第一篇：金屬鑄造工藝論文

金屬鑄造工藝論文

摘要：

鑄造是將通過熔煉的金屬液體澆注入鑄型內(nèi)，經(jīng)冷卻凝固獲得所需形狀和性能的零件的制作過程。鑄造是常用的制造方法，鑄造是一種古老的制造方法，在我國可以追溯到6000年前。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，鑄大型鑄件的質(zhì)量直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，因此，鑄造在機(jī)械制造業(yè)中占有重要的地位。由零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出多種澆注和分型方案，綜合對(duì)比分析，選擇最為理想的澆注位置及分型面。制定出詳細(xì)的鑄造工藝方案。關(guān)鍵字：

鑄造工藝性；鑄造工藝方案；鑄造工藝參數(shù)；補(bǔ)縮系統(tǒng)；澆注系統(tǒng)

鑄造工藝種類：

鑄造工藝可分為重力鑄造、壓力鑄造、砂型鑄造、壓鑄、熔模鑄造和消失模鑄造。鑄造方法常用的是砂型鑄造，其次是特種鑄造方法，如：金屬型鑄造、熔模鑄造、石膏型鑄造等。各種特種鑄造方法均有其突出的特點(diǎn)和一定的局限性，對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)也各有各自的特殊要求。

重力鑄造

重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝，也稱澆的重力鑄造包括砂型澆鑄、金屬型澆鑄、熔模鑄造，泥模鑄造等；窄義的重力鑄造專指金屬型澆鑄。壓力鑄造

壓力鑄造是指金屬液在其他外力（不含重力）的作用下注入鑄型的工藝。廣義的壓力鑄造包括壓鑄機(jī)的壓力鑄造和真空鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等；窄義的壓力鑄造專指壓鑄機(jī)的金屬型壓力鑄造，簡(jiǎn)稱壓鑄。這幾種鑄造工藝是目前有色金屬鑄造中最常用的、也是相對(duì)價(jià)格最低的。

砂型鑄造

砂型鑄造是一種以砂作為主要造型材料，制作鑄型的傳統(tǒng)鑄造工藝。砂型一般采用重力鑄造，有特殊要求時(shí)也可采用低壓鑄造、離心鑄造等工藝。砂型鑄造的適應(yīng)性很廣，小件、大件，簡(jiǎn)單件、復(fù)雜件，單件、大批量都可采用。砂型鑄造用的模具，以前多用木材制作，通稱木模。木模缺點(diǎn)是易變形、易損壞；除單件生產(chǎn)的砂型鑄件外，可以使用尺寸精度較高，并且使用壽命較長的鋁合金模具或樹脂模具。雖然價(jià)格有所提高，但仍比金屬型鑄造用的模具便宜得多，在小批量及大件生產(chǎn)中，價(jià)格優(yōu)勢(shì)尤為突出。此外，砂型比金屬型耐火度更高，因而如銅合金和黑色金屬等熔點(diǎn)較高的材料也多采用這種工藝。但是，砂型鑄造也有一些不足之處：因?yàn)槊總€(gè)砂質(zhì)鑄型只能澆注一次，獲得鑄件后鑄型即損壞，必須重新造型，所以砂型鑄造的生產(chǎn)效率較低；又因?yàn)樯暗恼w性質(zhì)軟而多孔，所以砂型鑄造的鑄件尺寸精度較低，表面也較粗糙。

壓鑄

壓鑄是在壓鑄機(jī)上進(jìn)行的金屬型壓力鑄造，是目前生產(chǎn)效率最高的鑄造工藝。壓鑄機(jī)分為熱室壓鑄機(jī)和冷室壓鑄機(jī)兩類。熱室壓鑄機(jī)自動(dòng)化程度高，材料損耗少，生產(chǎn)效率比冷室壓鑄機(jī)更高，但受機(jī)件耐熱能力的制約，目前還只能用于鋅合金、鎂合金等低熔點(diǎn)材料的鑄件生產(chǎn)。當(dāng)今廣泛使用的鋁合金壓鑄件，由于熔點(diǎn)較高，只能在冷室壓鑄機(jī)上生產(chǎn)。壓鑄的主要特點(diǎn)是金屬液在高壓、高速下充填型腔，并在高壓下成形、凝固，壓鑄件的不足之處是：因?yàn)榻饘僖涸诟邏?、高速下充填型腔的過程中，不可避免地把型腔中的空氣夾裹在鑄件內(nèi)部，形成皮下氣孔，所以鋁合金壓鑄件不宜熱處理，鋅合金壓鑄件不宜表面噴塑（但可噴漆）。否則，鑄件內(nèi)部氣孔在作上述處理加熱時(shí)，將遇熱膨脹而致使鑄件變形或鼓泡。此外，壓鑄件的機(jī)械切削加工余量也應(yīng)取得小一些，一般在0.5mm左右，既可減輕鑄件重量、減少切削加工量以降低成本，又可避免穿透表面致密層，露出皮下氣孔，造成工件報(bào)廢。

熔模鑄造

所謂熔模鑄造工藝，簡(jiǎn)單說就是用易熔材料（例如蠟料或塑料）制成可熔性模型（簡(jiǎn)稱熔?；蚰Ｐ停?，在其上涂覆若干層特制的耐火涂料，經(jīng)過干燥和硬化形成一個(gè)整體型殼后，再用蒸汽或熱水從型殼中熔掉模型，然后把型殼置于砂箱中，在其四周填充干砂造型，最后將鑄型放入焙燒爐中經(jīng)過高溫焙燒（如采用高強(qiáng)度型殼時(shí)，可不必造型而將脫模后的型殼直接焙燒），鑄型或型殼經(jīng)焙燒后，于其中澆注熔融金屬而得到鑄件。

失蠟法鑄造現(xiàn)稱熔模精密鑄造，是一種少切削或無切削的鑄造工藝，是鑄造行業(yè)中的一項(xiàng)優(yōu)異的工藝技術(shù)，其應(yīng)用非常廣泛。它不僅適用于各種類型、各種合金的鑄造，而且生產(chǎn)出的鑄件尺寸精度、表面質(zhì)量比其它鑄造方法要高，甚至其它鑄造方法難于鑄得的復(fù)雜、耐高溫、不易于加工的鑄件，均可采用熔模精密鑄造鑄得。

消失模鑄造

消失模鑄造技術(shù)（EPC或LFC）是用泡沫塑料制作成與零件結(jié)構(gòu)和尺寸完全一樣的實(shí)型模具，經(jīng)浸涂耐火粘結(jié)涂料，烘干后進(jìn)行干砂造型，振動(dòng)緊實(shí)，然后澆入金屬液使模樣受熱氣化消失，而得到與模樣形狀一致的金屬零件的鑄造方法。消失模鑄造是一種近無余量、精確成形的新技術(shù)，它不需要合箱取模，使用無粘結(jié)劑的干砂造型，減少了污染，被認(rèn)為是21世紀(jì)最可能實(shí)現(xiàn)綠色鑄造的工藝技術(shù)。

鑄造生產(chǎn)的工藝流程：

鑄造主要工藝過程包括：金屬熔煉、模型制造、澆注凝固和脫模清理等。鑄造用的主要材料是鑄鋼、鑄鐵、鑄造有色合金(銅、鋁、鋅、鉛等)等。

鑄造生產(chǎn)是一個(gè)復(fù)雜的多工序組合的工藝過程，它包括以下主要工序：

1）生產(chǎn)工藝準(zhǔn)備，根據(jù)要生產(chǎn)的零件圖、生產(chǎn)批量和交貨期限，制定生產(chǎn)工藝方案和工藝文件，繪制鑄造工藝圖；

2）生產(chǎn)準(zhǔn)備，包括準(zhǔn)備熔化用材料、造型制芯用材料和模樣、芯盒、砂箱等工藝裝備； 3）造型與制芯； 4）熔化與澆注；

5）落砂清理與鑄件檢驗(yàn)等主要工序。成形原理

鑄造生產(chǎn)是將金屬加熱熔化，使其具有流動(dòng)性，然后澆入到具有一定形狀的鑄型型腔中，在重力或外力（壓力、離心力、電磁力等）的作用下充滿型腔，冷卻并凝固成鑄件（或零件）的一種金屬成形方法。鑄件一般作為毛坯經(jīng)切削加工成為零件。也有許多鑄件無需切削加工就能滿足零件的設(shè)計(jì)精度和表面粗糙度要求直接作為零件使用。型砂的性能及組成：

1、型砂的性能

型砂（含芯砂）的主要性能要求有強(qiáng)度、透氣性、耐火度、退讓性、流動(dòng)性、緊實(shí)率和潰散性等。

2、型砂的組成型砂由原砂、粘接劑和附加物組成。鑄造用原砂要求含泥量少、顆粒均勻、形狀為圓形和多角形的海砂、河砂或山砂等。鑄造用粘接劑有粘土（普通粘土和膨潤土）、水玻璃砂、樹脂、合脂油和植物油等，分別稱為粘土砂，水玻璃砂、樹脂砂、合脂油砂和植物油砂等。為了進(jìn)一步提高型（芯）砂的某些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤份、鋸末、紙漿等。工藝特點(diǎn)鑄造是生產(chǎn)零件毛坯的主要方法之一，尤其對(duì)于有些脆性金屬或合金材料（各種鑄鐵件、有色合金鑄件等）的零件毛坯，鑄造幾乎是唯一的加工方法。與其它加工方法相比，鑄造工藝具有以下特點(diǎn)： 1）鑄件可以不受金屬材料、尺寸大小和重量的限制。鑄件材料可以是各種鑄

鐵、鑄鋼、鋁合金、銅合金、鎂合金、鈦合金、鋅合金和各種特殊合金材料；鑄件可以小至幾克，大到百噸；鑄件壁厚可以從0．5毫米到1米左右；鑄件長度可以從幾毫米到十幾米。

2）鑄造可以生產(chǎn)各種形狀復(fù)雜的毛坯，特別適用于生產(chǎn)具有復(fù)雜內(nèi)腔的零件毛坯，如各種箱體、缸體、葉片、葉輪等。

3）鑄件的形狀和大小可以與零件很接近，既節(jié)約金屬材料，又省切削加工工時(shí)。

4）鑄件一般使用的原材料來源廣、鑄件成本低。

5）鑄造工藝靈活，生產(chǎn)率高，既可以手工生產(chǎn)，也可以機(jī)械化生產(chǎn)。鑄件的手工造型手工造型的主要方法砂型鑄造分為手工造型（制芯）和機(jī)器造型（制芯）。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工完成；機(jī)器造型是指主要的造型工作，包括填砂、緊實(shí)、起模、合箱等由造型機(jī)完成。泊頭鑄造工量具友介紹手工造型的主要方法：手工造型因其操作靈活、適應(yīng)性強(qiáng)，工裝備簡(jiǎn)單，無需造型設(shè)備等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于單件小批量生產(chǎn)。但手工造型生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。手工造型的方法很多，常用的有以下幾種：

1．整模造型對(duì)于形狀簡(jiǎn)單，端部為平面且又是最大截面的鑄件應(yīng)采用整模造型。整模造型操作簡(jiǎn)便，造型時(shí)整個(gè)模樣全部置于一個(gè)砂箱內(nèi)，不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)箱缺陷。整模造型適用于形狀簡(jiǎn)單、最大截面在端部的鑄件，如齒輪坯、軸承座、罩、殼等。2.分模造型當(dāng)鑄件的最大截面不在鑄件的端部時(shí)，為了便于造型和起模，模樣要分成兩半或幾部分，這種造型稱為分模造型。當(dāng)鑄件的最大截面在鑄件的中間時(shí)，應(yīng)采用兩箱分模造型，模樣從最大截面處分為兩半部分（用銷釘定位）。造型時(shí)模樣分別置于上、下砂箱中，分模面（模樣與模樣間的接合面）與分型面（砂型與砂型間的接合面）位置相重合。兩箱分模造型廣泛用于形狀比較復(fù)雜的鑄件生產(chǎn)，如水管、軸套、閥體等有孔鑄件。鑄件形狀為兩端截面大、中間截面小，如帶輪、槽輪、車床四方刀架等，為保證順利起模，應(yīng)采用三箱分模造型。此時(shí)分模面應(yīng)選在模樣的最小截面處，而分型面仍選在鑄件兩端的最大截面處，由于三箱造型有兩個(gè)分型面，降低了鑄件高度方向的尺寸精度，增加了分型面飛邊毛刺的清整工作量，操作較復(fù)雜，生產(chǎn)率較低，不適用于機(jī)器造型，因此，三箱造型僅用于形狀復(fù)雜、不能用兩箱造型的鑄件生產(chǎn)。鑄件高度方向的尺寸精度，增加了分型面處飛邊毛刺的清整工作量，操作較復(fù)雜，生產(chǎn)率較低，不適用于機(jī)器造型，因此，三箱造型僅用于形狀復(fù)雜、不能用兩箱造型的鑄件生產(chǎn)。3．活塊模造型

