2022合金及其熔炼课本要点总结.docx

2022合金及其熔炼课本要点总结 合金及其熔炼课本要点总结名词说明碳当量：依据各元素对共晶点实际碳量的影响，将这些元素的量折算成碳量增减，谓之碳当量。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，这个比值称为共晶度。缩减作用：石墨本身没有强度，在铸铁中占有肯定量的体积，使金属基体承受负荷的有效面积削减，因而使铸铁的力学性能降低。缺口作用：由于石墨在铸铁中的存在，在承受负荷时造成应力集中现象，使力学性能降低。一次结晶：铸铁从液态转变成固态的过程称为一次结晶。包括共析和共晶凝固两阶段。二次结晶：铸铁的固态相变称为二次结晶。包括：奥氏体中碳的脱溶、铸铁的共析转变和过冷奥氏体的中温及低温转变。二重性：从热力学观点上看，Fe-Fe3相图只是介稳定的，Fe-C相图才是稳定的。但从动力学观点看，在肯定条件下按Fe-Fe3C相图转变也是可能的。由此显出二重性。过冷度：金属液的实际起先凝固温度与理论凝固温度的差值。球化率：在铸铁微观组织的有代表性的视场中，在单位面积上，球状石墨数目与全部石墨数目的比值（以百分数表示）蠕化率（VG）：在具有代表性的显微视场内，蠕虫状石墨数与全部石墨数的百分比。但其本身不能精确地反映石墨形态。球化处理：在铁液中加入球化元素，使石墨在结晶生长时长成球状的处理过程。球化衰退：球化处理后的铁液在停留一段时间后，球化处理效果会下降甚至是消逝的现象。抗磨铸铁：用于反抗磨料磨损的铸铁。磨料磨损：由硬颗粒或突出物作用使材料迁移导致的磨损。相对耐磨性：标准试样的磨损量/试验试样的磨损量。值越高说明试验试样磨损量越小，即耐磨性越好。耐热铸铁：指在高温条件下具有肯定的抗氧化和抗生长性能，并能承受肯定载荷的铸铁。焦铁比：加入冲天炉内的焦炭量与金属炉料量的比值。炉料的遗传性：更换炉料后，虽然铁液的化学成分不变，但铸铁的组织都会发生改变，炉料与铸件组织之间的关系。孕育处理：铁液浇注以前，在肯定条件下（如肯定的过热温度、肯定的化学成分、合适的加入方法等），向铁液中加入肯定量的物质（孕育剂）以变更铁液的凝固过程，改善铸态组织，从而达到提高性能的目的的处理方法。铸造低合金钢在铸造碳钢化学成分的基础上，加入为量不多的一种或几种合金元素，所构成的钢种，其合金元素的总量一般不超过5%。T6固溶处理后完全人工时效，人工时效时间取强度峰值段，铸件可获得最大的抗拉强度，塑性有所下降，大部分铸铝合金采纳T6规范。细化在合金成分、冷却速度、凝固时外加力场不变的条件下，在铝液中加入少量细化剂，使晶粒得到细化，得到志向的合金组织。青铜铸造铜合金中不以锌为主加元素的统称为青铜（锡青铜、铝、铅、铍青铜）。黄铜铸造铜合金中以锌为主加元素的统称为黄铜（锰、铝、硅、铅黄铜）。热处理：热处理是将固态金属加热到预定的温度保温一段时间然后以肯定的速度冷却下来的加热工艺。活塞合金是密度小，质量小，导热性好，热膨胀系数小，有足够的高温强度，耐磨耐蚀，尺寸稳定性好的铝硅类合金。变质在合金熔炼过程中加入少量合金元素，凝固过程中变更结晶和生长方式从而细化晶粒。简答1，硅含量对Fe-C-Si相图的影响（作用）：1）共晶点和共析点含碳量随硅量的增加而削减。2）硅的加入使相图上出现了共晶和共析转变的三相共存区（共晶区：液相、奥氏体加石墨；共析区：奥氏体、铁素体加石墨）3）共晶和共析温度变更了，硅对稳定系和介稳定系的共晶温度的影响是不同的。随硅含量增加，两个共晶温度的差别扩大，即含硅量越高，奥氏体加石墨的共晶温度高出奥氏体加渗碳体的共晶温度越多。由于硅的增高，共析转变的温度提高更多，因此有利于铁素体基体的获得。4）硅量的增加，还缩小了相图上的奥氏体区。2，初生奥氏体的结晶：初生奥氏体对铸铁的组织和性能有干脆和间接的影响，他在灰铸铁中的作用与钢筋在钢筋混凝土中的作用一样，能起到骨架的加固作用，并能阻挡裂纹的扩展。1、初生奥氏体的形态：fcc2、奥氏体枝晶的偏析：先析出的奥氏体枝晶心部碳量较低,在渐渐长大的以后各层奥氏体中的碳量渐渐增高，形成所谓芯状组织。（1）相间偏析：Kp=元素在奥氏体中的浓度/元素在铁液中的浓度。（2）kl=元素在奥氏体枝晶心部的浓度/元素在奥氏体边缘的浓度。