退火以满足机械性能，O：
6.2 冷加工状态，H： 6.2.1 冷加工状态用于满足基于冷轧或冷拉的标准要求，H： 6.2.2 冷加工状态用以满足基于特殊产品状态名称的标准要求。H：
有色冶金基础知识
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 有色冶金基础知识 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-8587-72 有色冶金基础知识 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1铸造铝合金 （1）铝合金的性能及应用 铸造铝合金的密度比铸铁和铸钢小，而比强度则较高。因此在承受同样载荷条件下采用铝合金铸件，可以减轻结构的重量，故在航空工业及动力机械和运输机械制造中，铝合金铸件得到广泛的应用。 铝合金有良好的表面光泽，在大气及淡水中具有良好的耐腐蚀性，故在民用器皿制造中，具有广泛的用途。纯铝在硝酸及醋酸等氧化性酸类介质中具有良好的耐蚀性，因而铝铸件在化学工业中也有一定的用途。纯铝及铝合金有良好的导热性能，放在化工生产中使用的热交换装置，以及动力机械上要求具有良好导热性能的零件，如内燃机的汽缸盖和活塞等，也适于用铝合金来制造。
铝合金具有良好的铸造性能。由于熔点较低（纯铝熔点为660.230C，铝合金的浇注温度一般约在730～750oC左右），故能广泛采用金属型及压力铸造等铸造方法，以提高铸件的内在质量，尺寸精度和表面光洁程度以及生产效率。铝合金由于凝固潜热大，在重量相同条件下，铝液的凝固过程时间延续比铸钢和铸铁长得多，放流动性良好，有利于铸造薄壁和结构复杂的铸件。 （2）铸法铝合会的分类、牌号 铝合金按照加工方法的不同分为两大类，即压力加工铝合金和铸造铝合金（分别以YL和ZL表示）。在铸造铝合金中又依主要加入的合金元素的不同而分为四个系列，即铸造铝硅合金、造铝铜合金、铸造铝镁合金和铸造铅锌合金（分别以ZL1X X，ZL2 X X，ZL3 X X和ZL4 X X表示），在每个系列中又按照化学成分及性能的不同而分为若干牌号。表3中列出了铸造铝合金国家标准所包括的几种铝合金的牌号。 表3铸造铝合金的牌号
低合金高强度结构钢简要
High Strength Low Alloy Steel 一、定义 中国国家标准GB/T13304-1991《钢分类》，参照国际标准，对钢的分类作了具体的规定。 低合金高强度钢HSLA是在碳素钢的基础上，通过加入少量合金元素并在热轧、控轧或热处理状态下，具有高强度、高韧性，较好的焊接性、成型性或耐腐蚀性等特征的钢材。 成分特点：低碳（Wc≤%），低合金。 性能特点：比普通碳素结构钢有较高的屈服强度和屈强比、较好的冷热加工成型性、良好的焊接性、较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性，以及有较好的抗大气、海水等腐蚀能力。 二、低合金高强度钢的发展 1867-1874年，美国含铬结构钢，1902-1906年，美国含镍结构钢，1915年，美国含锰%桥梁用结构钢。20世纪60年代以后，冶金生产工艺技术和低合金钢开发均取得巨大发展，锰、硅、铬、镍、钒、钛、铌等微合金元素的强化作用已清楚。 80年代后随着技术进步，通过钢质净化、晶粒细化、组织优化、基体强化等，促进了新型低合金钢的开发。低合金钢是近30年来发展最快、产量最大、经济性最好、使用面最广、前景最广阔的钢类。目前，新型的低合金高强度钢以低碳（≤%）和低硫（≤%）为主要特征。 我国是1957年在鞍钢试制成功第一炉低合金钢16Mn，随后研制出16Mn系列的桥梁用、船用、锅炉用、压力容器用、汽车用低合金钢。1966年，低合金钢产量141万吨，占钢产量8%；至1979年，低合金钢产量254万吨，仍占钢产量8%。1997年，低合金钢产量2368万吨，占钢产量22%。各发达工业国家的低合金高强度钢产量约占钢产量的10%。 为进一步提高低合金高强度钢的性能，在低合金高强度钢的基础上，通过进一步降低碳质量分数、微合金化和控制轧制而发展了一系列新型低合金高强度结构钢，主要有以下四种：微合金化低碳高强度钢、低碳贝氏体型钢、低碳索氏体型钢、针状铁素体型钢。 三、低合金高强度钢中元素的作用 常用的合金元素按其在钢的强化机制中的作用可分为：固溶强化元素（Mn、Si、Al、Cr、Ni、Mo、Cu等）、细化晶粒元素（Al、Nb、V、Ti、N等）、沉淀硬化元素（Nb、V、Ti等）以及相变强化元素（Mn、Si、Mo等）。 C：在钢中形成珠光体或弥散析出的合金碳化物，使钢得到强化。在微合金钢中为形成一定量的碳－氮化物，碳的含量只需要～%；降碳可大大改善钢的韧性和焊接性能。 Mn：高的Mn/C比对提高钢的屈服强度和冲击韧性有好处。锰能降低γ→α转变温度；有利于针状铁素体的形核；在加热过程中可增大碳-氮化物形成元素在γ-Fe中的溶解度，从