鑄件上妨礙起模的部分（如凸臺(tái)、筋條等）做成活塊，用銷子或燕尾結(jié)構(gòu)使活塊與模樣主體形成可拆連接。起模時(shí)先取出模樣主體，活塊模仍留在鑄型中，起模后再從側(cè)面取出活塊的造型方法稱為活塊模造型。活塊模造型主要用于帶有突出部分而妨礙起模的鑄件、單件小批量、手工造型的場(chǎng)合。如果這類鑄件批量大，需要機(jī)器造型時(shí)，可以用砂芯形成妨礙起模的那部分輪廓。4．挖砂造型

當(dāng)鑄件的外部輪廓為曲面（如手輪等）其最大截面不在端部，且模樣又不宜分成兩半時(shí)，應(yīng)將模樣做成整體，造型時(shí)挖掉妨礙取出模樣的那部分型砂，這種造型方法稱為挖砂造型。挖砂造型的分型面為曲面，造型時(shí)為了保證順利起模，必須把砂挖到模樣最大截面處。由于是手工挖砂，操作技術(shù)要求高，生產(chǎn)效率低，只適用于單件、小批量生產(chǎn)。鑄造鑄件金屬液的澆注生產(chǎn)中，澆注時(shí)應(yīng)遵循高溫出爐，低溫澆注的原則。因?yàn)樘岣呓饘僖旱某鰻t溫度有利于夾雜物的徹底熔化、熔渣上浮，便于清渣和除氣，減少鑄件的夾渣和氣孔缺陷；采用較低的澆注溫度，則有利于降低金屬液中的氣體溶解度、液態(tài)收縮量和高溫金屬液對(duì)型腔表面的烘烤避免產(chǎn)生氣孔、粘砂和縮孔等缺陷。因此，在保證充滿鑄型型腔的前提下，盡量采用較低的澆注溫度。把金屬液從澆包注入鑄型的操作過程稱為澆注。澆注操作不當(dāng)會(huì)引起澆不足、冷隔、氣孔、縮孔和夾渣等鑄造缺陷，和造成人身傷害。為確保鑄件質(zhì)量、提高生產(chǎn)率以及做到安全生產(chǎn)，澆注時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守下列操作要領(lǐng)：

（1）澆包、澆注工具、爐前處理用的孕育劑、球化劑等使用前必須充分烘干，烘干后才能使用。

（2）澆注人員必須按要求穿好工作服，并配戴防護(hù)眼鏡，工作場(chǎng)地應(yīng)通暢無阻。澆包內(nèi)的金屬液不宜過滿，以免在輸送和澆注時(shí)溢出傷人。

（3）正確選擇澆注速度，即開始時(shí)應(yīng)緩慢澆注，便于對(duì)準(zhǔn)澆口，減少熔融金屬對(duì)砂型的沖擊和利于氣體排出；隨后快速澆注，以防止冷隔；快要澆滿前又應(yīng)緩慢澆注，即遵循慢、快、慢的原則。（4）對(duì)于液態(tài)收縮和凝固收縮比較大的鑄件，如中、大型鑄鋼件，澆注后要及時(shí)從澆口或冒口補(bǔ)澆。

（5）澆注時(shí)應(yīng)及時(shí)將鑄型中冒出的氣體點(diǎn)燃順氣，以免由于鑄型憋氣而產(chǎn)生氣孔，以及由于氣體的不完全燃燒而損害人體健康和污染空氣。鑄造的坩堝爐熔化常用的鑄造有色金屬有鑄造鋁合金、鑄造銅合金、鑄造鎂合金和鑄造鋅合金等。有色金屬的熔點(diǎn)低，其常用的熔化用爐有坩堝爐和反射爐兩類，用電、油、煤氣或焦碳等作為燃料。中、小工廠普遍采用坩堝爐熔化，如電阻坩堝爐、焦碳坩堝爐等，生產(chǎn)大型鑄件時(shí)一般使用反射爐熔化，如重油反射爐、煤氣反射爐等。

第二篇：鑄造工藝方案

鑄造工藝管理

工藝工作做為機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ)工作，貫穿于企業(yè)生產(chǎn)的全過程。工藝工作的完成不僅是工藝部門的任務(wù)，還需要公司各個(gè)職能部門的配合與輔助。這也使得工藝管理變成一項(xiàng)綜合管理，各職能部門都有相應(yīng)的工藝職能。

鑄造生產(chǎn)是一個(gè)復(fù)雜的多工序組合的工藝過程,它包括以下主要工序：生產(chǎn)工藝準(zhǔn)備,根據(jù)要生產(chǎn)的零件圖、生產(chǎn)批量和交貨期限,制定生產(chǎn)工藝方案和工藝文件；繪制鑄造工藝圖;新工藝的驗(yàn)證及整頓；最后生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工藝管理等。本公司鑄造分廠鑄造工藝管理規(guī)程主要包括以下幾方面：

1.鑄造工藝方案制定原則是保證鑄件的質(zhì)量。根據(jù)砂型鑄造工藝的過程及聯(lián)系本廠實(shí)際情況，鑄造工藝方案的確定應(yīng)首先保證鑄件形成，并最大限度的減少鑄造缺陷，保證鑄件質(zhì)量。

2.在本廠鑄造工藝工作中，工藝規(guī)程文件主要包括：工藝守則、砂型鑄造工藝卡片、毛胚圖、工藝附圖、木型工藝卡片等。

3.鑄造工藝圖的設(shè)計(jì)，主要根據(jù)用戶使用要求以及結(jié)合本廠實(shí)際情況設(shè)計(jì)或改進(jìn)的零件尺寸、形狀，確定鑄造方式。

4.工藝驗(yàn)證主要方法就是通過小批試制來考核工藝工藝方案的合理性，并通過不斷的整頓，力求完善該方案，并在驗(yàn)證之后做出總結(jié)。

5.生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工藝管理除了確保產(chǎn)品質(zhì)量以外，還要求能夠提高生產(chǎn)效率、節(jié)約資源和降低能耗，并盡可能的改善勞動(dòng)條件。

6.為了加強(qiáng)工藝管理，還應(yīng)該收集工藝情報(bào)，其內(nèi)容主要包括：國內(nèi)外的新技術(shù)、新工藝，相關(guān)的新工藝標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)，相關(guān)先進(jìn)工藝規(guī)程等。對(duì)收集的工藝情報(bào)還要進(jìn)行加工，科學(xué)管理。最后是工藝的標(biāo)準(zhǔn)化。

第三篇：鑄造工藝實(shí)習(xí)報(bào)告論文

鑄造工藝實(shí)習(xí)報(bào)告論文

導(dǎo)讀：我根據(jù)大家的需要整理了一份關(guān)于《鑄造工藝實(shí)習(xí)報(bào)告論文》的內(nèi)容，具體內(nèi)容：應(yīng)用鑄造有關(guān)理論和系統(tǒng)知識(shí)生產(chǎn)鑄件的技術(shù)和方法。包括鑄件工藝，澆注系統(tǒng)，補(bǔ)縮系統(tǒng)，出氣孔，激冷系統(tǒng)，特種鑄造工藝等內(nèi)容。鑄造工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：鑄件工藝圖的設(shè)計(jì)，鑄件圖的設(shè)計(jì)，鑄型裝配圖的...應(yīng)用鑄造有關(guān)理論和系統(tǒng)知識(shí)生產(chǎn)鑄件的技術(shù)和方法。包括鑄件工藝，澆注系統(tǒng)，補(bǔ)縮系統(tǒng)，出氣孔，激冷系統(tǒng)，特種鑄造工藝等內(nèi)容。鑄造工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：鑄件工藝圖的設(shè)計(jì)，鑄件圖的設(shè)計(jì)，鑄型裝配圖的設(shè)計(jì)以及工藝卡的制作等。

今天我要與大家分享：鑄造工藝實(shí)習(xí)報(bào)告相關(guān)論文。具體內(nèi)容如下，希望可以幫到大家!

鑄造工藝實(shí)習(xí)報(bào)告

在近二個(gè)月的時(shí)間內(nèi)熟悉了鑄造工藝、生產(chǎn)組織和生產(chǎn)管理。深入了解常用鑄造合金、熔煉設(shè)備和熔煉處理工藝。熟悉主要鑄造設(shè)備的結(jié)構(gòu)、特征和工作原理。對(duì)典型零件的鑄造工藝有了初步了解，進(jìn)一步體會(huì)到包括鑄造工藝及設(shè)計(jì)要求,在生產(chǎn)中起著重要的作用。制造企業(yè)的動(dòng)作管理是以產(chǎn)品為中心展開的，主要控制對(duì)象是生產(chǎn)進(jìn)度，產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本。

我就這三個(gè)問題其中一點(diǎn)——產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)度，來進(jìn)行討論。

下面是這段時(shí)間內(nèi),我所見到的和所學(xué)到的。

車間主要情況

車間設(shè)計(jì)整體比較協(xié)調(diào),不管是安生標(biāo)識(shí)的提示,還是人和(叉)車行走的路線及鑄件的傳輸都比較人性化和科學(xué)化。車間布置，以便使鑄件、型砂、砂芯等的傳輸，型砂傳至制芯車間、造型車間以及舊砂的回收利用均是有皮帶傳輸;鑄件由成型到落砂、拋丸、清理等工序均由鏈傳動(dòng);砂芯的成型及烘干到鑄件造型車間由鏈傳動(dòng)。而鐵水由熔煉到澆注則由叉車轉(zhuǎn)運(yùn)。

鑄造廠目前有三個(gè)車間，大件車間和中件車間及熔煉車間，兩個(gè)車間分了四個(gè)工部，砂處理工部、制芯工部、造型工部、清理工部。熔煉車間有 25T、80T 的工頻爐。主要設(shè)備有德國 KW 造型線，西班牙制芯機(jī)、瑞士拋丸機(jī)和瑞士機(jī)械手。大、中件車間主要采用靜壓氣沖緊實(shí)方法實(shí)現(xiàn)造型，合箱、澆注、冷卻等一系列鑄造工序的自動(dòng)化生產(chǎn)?，F(xiàn)階段生產(chǎn)的主要零件有：機(jī)體、缸蓋、齒輪室、飛輪等灰鐵鑄件。

砂處理工部

落砂及舊砂的回收利用在回收過程中需經(jīng)磁選、篩選后進(jìn)行冷卻。冷卻過程中測(cè)水分和溫度教困難。從而不能控制加水量。砂中水分過高回阻礙機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以冷卻設(shè)備的選擇極其重要。一般采用振動(dòng)沸騰冷卻床。舊砂經(jīng)過冷卻裝置振動(dòng)冷卻，得到的冷砂隨帶輸至調(diào)勻處調(diào)勻。調(diào)勻后進(jìn)行混砂，混砂裝置為轉(zhuǎn)子式混砂機(jī)。轉(zhuǎn)子混砂機(jī)主要是以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)為主，底盤轉(zhuǎn)動(dòng)較慢。舊砂經(jīng)一系列處理后便可輸入造型機(jī)再利用。

砂處理過程中常出現(xiàn)的問題有：

1、砂子性能不穩(wěn)定，廢品率高。應(yīng)檢查砂中的添加物含量。

2、砂中含泥量高、掉砂、塌箱、出現(xiàn)沖砂缺陷。應(yīng)增加新砂含量。

3、緊實(shí)率不合格，綜合性能不高，應(yīng)調(diào)節(jié)砂中水分。

制芯工部

制芯機(jī)分為熱芯盒射芯機(jī)和冷芯盒射芯機(jī).熱芯盒制芯機(jī)首先芯盒在一工位通過射砂筒填砂，通過高壓油壓力將其在水平導(dǎo)軌上推至

二、三工位處進(jìn)行烘干。

取芯時(shí)由撐桿滑動(dòng)帶出。其中上芯盒溫度約為 240-260 攝氏度，射砂壓力約 0.55-.065Mpa，射砂時(shí)間約為 4-5 秒，固化時(shí)間為 150-160 秒。