与碳亲和力小的石墨化元素（Al、Cu、Si、Ni、Co）在奥氏体中皆有富集Kp>1，这些元素在奥氏体内的偏析系数kl>1,说明奥氏体心部含量大于边缘含量，形成晶内反偏析。与碳亲和力大的白口化元素（Mn、Cr、W、Mo，V）富集与共晶液中，Kp二、熔化区内的热交换从金属炉料起先熔化至熔化完毕这一段炉身高度称为熔化区。特点：1、炉气给热以对流传热为主熔化区内炉气与铁料之间的热交换，以对流传热为主。在熔化区内，铁料不仅汲取209251kJ/kg的熔化潜热，还汲取使铁料熔化所必需的肯定的过热热量。2、区域呈凹形分布冲天炉内的熔化区，由于炉气与温度分布的不匀称性，在炉内呈凹形分布。炉气分布越不匀称，熔化区下凹就越严峻。这表明在熔化区内炉壁旁边的传热比较剧烈。3、区域高度波动大在熔化过程中，底焦因燃烧消耗而下降，金属料也随之下移，逐步熔化。三、过热区内的热交换通常将铁料熔化完毕至第一排风口平面之间这一段炉身高度称为过热区。特点：1、铁液的受热以与焦炭接触传导传热为主在过热区中焦炭对铁液的传导传热系数占74.91%，焦炭对铁液的辐射传热系数占18.38%，而炉气对铁液的对流和辐射仅占6.71%。2、传热强度大铁液在过热区内，以小铁滴或小流股穿过炙热的底焦层，停留时间短，而温度上升则达150250度以上，每千克铁液受热量达147209kJ以上。所以提高铁液温度比较困难，要耗费较多的焦炭。3、炉气最高温度与区域高度起确定作用铁液在过热区的受热强度，随炉气最高温度的提高而增大，其受热时间不受下料速度的限制，干脆取决于过热区域的高度和铁滴的下落速度。四、炉缸内的热交换对高温铁液来说，炉缸是个深冷区。炉缸越深，冷却作用就越大。但假如在操作过程中间歇式地打开渣口，或在前炉顶上开设放气口，则使炉缸内的部分焦炭燃烧发热，可削减铁液在炉缸内的冷却状况，而有利于铁液的过热。但进风量必需严格限制，否则会增加炉缸内的氧化气氛。影响铁液温度的主要因素：一、焦炭对冲天炉铁液温度的影响1、焦炭成分焦炭固定含碳量越高，灰分和其形成的渣量削减，有利于提高炉气最高温度，加强焦炭对铁液的热传导，有利于铁液过热2、焦炭强度与块度如焦炭机械强度低，不能保持入炉时的块度，恶化料柱透气性，影响熔化的稳定性3、反应实力焦炭反应实力大，会降低炉气温度。作为冲天炉燃料的焦炭，要求有低的反应实力。二、送风对冲天炉温度的影响1、风量的影响提高冲天炉的进风量有利于提高铁液温度2、风速的影响提高冲天炉进风速度，可清除焦炭表面阻碍燃烧的灰渣，强化焦炭燃烧，提高炉气最高温3、风温的影响提高送入炉内空气的温度，可强化焦炭燃烧，提高燃烧速度和炉气最高温度4、风中氧气浓度影响提高送风中氧的浓度，加速底焦燃烧速度，缩短氧化带，扩大还原带。三、金属炉料金属炉料块度越大，过热区高度缩短，不利于铁液的过热，还会造成卡料，恶化热交换条件。四、熔炼操作参数。五、冲天炉结构参数冲天炉熔炼过程铁液化学成分的改变：一、含碳量改变过程焦炭、金属炉料平均含碳量低于共晶碳量、适当提高炉渣碱度有利于铁液的增碳；提高风量则使其脱碳。二、含硅量和含锰量的改变在熔炼过程中，硅和锰存在氧化和烧损。高的炉温，低的炉气氧化性及合适的炉渣性质削减硅和锰的氧化烧损。三、含硫量的改变酸性冲天炉、炉料含硫量低、焦炭含硫量高及炉气氧化性强使硫增加；碱性冲天炉、提高炉渣碱度及提高炉温有利于脱硫。四、含磷量的改变炉渣具有高碱度、强氧化性和较低的炉温可以有效脱磷。铸造碳钢为什么热处理，处理方法：碳钢铸件的铸态组织特征是结晶粗大，有些状况还存在魏氏组织或网状组织。晶粒粗大则晶界比表面积小，钢的强度低，韧性较低，碳钢在铸态力学性能低，不耐冲击。铸造碳钢在其二次结晶过程中，因钢的含碳量和冷速的不同而形成不同的形态，有粒状、条状（魏氏体）和网状三种，事实上只有在含碳量低而且壁又较厚的钢铸件中，才会在铸态下得到这种组织。魏氏组织属于亚稳定组织。通过适当的热处理魏氏组织或网状组织使之转变为粒状组织，从而提高钢的性能，碳钢铸件热处理的目的是细化晶粒，消退魏氏组织和网状组织和消退铸造应力。碳钢铸件的热处理方法有退火、正火或正火加回火。气体和非金属夹杂物1气体钢中的气体主要是氢，氮和氧。它们之中危害最大的是氢。钢中气体的本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页