用制芯機(jī)時(shí)應(yīng)注意覆膜砂和芯盒制芯工序存在的問題有：

1、砂芯表面疏松，多由于鑄件內(nèi)腔粘砂和多肉，應(yīng)調(diào)整排氣塞或減少射砂壓力。

2、砂芯表面過燒。主要原因是砂芯強(qiáng)度低，鑄件內(nèi)腔容易粘砂，應(yīng)檢查設(shè)備及模具狀況。

3、砂芯射不滿，導(dǎo)致砂芯廢品率高，應(yīng)清理射嘴，調(diào)整射砂壓力。

冷芯盒主要用樹脂砂，化劑。固化劑主要采用的是三乙胺，冷芯盒制芯機(jī)因其工藝操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)已被大量采用。但由于其硬化集三乙胺有毒有害人體健康，污染空氣，排氣時(shí)應(yīng)進(jìn)行處理。冷芯盒中制芯材料不需加熱，其成型原理較簡(jiǎn)單。由制芯工部做好的芯子通過上涂料，烘干，檢查，刮磨等工序放入存放區(qū)以待使用。

造型工部

1、KW 造型線工藝流程

提箱推箱清箱造型(上下箱分別交替造型)翻箱刮砂轉(zhuǎn)運(yùn)

上箱：

翻箱 清理浮砂 銑冒口

合箱：卡緊澆注冷卻捅箱

下箱：

噴脫模劑涂封箱膏下泥芯

砂箱：

分箱 清掃

鑄件：

落砂清理

2、部分工作機(jī)原理

造型機(jī)

造型機(jī)用于制造砂型的鑄造設(shè)備，它的主要功能是;填砂、將松散的型砂填入吵箱中，緊實(shí)型砂。

合箱機(jī)

合箱機(jī)工作原理：機(jī)械手動(dòng)作提起上箱在水平運(yùn)到下箱線上方，系統(tǒng)定位，再從推桿作用下穩(wěn)定地合在下箱上，通過定位銷上下合箱完成后，上下箱一起隨軌道離開合箱處，送至澆注機(jī)處進(jìn)行澆注。

澆注機(jī)

澆包中的液體在壓力的作用下向澆注槽溢出，澆入鑄型。澆注溫度在1400 攝氏度左右。孕育劑為硅鐵合金。

澆注時(shí)常出現(xiàn)的問題有：

1、鑄件質(zhì)量波動(dòng)大，應(yīng)檢查設(shè)備是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

2、鑄件粘砂出現(xiàn)縮孔、縮松，主要是出爐溫度過高，應(yīng)嚴(yán)格控制出爐溫度。

3、鑄件出現(xiàn)冷隔、氣孔、縮松等主要原因是鐵水出爐溫度過低，沒有充分燙包，應(yīng)嚴(yán)格控制鐵水出爐溫度以充分燙包。

捅箱機(jī)

砂箱隨輸送帶送到落砂位置時(shí)，在推桿作用下推入捅箱機(jī)定位，此時(shí)捅頭在推桿作用下將型砂及鑄件捅落到落砂機(jī)中進(jìn)一步落砂。

空箱被另外送出清理。

拋丸清理機(jī)

拋丸機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將彈丸拋向鑄件，靠彈丸的沖擊打落鑄件表面的粘砂和氧化皮。

拋丸機(jī)能同時(shí)對(duì)鑄件進(jìn)行落砂、除芯和清理。

熔煉車間

沖天爐、中、工頻感應(yīng)電爐。

沖天爐和中、工頻感應(yīng)電爐，鐵水質(zhì)量高，大多數(shù)廠普遍采用。

中頻爐電流是逆變的，工頻爐電流不逆變。主要區(qū)別是中頻爐需要一個(gè)逆變過程變化電流頻率，而工頻爐電流不逆變。

簡(jiǎn)述中頻爐原理

中頻爐是一種逆變電源，它先把三相交流電整流(用晶閘管)變成單相直流電，然后由逆變橋逆變成一種 0——150HZ 可調(diào)整的脈沖交流電，然后送入感應(yīng)器線圈使?fàn)t體的鐵水產(chǎn)生渦流產(chǎn)生熱量，從而達(dá)到升溫的目的。

熔煉車間屬于比較危險(xiǎn)及關(guān)鍵車間，但只要我們首先消除自己心里的恐懼，嚴(yán)格按照設(shè)備操作規(guī)程和正確維護(hù)保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)異常、立即停機(jī)、上報(bào)車間、分析原因、查清責(zé)任，確保安全以及確保工藝達(dá)到要求，我們就有信心把它做的更好不是嗎?總之，鑄造行業(yè)是一個(gè)連貫式的生產(chǎn)模式，一個(gè)工部出了問題，就影響整個(gè)車間的進(jìn)展，雖然我們的實(shí)習(xí)已經(jīng)結(jié)束，但是我們的學(xué)習(xí)仍在繼續(xù)。

雖然與自己所學(xué)專業(yè)有一定的差距, 可是在江鈴所學(xué)的一切不只知識(shí)還有做人的道理, 和他們相處的也很好,他們教會(huì)了我很多以前所不知道的太多東西,真是一段愉快的實(shí)習(xí)生活.說真的，剛開始感覺三周真的很漫長，可時(shí)光匆匆，三周轉(zhuǎn)眼間就飛逝了，現(xiàn)在回想這三周的藍(lán)領(lǐng)之行，我嘗到了：酸——嚴(yán)格的上下班和工作制度;累——手持銼刀不停地銼呀銼;辣——高速切削的精彩表演;更多的甜——親手制作精美的工件。

通過這次實(shí)習(xí)我們了解了現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)的生產(chǎn)方式和工藝過程。熟悉工程材料主要成形方法和主要機(jī)械加工方法及其所用主要設(shè)備的工作原理和典型結(jié)構(gòu)、工夾量具的使用以及安全操作技術(shù)。了解機(jī)械制造工藝知識(shí)和新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備在機(jī)械制造中的應(yīng)用。

在工程材料主要成形加工方法和主要機(jī)械加工方法上，具有初步的獨(dú)立操作技能。在了解、熟悉和掌握一定的工程基礎(chǔ)知識(shí)和操作技能過程中，培養(yǎng)、提高和加強(qiáng)了我們的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力

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第四篇：鑄造工藝工程師崗位職責(zé)

鑄造工藝工程師崗位職責(zé)5篇

1、產(chǎn)品工藝的開發(fā)與評(píng)估;

2、工序能力分析和提升;

3、分析材料在工藝中的適用性;

4、供應(yīng)商工藝評(píng)審。

鑄造工藝工程師崗位職責(zé)(二)

1、根據(jù)工藝規(guī)范，跟蹤批產(chǎn)鑄件的生產(chǎn)，不斷完善工藝;

2、負(fù)責(zé)編制工藝規(guī)范規(guī)定的技術(shù)文件;

3、參與新產(chǎn)品試制過程中工藝跟蹤;

4、參與分析鑄件廢品原因;

5、參與制訂工藝實(shí)施技術(shù)方案;

6、負(fù)責(zé)資料的匯總至資料室備案

鑄造工藝工程師崗位職責(zé)(三)

1、對(duì)新選供應(yīng)商進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察、能力審核和手續(xù)審批;

2、開發(fā)工藝裝備，下發(fā)試制通知單，簽訂技術(shù)協(xié)議，跟蹤新品開發(fā)過程;

3、對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行過程管理，工藝紀(jì)律稽查，提升供應(yīng)商配套水平;

4、負(fù)責(zé)根據(jù)產(chǎn)品產(chǎn)能需求，進(jìn)行產(chǎn)品外協(xié)件工藝布局;

5、對(duì)供應(yīng)商生產(chǎn)工序變更進(jìn)行審核、驗(yàn)證，并負(fù)責(zé)批準(zhǔn);

6、負(fù)責(zé)審核設(shè)計(jì)更改對(duì)工藝合理性，提出修改要求，并完成新增外協(xié)件工藝布局;

7、對(duì)外協(xié)工藝工作有主導(dǎo)權(quán)：負(fù)責(zé)外協(xié)工藝日常工作的綜合管理，合理調(diào)配外協(xié)工作內(nèi)容，提升工作質(zhì)量。

鑄造工藝工程師崗位職責(zé)(四)

1、產(chǎn)品工藝的開發(fā)與評(píng)估;

2、工序能力分析和提升;

3、分析材料在工藝中的適用性;

4、供應(yīng)商工藝評(píng)審。

鑄造工藝工程師崗位職責(zé)(五)

1、負(fù)責(zé)新產(chǎn)品鑄造工藝開發(fā)工作，解決鑄造過程中的技術(shù)問題;

2、根據(jù)客戶需求制定和改進(jìn)鑄造工藝文件;

3、負(fù)責(zé)鑄造模具驗(yàn)證、原料選型及性能驗(yàn)證等;

4、開展新工藝、新技術(shù)試驗(yàn)，不斷提高鑄件質(zhì)量，減少廢品損失，降低制造成本;

5、編制生產(chǎn)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等，并組織實(shí)施，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)人員進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和質(zhì)量分析，協(xié)助質(zhì)量部解決相關(guān)質(zhì)量問題;

6、配合質(zhì)量部、生產(chǎn)部門，檢查、督促生產(chǎn)人員按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、工藝、規(guī)范進(jìn)行生產(chǎn)操作。

第五篇：金屬熔煉與鑄造總結(jié)

一 金屬熔化特性

●熔煉四性及判定依據(jù)：

a氧化性：由金屬與氧的親和力決定，金屬與1mol氧反應(yīng)生成的金屬氧化物的自由焓變量為氧化物標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓變量△G☉，其越小，還有氧化物的分解壓Po2和氧化反應(yīng)生成熱△H☉越小，代表金屬與氧親和力越大，金屬氧化趨勢(shì)越大，程度越高，金屬氧化物越穩(wěn)定

b吸氣性：由金屬與氣體的親和力決定，即溶解度，它與金屬和氣體性質(zhì)、氣體分壓、溫度、合金元素有關(guān)。C=K√P—平方根定律，雙原子氣體在金屬中溶解度與其分壓的平方根成正比；氣體分壓一定時(shí)，C=K(?2)溶解熱為正時(shí)。溶解度隨溫度升高而增大，與氣體有較大親 和力的合金元素會(huì)增大氣體溶解度。各種因素得到㏒C=-A+B+0.5㏒P

c揮發(fā)性：平衡時(shí)，氣相中金屬的蒸氣分壓為該溫度的飽和蒸氣壓，蒸氣壓越高，越易揮發(fā)。外壓一定，純金屬的蒸氣壓隨溫度的升高的增大，揮發(fā)趨勢(shì)增強(qiáng)；爐膛壓力越小，金屬揮發(fā)速率增大，這是因?yàn)檎婵斩雀?，質(zhì)點(diǎn)碰撞概率少，回凝速率減少，揮發(fā)加速；蒸氣壓大、蒸發(fā)熱小、沸點(diǎn)低的金屬和合金易揮發(fā)損失。d吸雜性：

●金屬氧化熱力學(xué)及判據(jù)：熔煉溫度范圍，氧化反應(yīng)在熱力學(xué)上為自動(dòng)過程。

在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，金屬的氧化趨勢(shì)、氧化順序和可能的氧化程度，一般可用氧化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓變量ΔG，分解壓 pO2 或氧化物的生成熱ΔH 作為判據(jù)。通常ΔG、ΔH 或 pO2 越小，金屬氧化趨勢(shì)越大、越先被氧化、可能的氧化程度越高，氧化物越穩(wěn)定。

●金屬氧化動(dòng)力學(xué)機(jī)理：氧化環(huán)節(jié)及過程：氧由氣相通過邊界層向氧/氧化膜界面擴(kuò)散(外擴(kuò)散)→氧通過固體氧化膜向氧化膜/金屬界面擴(kuò)散（內(nèi)擴(kuò)散）→在氧化膜/金屬界面上發(fā)生界面化學(xué)反應(yīng)。①P-B比即氧化膜致密性系數(shù)（），即氧化物的分子體積與形成該氧化物的金屬原子體積之比來衡量氧化膜性質(zhì)，當(dāng)>1氧化膜致密，連續(xù)，有保護(hù)性，擴(kuò)散阻力增大，內(nèi)擴(kuò)散成為控制性環(huán)節(jié)（鋁、Be），<1氧化膜疏松多孔，無保護(hù)性，結(jié)晶化學(xué)反應(yīng)為控制性環(huán)節(jié)（堿金屬)>>1氧化膜十分致密。內(nèi)應(yīng)力很大，會(huì)周期性破裂，非保護(hù)性。②反應(yīng)溫度，低溫氧化過程受化學(xué)反應(yīng)控制，高溫受擴(kuò)散控制，③反應(yīng)面積越大，氧化速率越大

●熔體中氣體存在形態(tài)及來源，吸氣的過程及影響因素。形態(tài)：固溶體、化合物、氣孔

來源：金屬原料自帶和與熔體接觸的爐氣、溶劑、工具帶入的水分你和碳?xì)浠衔?/p>

過程：①氣體分子碰撞到金屬表面；②在金屬表面上氣體分子離解為原子；③以氣體原子狀態(tài)吸附在金屬表面上；④氣體原子擴(kuò)散進(jìn)入金屬內(nèi)部，前三個(gè)是吸附階段隨溫度升高，物理吸附減弱，化學(xué)吸附加快，但一定溫度后達(dá)最大，最后一個(gè)是擴(kuò)散階段，即氣體從濃度高的表面向濃度低的內(nèi)部過程運(yùn)動(dòng)的過程，濃度差越大，溫度越高，擴(kuò)散速度越快。

影響因素：金屬吸氣速度主要決定于氣體的擴(kuò)散速度。由菲克第一擴(kuò)散定律和平方根定律可知，氣體分壓越大，溫度越高，擴(kuò)散系數(shù)越大，金屬吸氣速度就越快。氣體分壓越大，氣體在金屬表面的濃度就越高，故氣體在金屬中的濃度梯度越大，致使擴(kuò)散速度加快。金屬中氣體的擴(kuò)散系數(shù)與合金元素有關(guān)。例如：鎂和鈦都顯著降低氫在鋁液中的擴(kuò)散系數(shù)。在熔煉一定成分的合金時(shí)，熔體的實(shí)際含氣量主要取決于熔煉工藝和操作流程。首先是盡可能減少金屬吸氣，嚴(yán)防水分和氫的載體接觸爐料或熔體；然后配合以有效的脫氣措施，盡可能降低金屬熔體的含氣量。應(yīng)對(duì)措施：在熔煉一定成分的合金時(shí)，熔體的實(shí)際含氣量主要取決于熔煉工藝和操作。首先是盡可能減少金屬吸氣，嚴(yán)防水分和氫的載體接觸爐料或熔體；然后配合以有效的脫氣措施，盡可能降低金屬熔體的含氣量。●氣體的溶解度及影響因素： 金屬和氣體的性質(zhì)：金屬吸氣的能力是由氣體與金屬的親和力決定的。在一定溫度和壓力下，氣體在金屬中的溶解度是金屬與氣體親和力大小的標(biāo)志。金屬與氣體的親和力不同，氣體在金屬中的溶解度也不同。在熔點(diǎn)溫度，無論是固態(tài)或是液態(tài)，氫在鐵、鎳、鎂、鈦、鋯等金屬中的溶解度都比在鋁和銅中的高。同時(shí)，金屬在相變溫度時(shí)，氫的溶解度變化較大。因此，在金屬凝固時(shí)，過飽和的氫就會(huì)析出，此時(shí)最易在鑄錠中形成氣孔。在凝固溫度范圍的金屬中，固液態(tài)含氣量相對(duì)變化值越大，則金屬鑄錠中越易形成氣孔缺陷。蒸汽壓高的金屬，由于具有揮發(fā)去吸附作用，會(huì)顯著降低其他在金屬中的溶解度。氣體的分壓：雙原子氣體在金屬中的溶解度與其分壓的平方根成正比。在含有水蒸氣的爐氣中，即使水蒸氣的含量甚微，也足以使鋁、鎂中的氫含量增加。溫度：溫度對(duì)溶解度的影響取決于溶解熱。當(dāng)溶解熱為正值吸熱時(shí)，溶解度隨溫度升高而增大，以原子狀態(tài)溶解于金屬熔體的氣體都如此。當(dāng)氣體能與金屬形成化合物且熔解熱為負(fù)（即放熱反應(yīng)）時(shí)，其溶解度隨溫度升高而降低。合金元素：在實(shí)際的多元系合金熔體中，氣體的溶解度除受制于氣體的溫度和分壓外，還在一定程度上受到合金成分的影響。與氣體有較大親和力的合金元素，通常會(huì)使合金中的氣體溶解度增大；與氣體親和力較小的合金元素則相反?！裼绊懡饘贀]發(fā)的因素和降低揮發(fā)損失的方法。

因素：①熔體溫度：外壓一定，純金屬的蒸氣壓隨溫度的升高的增大，揮發(fā)趨勢(shì)增強(qiáng)；②爐膛壓力：一般爐膛壓力越小，金屬揮發(fā)速率增大；③金屬及合金元素：同一溫度下純金屬蒸氣壓大，蒸發(fā)熱小，沸點(diǎn)低的金屬易揮發(fā)損失；該組元在合金中的含量，其他元素對(duì)其活度系數(shù)影響，增大活度系數(shù)的合金元素，增大損失。④.其他因素：與金屬處于高溫液態(tài)的時(shí)間、金屬的比表面積和氧化膜的性質(zhì)有關(guān)。金屬處于高溫液態(tài)的時(shí)間越長，比表面積越大，攪拌及扒渣次數(shù)越多，其揮發(fā)損失也越大。熔體表面有致密氧化膜或溶劑及爐渣覆蓋時(shí)，可降低揮發(fā)損失。反之，在還原性爐氣中熔煉時(shí)，由于熔體表面無保護(hù)性氧化膜，揮發(fā)損失會(huì)加大。

方法：和降低氧化燒損一樣，還有①易揮發(fā)元素在脫氧或熔煉后期加入，②在真空熔煉時(shí)，用較高真空度來提高精煉效果和降低氧化燒損。③充入惰性氣體來減少揮發(fā)損失和準(zhǔn)確控制合金成分。

●金屬熔體中夾雜來源和減少雜質(zhì)污染途徑

來源：金屬中的雜質(zhì)除來自金屬爐料外，在熔煉過程中還可能從爐襯、爐渣或爐氣中吸收。舊料的多次重熔，其吸收的雜質(zhì)可能積累起來。●減少雜質(zhì)污染途徑

1.選用化學(xué)穩(wěn)定性高的耐火材料；

2.在可能的條件下才用純度較高的新金屬料以保證某些合金的純度要求；

3.火焰爐應(yīng)選用低硫燃料；

4.所有與金屬爐料接觸的工具，盡可能采用不會(huì)帶入雜質(zhì)的材料制作，或用適當(dāng)?shù)耐苛媳Ｗo(hù)好；

5.變料或轉(zhuǎn)換合金時(shí)，應(yīng)根據(jù)前后兩種合金的純度和性能要求，對(duì)熔爐進(jìn)行必要的清洗處理； 6.注意輔助材料的選用；

7.將強(qiáng)爐料管理，杜絕混料現(xiàn)象。

●金屬在熔煉過程中會(huì)發(fā)生高溫氧化熔損，敘述影響金屬氧化的因素及降低氧化的方法。

因素：金屬及氧化物的性質(zhì) 純金屬氧化燒損的大小主要取決于金屬的親和力和表面氧化膜的性質(zhì)。熔煉溫度 熔煉溫度越高，氧化燒損就越大。爐氣性質(zhì) 爐氣的氧化性強(qiáng)，一般氧化燒損程度也大。其他因素 使用不同的爐型，其熔池形狀、面積和加熱方式不同，氧化燒損程度也不同；在其他條件一定時(shí)，熔煉時(shí)間越長，氧化燒損也越大。方法：選擇合理爐型，采用合理的加料順序和爐料處理工藝，采用覆蓋劑，正確控制爐溫，正確控制爐氣性質(zhì)，合理的操作方法，加入少量α＞1的表面活性元素?！窠饘偃蹮挄r(shí)的熔損有哪幾種，怎么減少熔損？金屬熔損是指熔煉過程中，金屬的揮發(fā)、氧化燒損、與爐襯作用的消耗等全部損耗的總和。除①揮發(fā)、②氧化燒損外，還有：③熔融金屬或金屬氧化物與爐襯材料之間的化學(xué)作用，造成的損耗，④金屬在熔煉時(shí)，熔融金屬因靜壓力作用可能滲入爐襯縫隙，而導(dǎo)致高溫區(qū)局部熔化，造成的損耗，⑤機(jī)械混入渣中的金屬，以及扒渣、飛濺等造成的損耗。減少熔損：①選擇合理爐型，②制定合理的規(guī)程、工藝和順序，③正確選擇覆蓋劑或熔劑，④正確控制爐溫，⑤正確控制爐氣性質(zhì)，一般以控制微氧化性氣氛較好，⑥碎屑散料

●氧化過程的幾個(gè)環(huán)節(jié)： 1.外擴(kuò)散；2.內(nèi)擴(kuò)散；3.界面化學(xué)反應(yīng)控制性環(huán)節(jié)：內(nèi)擴(kuò)散和界面化學(xué)反應(yīng)兩個(gè)環(huán)節(jié)哪一個(gè)是控制環(huán)節(jié)，取決于氧化膜的性質(zhì)。而氧化膜的性質(zhì)主要是其致密度，它可以用 Pilling-Bedworth 比（P-B 比）α，即氧化膜致密性系數(shù)來衡量。α定義為氧化物的分子體積 VM與形成該氧化物的金屬原子體積 VA之比，及α =VM/VA 各種金屬由于其氧化膜結(jié)構(gòu)不同，對(duì)氧擴(kuò)散的阻力不一樣，因而氧化反應(yīng)的控制性環(huán)節(jié)及氧化速率隨著時(shí)間變化的規(guī)律也各不相同。當(dāng)α>1 時(shí)，生成的氧化膜一般致密，連續(xù)，有保護(hù)性作用。當(dāng)α<1 時(shí)，氧化膜疏松多孔，無保護(hù)性。

二熔體凈化技術(shù)(除渣+氧化+脫氧+脫氣)●減少鑄錠中非金屬夾渣的主要方法 防止或減少非金屬夾渣物的有效措施，是盡可能徹底的精煉去渣，適當(dāng)提高澆注溫度和降低澆注速度，供流平穩(wěn)均勻，工模具保持干燥等。靜置澄清法（此法適用于金屬熔體與非金屬夾雜物密度差較大，而夾雜物顆粒尺寸適中的合金），浮選法（利用通入熔體的惰性氣體或加入的熔劑所產(chǎn)生的氣泡在上浮過程中與懸浮的夾雜相遇時(shí)，夾雜被吸附到氣泡表面的熔劑中去），熔劑法（通過熔劑與夾雜之間的吸附，溶解和化合作用而實(shí)現(xiàn)除雜），過濾法（網(wǎng)狀過濾法、填充床過濾法、剛性微孔過濾法）。

●請(qǐng)敘述夾渣種類和來源和除渣精煉原理及應(yīng)用。種類：按夾渣的化學(xué)成分不同可分為氧化物、復(fù)雜氧化物、氮化物、硫化物、氯化物、氟化物、硅酸鹽、碳化物、氫化物及磷化物等。

按夾渣的形狀可分為薄膜狀和不同大小的團(tuán)塊狀或粒狀?yuàn)A渣。

來源：外來夾渣，由原材料帶入的或在熔煉過程中進(jìn)入熔體的耐火材料、溶劑、銹蝕產(chǎn)物、爐氣中的灰塵以及工具上的污物等。

內(nèi)生夾渣，在金屬加熱及熔煉過程中，金屬與爐氣和其他物質(zhì)相互作用生成的化合物。

原理：A比重差作用，當(dāng)金屬熔體在高溫靜置時(shí)，非金屬夾雜物與金屬熔體比重不同，因而產(chǎn)生上浮或下沉。比重差作用原理主要適用于Cu及Cu合金中。

B吸附作用，向金屬熔體中導(dǎo)入惰性氣體或加入溶劑產(chǎn)生的中性氣體，在氣泡上浮過程中，與懸浮狀態(tài)的夾渣相遇時(shí)，夾渣便可能被吸附在氣泡表面而被帶出熔體。通常適用于Al及Al合金中。

C溶解作用，非金屬夾雜物溶解于液態(tài)溶劑中后，可隨溶劑的浮沉而脫離金屬熔體。適用于Al及Al合金中。D化合作用，化合作用是以夾渣和溶劑之間有一定親和力并能形成化合物或絡(luò)合物為基礎(chǔ)的。適用于熔煉溫度較高的銅、鎳等合金。

E機(jī)械過濾作用，當(dāng)金屬熔體通過過濾介質(zhì)時(shí)，對(duì)非金屬夾雜物的機(jī)械阻擋作用。過濾介質(zhì)間的空隙越小，厚度越大，金屬熔體流速越低，機(jī)械過濾效果越好。適用于含有與熔體密度相差不大、粒度甚小而分散度極高的非金屬夾雜物的金屬。

●什么樣的金屬可以采用氧化精煉？

1.基體金屬的氧化物能溶解于自身金屬液中，并能氧化雜質(zhì)元素

2.雜質(zhì)元素氧化物不溶于金屬液體中，并易與后者分離 3.基體金屬氧化物可用其他元素還原。●氧化精煉的熱力學(xué)條件？

雜質(zhì)元素對(duì)氧的親和力大于基體對(duì)氧的親和力?！裱趸珶挼幕舅枷?

氧化精煉是利用氧將金屬中的雜質(zhì)氧化成渣或生成氣體而將渣排除的過程，其實(shí)質(zhì)是利用化合作用除渣。氧化精煉過程是把含有雜質(zhì)的金屬熔體在氧化氣氛下熔化，或?qū)⒓冄?、空氣或富氧空氣?dǎo)入金屬熔池或熔池表面，有時(shí)也可加入固體氧化劑（如基體金屬氧化物）。此時(shí)雜質(zhì)元素Me’氧化生成Me’O，或以獨(dú)立固相析出，或溶入爐渣中，或以氣體形式揮發(fā)而與基體金屬液分離。●脫氧劑的選擇

1.脫氧劑與氧的親和力應(yīng)明顯地大于基體金屬與氧的親和力；

2.脫氧劑在金屬中的殘留量應(yīng)不損害金屬性能；

3.脫氧劑要有適當(dāng)?shù)娜埸c(diǎn)和密度，通常多用基體金屬與脫氧元素組成中間合金作為脫氧劑；

4.脫氧產(chǎn)物應(yīng)不溶于金屬熔體中，易于凝固、上浮而被去除；

5.脫氧劑來源廣、無毒，與環(huán)境的相容性好?！衩撗醴椒?/p>

沉淀脫氧：將脫氧劑M加入到金屬熔體中，使它直接與金屬中的氧進(jìn)行反應(yīng)，脫氧產(chǎn)物以沉淀形式排除，故名沉淀脫氧。擴(kuò)散脫氧：將脫氧劑加在金屬熔體表面或爐渣中，脫氧反應(yīng)僅在爐渣/金屬熔體界面上進(jìn)行。溶于金屬中的氧會(huì)不斷地根據(jù)分配定律向界面擴(kuò)散而脫氧，故稱擴(kuò)散脫氧。真空脫氧：在低壓下，凡伴隨有氣相形成的反應(yīng)過程都進(jìn)行的迅速、完全，如形成CO和H2O等氣體或鎂、錳等金屬蒸氣的各種反應(yīng)都能順利進(jìn)行?！衩摎饩珶挼脑?分壓差脫氣：利用氣體分壓對(duì)熔體中氣體溶解度影響的原理，將溶解氣體的熔體置于氫分壓很小的真空中，或?qū)攵栊詺怏w，使實(shí)際氣體的氫分壓小于平衡分壓，進(jìn)而產(chǎn)生脫氫驅(qū)動(dòng)力，使氫盡快排除。分為氣體脫氣（活性，惰性，混合氣體）、熔劑脫氣（固態(tài)溶劑熱分解或與金屬化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生揮發(fā)氣泡，鋁合金鋁青銅用含氯鹽溶劑）、沸騰脫氣（高鋅黃銅，金屬本身在熔煉中產(chǎn)生氣泡內(nèi)外氣體分壓差）、真空脫氣 化合脫氣：利用熔體中加入某些能與氣體形成氫化物和氮化物的物質(zhì)，進(jìn)而將金屬熔體氣體脫除

電解脫氣：電場(chǎng)作用下，金屬中氫離子趨向陰極，取得電荷后聚合成氫分子逸出，其他負(fù)離子在陽極釋放電荷，留在熔劑中化合成渣被除去

預(yù)凝固脫氣：大多數(shù)情況下，氣體在金屬的溶解度隨溫度降低而減少，將金屬液緩慢冷卻到固相點(diǎn)附近，讓氣體按平衡溶解度曲線變化，使氣體自行擴(kuò)散析出

振蕩脫氣：金屬液受到高速定向反復(fù)振動(dòng)時(shí)，彈性波在熔體引起空化現(xiàn)象，產(chǎn)生無數(shù)顯微空穴，金屬中的氣體原子可以空穴為氣泡核心，進(jìn)入空穴復(fù)合為氣體分子并長大成氣泡而逸出熔體

●典型的在線精煉方法及其過程

方法：FILD 法、SNIF 法、MINT 法、Alcoa469脫氣法、Air-liquid法

●金屬熔體除渣精煉的基本原理?

1.密度差作用：當(dāng)金屬熔體在高溫靜置時(shí)，非金屬雜物與金屬熔體因密度不同而產(chǎn)生分離，發(fā)生上浮或下沉。2.吸附作用：向金屬熔體中導(dǎo)入惰性氣體或采取加入溶劑產(chǎn)生中性氣體，在氣泡上浮過程中，與懸浮狀態(tài)的夾渣相遇時(shí)，夾渣便可能被吸附在氣泡表面而被帶出熔體。3.溶解作用：非金屬夾雜物溶解于液態(tài)溶劑后，可隨溶劑的浮沉而脫離金屬熔體。4.化合作用：堿性氧化物和酸性溶劑，或酸性氧化物與堿性溶劑在一定溫度條件下可相互作用形成體積更大，熔點(diǎn)更低，且易于與金屬分離得復(fù)鹽式爐渣。根據(jù)其密度大小，在熔體中可上浮或下沉而去除。5.機(jī)械過濾作用：當(dāng)金屬熔體通過過濾介質(zhì)時(shí)對(duì)非金屬夾雜物的機(jī)械阻擋作用。

●如何實(shí)現(xiàn)脫氣精煉（途徑）? 一是氣體原子擴(kuò)散至金屬表面，然后脫離吸附狀態(tài)而逸出；二是以氣泡形式從金屬熔體中排除;三是與加入金屬中的元素形成化合物，以非金屬夾雜物形式排除;這些化合物除極少數(shù)（如Mg3N2等）易分解外，大多數(shù)不致在金屬錠中產(chǎn)生氣孔。脫氣精煉的主要目的就是脫除溶解于金屬中的氣體。

根據(jù)脫氣機(jī)理的不同，脫氣精煉有分壓差脫氣、化合脫氣如何防止：合理控制合金成分，選擇合適的工藝，變質(zhì)處理。

●如何防止或減少鑄錠中出現(xiàn)各種缺陷? 縮孔和縮松

1、調(diào)整合金液的化學(xué)成分或選用細(xì)化晶粒效果好的元素對(duì)合金液作變質(zhì)處理或孕育處理減少枝晶組織，細(xì)化晶粒，改善其結(jié)晶狀態(tài)，降低合金液的收縮性；

2、先用效果好的精煉劑和精煉去氣方法，對(duì)合金液進(jìn)行充分的去氣除渣處理、降低其含氣量和氧化夾雜物含量；

3、適當(dāng)降低合金液的澆注溫度，并減慢其澆注速度，提高鑄錠的冷卻速度；

4、使用矮的結(jié)晶器，提高水壓，降低水溫，加大鑄錠的結(jié)晶凝固速度 裂紋

1、嚴(yán)格按工藝規(guī)程進(jìn)行爐前分析和熔煉鑄造等操作，定期檢驗(yàn)爐前分析儀器是否有故障，爐前分析報(bào)告是否準(zhǔn)確，以控制準(zhǔn)合金液的化學(xué)成分。

2、適當(dāng)降低合金液的澆注溫度和澆注速度；

3、選用合適的精煉方法精煉劑，對(duì)合金液進(jìn)行充分的精煉，降低氣體和氧化夾雜物的含量；

4、均勻分配液流，防止漏斗傾斜

5、保持結(jié)晶器內(nèi)表面光滑清潔及位置的水平放置

氣孔

1、嚴(yán)禁把帶有水氣的爐料裝入爐中，裝爐前要在400度左右溫度下烘烤2H；

2、嚴(yán)格按工藝對(duì)大修、中修后的爐子進(jìn)行烘烤；

3、熔化前按工藝要求對(duì)熔爐、澆注工具、熔劑等進(jìn)行烘燒，然后才可使用；

4、選用合適的精煉方法和效果好的精煉劑充分精煉合金液，精煉后加覆蓋劑保護(hù)。如果精煉后靜置時(shí)間超過6H，則要進(jìn)行二次精煉方可澆注或使用；

5、控制澆注時(shí)液流連續(xù)均勻地澆注，未注完錠模不要中斷；

6、使用含水量符合要求的煤或煤氣、油等燃料熔化合金液。

偏析 增大冷卻強(qiáng)度，攪拌，變質(zhì)處理，采用短結(jié)晶器，降低澆注溫度，加強(qiáng)二次水冷，使液穴淺平等

非金屬夾雜物 盡可能徹底地精煉去渣，適當(dāng)提高澆注溫度和降低澆注速度，供流平穩(wěn)均勻，工模具保持干燥等?！耔T錠熱裂與冷裂的區(qū)別特點(diǎn)? 在凝固過程中產(chǎn)生的裂紋稱為熱裂紋，凝固后冷卻過程中產(chǎn)生的裂紋稱為冷裂紋。兩種裂紋各有其特征。熱裂紋多沿晶界擴(kuò)展，曲折而不規(guī)則，常出現(xiàn)分枝，表面略呈氧化色。冷裂紋常為穿晶裂紋，多呈直線擴(kuò)展且比較有規(guī)則，裂紋表面較光潔。

●為什么圓錠形成中心裂紋的傾向大？

澆注速度一定的情況下，鑄錠拉出結(jié)晶器后，外層受二次水冷而強(qiáng)烈收縮，但此時(shí)內(nèi)層溫度高收縮量小，阻礙外層收縮產(chǎn)生拉應(yīng)力，內(nèi)層受壓應(yīng)力。一段時(shí)間后，外部溫度低冷卻速度小，中部溫度高冷卻速度大，收縮量大，內(nèi)部受拉應(yīng)力而易產(chǎn)生中心裂紋。

●S和P在鋼中的再分布系數(shù)K＜1~~~試問這樣的濃度不均勻分布是如何形成的？屬何種偏析？

根據(jù)圖中顯示，S和P的再分布系數(shù)都＜1，所以是因?yàn)檫^度區(qū)凝固處處于非穩(wěn)定態(tài)，凝固即將結(jié)束時(shí)僅殘留極少液體，界面上溶質(zhì)向液體中的擴(kuò)散受到限制，致使界面上的液相成分顯著提高，而在最后凝固的固相中產(chǎn)生嚴(yán)重的偏析。

屬于帶狀偏析，帶狀偏析出現(xiàn)在定向凝固的鑄錠中，其特征是偏析帶平行與固液界面，沿著凝固方向周期性地出現(xiàn)。帶狀偏析的形成與固液界面溶質(zhì)偏析引起的成分過冷有關(guān)。

最后一章

●黃銅的熔鑄技術(shù)特點(diǎn)？

（1）鋅易揮發(fā)熔損，特別是高鋅黃銅，有脫氧和去氣作用，故易于熔煉且不需用特殊精煉措施。（2）在鑄造過程中易氧化生渣，造成表面夾渣，復(fù)雜黃銅則易生裂紋，要特別注意保護(hù)熔體。●立模鑄造技術(shù)特點(diǎn)

1.結(jié)晶組織以徑向?yàn)橹髑也痪鶆?.澆注過程中流柱長沖力大，容易裹入氣體和夾渣，易于二次氧化，流柱越高，越易產(chǎn)生氣孔和夾渣；直徑小而長的鑄錠，容易產(chǎn)生縮孔甚至中心縮管，必須補(bǔ)縮。3.由于模壁阻礙收縮，對(duì)于某些金屬扁錠常出現(xiàn)表面晶間裂紋，或表面夾渣。4.勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，成品率低，不適用于鑄造易于氧化造渣的合金。

●連鑄法特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)；1澆速和冷卻強(qiáng)度可控，致密度較高，氣孔，夾雜，縮孔等缺陷較少，鑄錠結(jié)晶組織較勻細(xì)，收得率和成品率高。2機(jī)械化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度較小，能多根錠坯同時(shí)鑄造，生產(chǎn)效率高，占地面積少。缺點(diǎn)：技術(shù)條件要求嚴(yán)格，工藝較復(fù)雜，對(duì)于某些合金的大錠，產(chǎn)生某些缺陷的敏感性增大 ●簡(jiǎn)述Al-Si、Al-Cu、Al-Mg和Al-Zn系鑄造合金的主要特點(diǎn)及其用途。

答：鑄造用的鋁合金主要是由Al-Si、Al-Cu、Al-Mg和Al-Zn四個(gè)二元基本合金系以及在此基礎(chǔ)上，再添加少量其他元素形成的多元合金系組成的。Al-Si合金系（≥5%Si）該系合金具有良好的鑄造性能，鋁中添加硅后，能明顯提高鋁液的流動(dòng)性和鑄造充填性能；減少收縮和熱裂傾向。含有較多硅的合金熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能優(yōu)良。含有少量的Mg、Cu等合金元素組成的多元Al-Si合金通過熱處理有明顯析出強(qiáng)化的效果，適用于多種鑄造方法?，F(xiàn)在鑄造鋁鑄件大多數(shù)都是采用該系合金，它是鑄造鋁合金中牌號(hào)最多，應(yīng)用最廣泛的一類合金。Al-Cu合金系（≥4%Cu）該系合金添加的Cu起固溶強(qiáng)化的作用，所以合金具有較高的強(qiáng)度和耐熱性能；但密度大，耐蝕性能和鑄造 會(huì)出現(xiàn)條紋。3.預(yù)防：降低結(jié)晶器內(nèi)的液穴深度，供流勻穩(wěn)，保持錠模內(nèi)壁光潔，涂料勻薄。4.補(bǔ)救：通過銑面予以消除。懸浮晶：夾在正常柱狀晶區(qū)或等軸晶區(qū)中的粗大晶粒 1.原因：優(yōu)先形核生長的基體金屬固溶體初晶，在固/液界面前沿溫度梯度較小的過冷液體 中自由長大，然后進(jìn)入凝固區(qū)內(nèi)。2.四種形成路徑：液體中溫度梯度較小，凝固區(qū)較寬時(shí)，脫離模壁的少數(shù)晶粒在凝固區(qū)內(nèi)自 由長大；大型鑄錠冷卻緩慢時(shí)，液穴表面形成的晶粒沉積于凝固區(qū)內(nèi)，充分長大；位于氣隙 較大處的凝殼，由于溫度回升被重熔成半凝固狀態(tài)，在對(duì)流作用下凝殼邊緣塌落下來的碎塊；尚未完全融化的基體金屬晶體碎塊。3.危害：保留在鑄錠表層的懸浮晶，使板材表面產(chǎn)生條痕，降低板材表面質(zhì)量并使合金的性 能不均勻。4.預(yù)防：增大冷卻強(qiáng)度，提高鑄錠斷面的溫度梯度，縮小凝固區(qū)，可防止產(chǎn)生懸浮晶。粗大金屬間化合物1.原因：與懸浮晶基本相同。2.危害：一般硬脆，降低鑄錠的塑性，加工時(shí)不易變形，使加工制品分層或開裂，并降低材料的橫向性能，疲勞極限和耐蝕性。分布不勻的粗大金屬化合物危害甚大。3.預(yù)防：適當(dāng)提高澆溫，加大冷卻強(qiáng)度，可減少游離化合物初晶的數(shù)目，有利于防止粗大化 合物初晶的形成。嚴(yán)格控制合金成分或變質(zhì)處理，也是防止粗大化合物形成的有效方法。羽毛狀晶：一種由許多羽毛狀片晶組成的晶粒，互相交錯(cuò)。1.原因：激冷區(qū)內(nèi)晶粒競(jìng)爭(zhēng)生長的結(jié)果。2.危害：羽毛狀晶組織具有較強(qiáng)的各向異性，降低鑄錠的力學(xué)性能和加工性能。其還有較強(qiáng)的遺傳性，經(jīng)退火后仍存在（表現(xiàn)為沿孿晶面易于發(fā)生偏析）。3.預(yù)防：采用較低澆溫，均勻供流，防止液穴局部過熱，加入Ti或Ti+B使晶粒細(xì)化均可

●鑄錠正常晶粒組織（宏觀組織）

表面細(xì)等軸晶區(qū)條件：液體金屬的對(duì)流動(dòng)量對(duì)流、自由對(duì)流及（對(duì)流引起的）溫度起伏，均使模壁上形成晶粒脫落和游離→增加凝固區(qū)內(nèi)晶核數(shù)目→形成表面細(xì)等軸晶區(qū)。激冷無對(duì)流，模壁上形成穩(wěn)定凝殼，晶粒難于脫離模壁，無晶核增殖作用，不形成表面細(xì)等軸晶區(qū)。

控制方法1.澆溫高，模溫高，晶核穩(wěn)定數(shù)少，脫離模壁晶粒少，易重熔，窄。2.激冷強(qiáng)，窄。3.合金元素含量高，晶粒或枝晶根部縮頸，寬。

柱狀晶區(qū)的形成條件：?jiǎn)蜗驅(qū)峒绊樞蚰蹋▎蜗驅(qū)?，較小凝固速率，較大溫度梯度）表面細(xì)等軸晶區(qū)內(nèi)，生長方向與散熱方向平行的晶粒優(yōu)先長大，不平行的被抑制→越往鑄錠內(nèi)部晶粒數(shù)目越少，優(yōu)先生長的晶粒單向生長并相互接觸形成柱狀晶區(qū)?？刂品椒ㄗ柚咕w脫離模壁和固液界面形核，寬。1.模壁導(dǎo)熱性好，激冷作用強(qiáng)，易形成穩(wěn)定的凝殼，則柱狀晶發(fā)達(dá)。2.合金化程度低，溶質(zhì)偏析系數(shù)小，成分過冷弱，晶?；蛑Ц坎灰仔纬煽s頸而被熔斷也易獲得柱狀晶。3.對(duì)流的沖刷作用及溫度起伏，利于等軸晶，所以抑制對(duì)流流于柱狀晶。中心等軸晶區(qū)的形成主要原因：溶質(zhì)偏析產(chǎn)生的成分過冷原因：表面細(xì)晶的游離，枝晶的熔斷及游離，液面或凝殼上晶核的上浮或沉積。控制方法1.純金屬鑄錠比合金鑄錠易于柱狀晶，連續(xù)鑄錠比鐵模鑄錠比砂模鑄錠易于柱狀晶（冷卻能力小，模壁形核少，凝殼時(shí)間長，晶粒脫離模壁不會(huì)很快結(jié)束，卷入中部晶粒多，粗大等軸晶）●柱狀晶對(duì)鑄錠性能的影響

柱狀晶組織對(duì)鑄錠性能影響很大，在柱狀晶區(qū)交接處，往往存在低熔點(diǎn)共晶組織和夾雜物，氣孔和縮孔，還可能出現(xiàn)晶間裂紋，是鑄錠脆弱的地方。鑄錠承受冷熱加工時(shí)，易于沿此處開裂；柱狀晶本身的方向性也降低鑄錠的力學(xué)性能和加工性能

七鑄錠中常見缺陷分析（偏析+缺陷）●造成鑄錠枝晶偏析的原因?

在生產(chǎn)條件下，由于鑄錠冷凝較快，固液兩相溶質(zhì)來不及擴(kuò)散均勻，枝晶內(nèi)部先后結(jié)晶部分的成分不同，這就是枝晶偏析。

●敘述偏析的種類。

答：顯微偏析：枝晶偏析、胞狀偏析、晶界偏析。

宏觀偏析：正偏析、反偏析、帶狀偏析、重力偏析、V形偏析。

●枝晶偏析和晶界偏析及其成因。防止偏析的主要途徑。比較連鑄、鐵模鑄錠和砂模鑄錠這三種工藝的組織偏析狀況。

答：在生產(chǎn)條件下，由于鑄錠冷凝較快，固液兩相中溶質(zhì)來不及擴(kuò)散均勻，枝晶內(nèi)部先后結(jié)晶部分的成分不同，這就是枝晶偏析。

K＜1的合金凝固時(shí)，溶質(zhì)會(huì)不斷自固相向液相排出，導(dǎo)致最后凝固的晶界含有較多的溶質(zhì)和雜質(zhì)，即形成晶界偏析。

防止偏析的主要途徑：增大冷卻強(qiáng)度，攪拌，變質(zhì)處理，采用短結(jié)晶器，降低澆溫，加強(qiáng)二次水冷，使液穴淺平等。連鑄的偏析很低，鐵模鑄錠的偏析也較低，而砂模鑄錠的偏析較高。

●試分析鑄錠中熱裂與冷裂形成的原因，如何防止？ 熱裂：液膜理論認(rèn)為，鑄錠收縮受阻，液膜在拉應(yīng)力作用下被拉伸，當(dāng)拉應(yīng)力或拉伸量足夠大時(shí)，液膜破裂，形成晶間熱裂紋。強(qiáng)度理論認(rèn)為：合金在線收縮開始溫度至非平衡固相點(diǎn)的有效結(jié)晶溫度范圍，強(qiáng)度和塑性極低，故在鑄造應(yīng)力作用下易于熱裂，裂紋形成功理論認(rèn)為：裂紋形成功小，裂紋易形核，鑄錠熱裂傾向大。

冷裂：鑄錠冷卻到溫度極低的彈性狀態(tài)時(shí)，因鑄錠內(nèi)外溫差大、鑄造應(yīng)力超過合金的強(qiáng)度極限而產(chǎn)生?！袷裁词浅煞诌^冷？如何判斷是否出現(xiàn)成分過冷？

在固溶體合金凝固時(shí)，在正的溫度梯度下，由于固液界面前沿液相中的成分有所差別，導(dǎo)致固液界面前沿的熔體的溫度低于實(shí)際液相線溫度，從而產(chǎn)生的過冷稱為成分過冷。在固相無擴(kuò)散，液相有限擴(kuò)散條件下的定向凝固過程中，保持平界面凝固（即無成分過冷）的成分過冷判據(jù)為：GL/R≥-mL(1-k)C0/kDL.其中GL為凝固界面前沿溫度梯度，R為凝固速率，mL為液相線斜率，k為溶質(zhì)平衡分配系數(shù)，C0為溶質(zhì)濃度，DL為溶質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)。Gl/R≥(Tl-Ts)/Dl,合金凝固溫度范圍 ●成分過冷及其導(dǎo)致的凝固組織特點(diǎn)

在固溶體合金凝固時(shí)，在正的溫度梯度下，由于固液界面前沿液相中的成分有所差別，導(dǎo)致固液界面前沿的熔體的溫度低于實(shí)際液相線溫度，從而產(chǎn)生的過冷稱為成分過冷。隨著成分過冷由弱到強(qiáng)，單相合金的固/液界面生長方式依次成為平面狀、胞狀、胞狀-樹枝狀和樹枝狀四種形式，得到的晶體相應(yīng)為平面柱狀晶、胞狀晶、胞狀枝晶以及柱狀枝晶和自由枝晶。

六凝固晶粒組織及其細(xì)化（三區(qū)+變質(zhì)+異常晶粒）●什么鑄錠組織被稱為具備正常的晶粒組織？ 鑄錠由外向內(nèi)依次為表面細(xì)等軸晶區(qū)，柱狀晶區(qū)和中心等軸晶區(qū)。

●柱狀晶的特點(diǎn)及如何獲得 在表面細(xì)等軸晶區(qū)內(nèi)，生長方向與散熱方向平行的晶粒優(yōu)先長大、而與散熱方向不平行的晶粒則被壓抑。這種競(jìng)爭(zhēng)生長的結(jié)果，使越往鑄錠內(nèi)部晶粒數(shù)目越少，優(yōu)先生長的晶粒最后單向生長并相互接觸而形成柱狀晶區(qū)。凡能阻止晶體脫離模壁和在固液界面前沿形核的因素，均有利于擴(kuò)大柱狀晶區(qū)。如模壁導(dǎo)熱性好，激冷作用強(qiáng)，易形成穩(wěn)定的凝殼，則柱狀晶發(fā)達(dá)。合金化程度低，溶質(zhì)偏析系數(shù)小，成分過冷弱，晶?；蛑Ц坎灰仔纬煽s頸而被熔斷也易獲得柱狀晶。

●簡(jiǎn)述鋁合金晶粒細(xì)化技術(shù)。

1.增大冷卻強(qiáng)度：采用水冷模和降低澆溫。2.加強(qiáng)金屬流動(dòng)：改變澆注方式、使錠模周期性振動(dòng)、攪拌。3.變質(zhì)處理：向金屬液內(nèi)添加少量物質(zhì)，促進(jìn)金屬液生核或改變晶體生長過程的一種方法。

●鋁合金變質(zhì)處理的目的及其機(jī)理 目的是為了獲得細(xì)小的晶粒尺寸，改善合金的鑄造性能和加工性能，提高合金的強(qiáng)度和塑性。機(jī)理：一是以不溶性質(zhì)點(diǎn)存在于金屬液中的非均質(zhì)晶核作用；二是以溶質(zhì)的偏析及吸附作用。

●為什么提高澆注溫度有可能形成較大的等軸晶、較長的柱狀晶？

答：提高澆注溫度，游離晶重熔的可能性增大，故有利于擴(kuò)大柱狀晶區(qū)，但澆注溫度提高延長了形成穩(wěn)定凝殼的時(shí)間，溫度起伏大，故也有利于等軸晶的形成。所以，隨著澆注溫度的提高，柱狀晶區(qū)變寬，等軸晶變粗?！袢N晶粒細(xì)化技術(shù)及其原理和方法

1，增大冷卻強(qiáng)度，采用水冷模（穩(wěn)定凝殼，定向散熱，細(xì)長柱狀晶，中心少等軸晶）和降低澆注溫度（高澆溫非均質(zhì)晶核少甚至無增值）2，加強(qiáng)金屬液流動(dòng)，隨著流動(dòng)的加強(qiáng)，金屬液能更好的與模壁接觸，有效的發(fā)揮模壁的激冷效果，溫度起伏和對(duì)流的沖刷作用，增加游離晶數(shù)目，改變澆注方式（對(duì)流、枝晶脫落）、使鑄錠模作周期性振動(dòng)（加速晶體游離，加強(qiáng)金屬液充填枝晶間隙，致密性）、攪拌3，變質(zhì)處理，向金屬液內(nèi)添加少量物質(zhì)，促進(jìn)金屬液生核或改變晶體生長過程，變質(zhì)機(jī)理有:1.變質(zhì)劑的非均質(zhì)晶核作用2.變質(zhì)劑的偏析和吸附作用。

●相同條件下，為什么不銹鋼模比砂模更容易獲得柱狀晶?

因?yàn)殇撃１壬澳＠鋮s能力強(qiáng)，凝固開始時(shí)模壁上會(huì)迅速生長大量晶核，且晶粒相互連接而形成穩(wěn)定凝殼所需要的時(shí)間較短，晶粒脫離模壁的過程較快結(jié)束，故卷入到鑄錠中部的晶體數(shù)目較少，因而柱狀晶較發(fā)達(dá)?！皲X合金中常用晶粒變質(zhì)劑的種類? 鈦，磷，納

●澆注溫度是怎樣影響鑄錠的組織的？ ①澆注溫度高，將促進(jìn)枝晶粗化；

②澆注溫度高會(huì)使表面等軸晶區(qū)變窄；

③隨著澆注溫度提高，柱狀晶區(qū)變寬，等軸晶變粗； ④適當(dāng)提高澆注溫度，充分預(yù)熱注管，有助于光亮晶的減少；

⑤適當(dāng)提高澆注溫度，可減少游離化合物初晶的數(shù)目，有利于防止粗大化合物初晶的形成； ⑥澆注溫度高有利于形成羽毛狀晶，反之則抑制羽毛狀晶形成；

⑦適當(dāng)降低澆注溫度，一定程度上能使晶粒細(xì)化；

⑧澆注溫度澆注速度過高、冷卻速度過大，會(huì)增大鑄錠的熱裂傾向；

⑨澆注溫度會(huì)影響金屬流動(dòng)性、二次氧化、吸氣、縮松、表面質(zhì)量等。

●異常粗大晶粒 表層粗晶粒 1.原因：金屬液與結(jié)晶器壁接觸不良，激冷作用不均勻，在緩冷處不能立即大量形核，形成 穩(wěn)定凝殼的時(shí)間延遲，只有少量晶核長大成粗大晶粒；氣隙形成后，鑄錠表層溫度升高，位 于表層的低熔點(diǎn)偏析物可能重熔，然后結(jié)晶長大成粗晶粒。鐵模內(nèi)壁若涂料不勻，在涂料厚及揮發(fā)物多的地方，也會(huì)慢冷凝固成粗晶粒。2.危害：使加工制品表層組織不均勻，深沖時(shí)會(huì)出現(xiàn)制耳；鋁合金作陽極化處理時(shí)，制品表面

電解脫氣和預(yù)凝固脫氣等方法。

●向金屬熔體中吹入惰性氣體，有什么精煉作用？為什么？如何提高其精煉效果？

充入惰性氣體會(huì)產(chǎn)生吸附作用。向金屬熔體中導(dǎo)入惰性氣體或加入的熔劑能產(chǎn)生中性氣體，在氣泡上浮過程中，與懸浮狀態(tài)的的夾渣相遇時(shí)，夾渣便可能被吸附在氣泡表面而被帶出熔體。惰性氣體在導(dǎo)入熔體前必須進(jìn)行脫水處理和凈化處理。

●減少金屬熔體中氣體含量主要有哪些方法？ 分壓差脫氣，化合脫氣，電解脫氣，預(yù)凝固脫氣 ●除渣精煉的溫度是不是越高越好，為什么？

在溶劑一定時(shí)，影響溶劑吸附、溶解和化合造渣作用的主要因素是溫度。因?yàn)樵谡麄€(gè)造渣過程，尤其是化和和溶解過程，是由擴(kuò)散傳質(zhì)速度所控制的。

但過高的精煉溫度對(duì)脫氣不利，并且可能粗化鑄錠晶粒?？刂凭珶挏囟纫骖櫝⒚摎鈨蓚€(gè)方面?！駷槭裁袋S銅的夾雜含量要好于紫銅。黃銅含大量易揮發(fā)和氧化的鋅，在熔煉溫度下的蒸氣壓相當(dāng)高。含鋅量越高，越易氧化和揮發(fā)熔損。在960℃時(shí)，鋅蒸氣會(huì)把黃銅內(nèi)的氫、水、氣體以及雜質(zhì)帶出。因此黃銅的夾雜含量很低。紫銅中銅的純度達(dá)到99.95%，雜質(zhì)只能通過靜置法和擴(kuò)散除去，夾雜量比較高。因此黃銅的夾雜含量要好于紫銅。

銅合金常用木炭和米糠作覆蓋劑?！窈瑲饬康臏y(cè)定方法有哪些

1，減壓凝固法2第一氣泡法3惰性氣體攜帶-熱導(dǎo)測(cè)定法4真空固體加熱抽氣法5真空熔融抽氣法

三成分調(diào)控

●配料過程（四步驟）：

①首先計(jì)算包括熔損在內(nèi)的各成分需要量②其次計(jì)算由廢料帶人的各成分量；③再計(jì)算所需中間合金和新金屬料量；⑩最后核算

●熔體成分控制過程及其注意事項(xiàng)： 過程：備料、配料、熔爐準(zhǔn)備、成分調(diào)整、熔體質(zhì)量檢驗(yàn)?！裨鯓佑?jì)算補(bǔ)料和沖淡

當(dāng)爐前分析發(fā)現(xiàn)個(gè)別元素的含量低于標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分范圍下限時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)料

當(dāng)爐前分析發(fā)現(xiàn)個(gè)別元素的含量超過標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分范圍上限時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行沖淡

●配料和加料的基本原則？

成分原則 質(zhì)量原則 工藝原則 經(jīng)濟(jì)原則 物料平衡原則 ●如何進(jìn)行熔體質(zhì)量爐前檢查？主要評(píng)價(jià)熔體的精煉效果（減壓凝固法 第一氣泡法）和非金屬夾雜物的檢驗(yàn)（化學(xué)分析）。

●爐料包括哪幾種 備料包括哪幾步 爐料包括新金屬料、廢料及中間合金，備料包括選擇爐料，處理廢料，配置中間合金及溶劑。

●什么是中間合金 使用它的目的及要求 它的制備方法 冶煉時(shí)為了加入某些熔點(diǎn)較高且不易溶解或易氧化揮發(fā)的金屬元素而將它們與母體金屬制成合金，以便更準(zhǔn)確地控制成分，而冶煉時(shí)加入此合金作為中間合金。

要求：1，熔點(diǎn)應(yīng)低于或接近合金熔煉溫度2，含有盡可能高的合金元素且成分均勻一致3，氣體、雜質(zhì)及非金屬夾雜物含量低、4，具有足夠的脆性，易破碎，便于配料5，不易被腐蝕，在大氣下保存時(shí)不應(yīng)破裂成粉末。制備方法：1，溶合法2，熱還原法3，熔鹽電解法4，粉末法

●分析鑄錠對(duì)金屬熔體質(zhì)量的要求

熔鑄是金屬材料生產(chǎn)過程中的第一道工序，為后續(xù)的加工工序提供質(zhì)量合格的錠坯。熔鑄質(zhì)量的基本要求有：1，化學(xué)成分合格2，形狀、尺寸公差及表面質(zhì)量合格3，結(jié)晶組織細(xì)勻且無明顯缺陷

●分析鑄錠對(duì)金屬熔體質(zhì)量的要求？ 1.金屬熔體中金屬晶粒的細(xì)化度，防止出現(xiàn)異常粗大晶粒與羽毛狀晶。出現(xiàn)表層粗晶粒會(huì)讓鑄錠表面產(chǎn)生條紋，出現(xiàn)懸浮晶會(huì)降低板材表面質(zhì)量，出現(xiàn)粗大金屬間化合物會(huì)降低鑄錠的塑性，出現(xiàn)羽毛狀晶會(huì)影響加工制品組織和性能的均勻性。

2.金屬熔體中是否脫除溶解于金屬熔體中的氣體。對(duì)于提高金屬熔體質(zhì)量和保證獲得合格鑄錠溶解于合金中的氫是使鑄錠產(chǎn)生氣孔、疏松、板帶材起泡及分層的主要原因，甚至使材料發(fā)生氫脆?！袢蹌┰谌蹮捴械淖饔?，鋁合金常用熔劑配方及銅合金常用熔劑配方。

熔劑與金屬熔體直接接觸，參與其間的物理化學(xué)反應(yīng)和傳熱過程。通過對(duì)所使用的熔劑成分、性能和加入量的調(diào)整，可以提高除渣脫氣精煉效果，減少金屬氧化、吸氣、揮發(fā)和與爐襯的相互作用，提高金屬質(zhì)量和收得率以及延長爐襯壽命。同時(shí)還可借熔劑來加入合金微量元素和作變質(zhì)劑，以抑制一些微量雜質(zhì)的有害作用，改善合金的工藝性能。此外，電渣爐中的熔劑作為電阻發(fā)熱體，起著重要的精煉意義。

鋁合金覆蓋劑50%NaCl+50%KCl 精煉劑細(xì)化劑45%NaCl+40%NaF+15%Na3AlF6 ●熔劑應(yīng)該滿足的特性？

吸附溶解造渣好，密度和熔體遠(yuǎn)不同。與熔體表面張力大，畢竟之后要分離； 具有較高穩(wěn)定性，不會(huì)腐蝕且環(huán)保； 低熔點(diǎn)恰粘度，吸濕性小自然妙。

蒸氣壓可不能高，制造方便價(jià)低好。性優(yōu)于結(jié)晶溫度范圍寬的合金，但差于結(jié)晶溫度范圍窄的●對(duì)熔鑄質(zhì)量的基本要求

合金，有熱裂和縮孔傾向。

1.化學(xué)成分合格:合金元素、微量雜質(zhì)、雜質(zhì)總量符合要●凝固方式有幾種 分別說明其適用條件

求，鑄錠的成分應(yīng)盡可能均勻。

順序凝固，適用于純金屬和共晶合金。同時(shí)凝固，適用于2．形成、尺寸公差及表面質(zhì)量合格。結(jié)晶溫度范圍寬或鑄錠斷面的溫度梯度小的合金。中間凝3.結(jié)晶組織細(xì)勻且無明顯缺陷。

固，適用于結(jié)晶溫度范圍較窄或鑄錠斷面的溫度梯度較大●鋁合金返回料通常只能降級(jí)使用，講講其中的原因。的合金。

鋁合金返回料由于在熔煉過程中對(duì)爐襯的沖刷作用，會(huì)帶●合金凝固有別于純金屬的特征是什么

入新的雜質(zhì)元素，以及隨著熔煉次數(shù)的增加，雜質(zhì)含量會(huì)純金屬和共晶合金凝固只有固相區(qū)和液相區(qū)，除此之外的逐步地累積，使原本的雜質(zhì)含量超標(biāo)，因此鋁合金返回料合金均存在固相區(qū)，凝固區(qū)和液相區(qū)。通常只能降級(jí)使用。

●影響液注穿透深度的因素有哪些

●溶劑的制備和保管： 制備：熔劑的制備方法一般有混與澆注速度，澆注溫度，流注下落高度，結(jié)晶器尺寸及注合法和熔化法兩種?；旌戏ㄊ窍葘⒏鞣N制備熔劑用原料管直徑等有關(guān) 在高溫下焙燒，除去結(jié)晶水。破碎過篩，再按比例混合均

勻即可使用。熔化法是按一定加料順序?qū)⒏鞣N原料加入五凝固的傳質(zhì)過程（成分過冷）

爐內(nèi)并加熱至熔化，經(jīng)充分?jǐn)嚢璩ニ趾?，出爐 澆入●簡(jiǎn)述成分過冷對(duì)晶體生長方式的影響?與晶體形貌的關(guān)經(jīng)加熱干燥的鐵模中，然后裝入密封箱內(nèi)，使用前再破碎。系？

保管：熔化法制備的熔劑質(zhì)量高，能充分去除水分，且成當(dāng)稍有成分過冷時(shí)為胞狀生長，隨著成分過冷的增大，晶分均勻?；旌戏ㄉa(chǎn)的熔劑常因烘 焙不夠而降低精煉效體由胞狀晶變?yōu)橹鶢罹?，柱狀樹枝晶和自由樹枝晶，無成果。增大合金吸氣和氧化損失，熔劑應(yīng)妥善保管，嚴(yán)防受分過冷時(shí)，以平面方式或樹枝晶方式生長。潮吸水。當(dāng)熔 劑中的水分超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)重新焙燒 脫水后才能使用。

四凝固過程的液體金屬流動(dòng)和傳熱（對(duì)流+凝固）

●液體金屬的流動(dòng)包括幾種

1液體金屬的對(duì)流（動(dòng)量傳輸，包括以下三種）2枝晶間 液體金屬的流動(dòng)

●液態(tài)金屬中的三種對(duì)流方式及其影響動(dòng)量對(duì)流：澆注時(shí) 流體沖擊產(chǎn)生。會(huì)連續(xù)不斷地影響凝固過程，過熱金屬液 沖入液穴下部，易卷入大量氣體，增加金屬二次氧化和吸 氣，不利夾渣的上浮，使雜質(zhì)含量增加，其會(huì)造成較強(qiáng)溫 度起伏且沖刷作用可促使枝晶熔斷脫落，枝晶游離利于金 屬液內(nèi)部晶核的增殖，因而利于晶粒的細(xì)化和等軸晶的形 成。

自然對(duì)流：金屬液內(nèi)溫度和濃度的不均引起。水平溫差引 起的自然對(duì)流會(huì)造成溫度起伏，導(dǎo)致枝晶的脫落與游離，促進(jìn)成分均勻化合傳熱。

強(qiáng)制對(duì)流：電磁場(chǎng)或機(jī)械攪拌及振動(dòng)引起。會(huì)加強(qiáng)或減弱 金屬液內(nèi)已有的對(duì)流，因此會(huì)增強(qiáng)溫度起伏或抑制溫度起 伏，強(qiáng)度和方向穩(wěn)定的強(qiáng)制對(duì)流，會(huì)抑制對(duì)流和溫度起伏，進(jìn)而抑制晶核增殖，鑄錠無中心等軸晶而柱狀晶發(fā)達(dá)，常 利用其來得等軸晶和細(xì)化晶粒。

●對(duì)流對(duì)結(jié)晶過程的影響

鑄錠自下而上凝固時(shí)，對(duì)流不發(fā)生。鑄錠自上而下或水平定向凝固時(shí)，對(duì)流強(qiáng)烈，溫度起伏大，枝晶易于脫落和游 離，促進(jìn)成分均勻化與傳熱；此外，強(qiáng)制對(duì)流可能增強(qiáng)或 抑制溫度起伏。強(qiáng)度和方向都穩(wěn)定的對(duì)流可以抑制金屬液 內(nèi)部的對(duì)流與溫度起伏，進(jìn)而抑制晶核的增殖作用。

●對(duì)流對(duì)金屬凝固組織的影響。

金屬的對(duì)流能引起金屬液沖刷模壁和固液界面，造成溫度 起伏，導(dǎo)致枝晶脫落和游離，促進(jìn)成分均勻化和傳熱。

對(duì)流造成的溫度起伏，可以促使枝晶熔斷。在對(duì)流的作用 下．熔斷的枝晶將脫離模壁或凝殼，并被卷進(jìn)鑄錠中部的 液體內(nèi)，如它們來不及完全重熔，則殘留部分可作為晶核 長大成等軸晶。

對(duì)流的沖刷作用也可促使枝晶脫落。因?yàn)殍T錠在凝固過程 中，由于溶質(zhì)的偏析，枝晶根部產(chǎn)生縮頸，此處在對(duì)流的 沖刷作用下易于斷開，從而出現(xiàn)枝晶的游離過程。晶體的 游離有利于金屬液內(nèi)部晶核的增殖，因而有利于等軸晶的 形成。

如果能抑制金屬液內(nèi)的對(duì)流，則可促進(jìn)柱狀晶的形成。施 加穩(wěn)定磁場(chǎng)，可消弱或抑制金屬液內(nèi)部的對(duì)流，阻止晶體 的游離，有利于得到柱狀晶。

●影響凝固傳熱的因素

金屬性質(zhì)：a金屬的導(dǎo)熱系數(shù)α代表其導(dǎo)熱能力的大小，α大，鑄錠內(nèi)部溫度易于均勻，溫度分布曲線比較平坦，溫度梯度小。b金屬的結(jié)晶潛熱大，向凝殼傳輸?shù)臒崃慷?，模壁溫度高，使冷卻速度和斷面溫度梯度降低。c金屬的 凝固溫度高，鑄錠表里溫度差大，溫度梯度大。

錠模涂料性質(zhì)：耐火涂料，導(dǎo)熱性差，增大模壁/鑄錠界 面熱阻，降低凝固速度，延長凝固時(shí)間，揮發(fā)性涂料可減 小界面熱阻，傳熱性能改善

澆注工藝：①澆注溫度對(duì)金屬流動(dòng)性、二次氧化、吸氣及 縮松等缺陷的形成和金屬表面質(zhì)量有影響。②澆注速度水 冷模鑄錠時(shí)，提高澆注溫度，帶入模的熱量多，斷面溫度 梯度大，同時(shí)凝固速度增大，無水冷模鑄錠時(shí)，提高澆注 溫度，溫度梯度和凝固速度降低。③冷卻速度大，鑄錠斷 面溫度梯度大，凝固速度大。

●三種凝固方式的特征

順序凝固:鑄錠在凝固中，隨溫度的降低，平滑的固/液界 面逐步向鑄錠中心推進(jìn)，熱裂傾向小且易于得到柱狀晶和 集中縮孔。

同時(shí)凝固：在凝固區(qū)靠近固相區(qū)前沿的液體中，先形成一 批小晶體，同時(shí)在其周圍液體中由于出現(xiàn)溶質(zhì)偏析，使液 體凝固點(diǎn)降低，晶體生長受抑制，在溶質(zhì)偏析區(qū)的過冷液 會(huì)立即形成另一批小晶體，很快被溶質(zhì)偏析的液體包圍，長大受阻，再形成第三批小晶體，如此繼續(xù)，小晶體很快 布滿整個(gè)凝固區(qū)，整個(gè)過程幾乎是同時(shí)進(jìn)行。溫度梯度小、結(jié)晶潛熱散失慢和溶質(zhì)偏析使長大易得等軸晶和分散性 縮孔，流動(dòng)性差使之熱裂傾向大。

中間凝固：介于二者之間，既有柱狀晶又有等軸晶，流動(dòng)

●為什么鑄造銅合金熔煉時(shí)一般都需要脫氧？常用哪幾種脫氧方法？ 答:銅合金熔化后，在高溫下容易被爐氣所氧化生成Cu2O。因此，熔煉純銅、錫青銅、鋁青銅等必須徹夜脫氧，清除Cu2O后再加入合金元素。脫氧方法：1）沉淀脫氧（加P-Cu脫氧，應(yīng)用廣泛）；2）擴(kuò)散脫氧（加脫氧溶劑）；3）沸騰脫氧（又稱青木脫氧）。

●錫青銅熔煉的原則是什么？和鋁青銅、黃銅有什么區(qū)別？ 基本原則：1）準(zhǔn)確配料，嚴(yán)格控制化學(xué)成分；2）凈化合金液，防止銅液氧化、吸氣；3）高溫熔煉，快速熔化，低溫澆鑄。錫青銅需要脫氧除氣而鋁青銅中含鋁、硅，黃銅中含鋅；它們本身是強(qiáng)脫氧劑，因此都不必脫氧?！袢绾螌?duì)銅合金熔煉質(zhì)量進(jìn)行控制？

氣體含量的檢查、彎角及斷口檢查、成分分析、溫度檢測(cè)與控制。

●用燃燒爐熔煉銅合金一般將爐氣控制為何氣氛（還原性、氧化性或其他）？為什么？

答:氧化性或弱氧化性氣氛。鋁合金鑄件主要熱處理工藝的特點(diǎn)及其熱處理

●常見缺陷和防止方法。熱處理工藝：退火、固溶處理、時(shí)效處理和循環(huán)處理四類。主要是固溶處理與人工時(shí)效。固溶處理：將鑄件加熱到接近固相線溫度（530℃左右），并保持足夠長的時(shí)間后快速冷卻，以獲得成分均一的過飽和α（Al）固溶體，致使合金力學(xué)性能（特別是塑性）提高，耐蝕性能改善。人工時(shí)效：經(jīng)固溶處理得到的過飽和固溶體，加熱到某一較低的溫度并保持一定時(shí)間。熱處理常見缺陷：1）力學(xué)性能不合格；2）過燒；3）變形和裂紋；4）表面腐蝕。防止措施：制訂合理的熱處理工藝并嚴(yán)格執(zhí)行。●鑄造鎂合金主要有哪幾類合金?各有何特點(diǎn)? 答:1）Mg-Al-Zn合金：為工業(yè)常用合金，特點(diǎn)為強(qiáng)度高，塑性好，鑄造性能好；2）Mg-Zn-Zr合金；特點(diǎn)為強(qiáng)度高，致密性好，壁厚效應(yīng)小，工藝性較差；3）Mg-RE-Zr合金：為耐熱Mg合金，添加RE可提高α固溶體和 RE 化合物的穩(wěn)定性，提高耐熱性，可在 250-300℃下長期工作?！駷榉乐规V合金熔煉燃燒和氧化主要采取哪些措施? 1）用熔劑熔煉；2）無熔劑熔煉；3）硫磺保護(hù)劑或SF6與N2或干燥空氣混合氣體保護(hù)熔煉?！矜V合金鑄件生產(chǎn)時(shí)如何確保生產(chǎn)安全?

1)加料前爐料必須預(yù)熱，至少達(dá)到150℃以上，以防止帶入水分，發(fā)生事故；2)熔煉工具使用前必須充分預(yù)熱干燥，使用后應(yīng)放置在密閉空氣中，或放入專用熔劑爐中，以防殘留金屬燃燒；3)應(yīng)定期檢查熱電偶，以有效控制熔體溫度，以防過熱，產(chǎn)生燃燒危險(xiǎn)；4)熔煉作業(yè)時(shí)，操作人員須穿戴作業(yè)衣、安全帽、安全鞋、安全眼鏡等。●常用鑄造鋅合金有哪幾類?其應(yīng)用范圍如何?

鑄造鋅合金的分類：第一類為Zn-4%Al合金，主要用于熱室壓鑄機(jī)中鑄造；第二類是含Al量為8%、12%和27%的合金，它也能重力鑄造（金屬型、砂型）。

●何謂鋅合金“老化”現(xiàn)象？產(chǎn)生的原因？如何防止？ 答：鋅合金的老化現(xiàn)象：因合金中雜質(zhì)元素 Pb、Cd、Sn 超過標(biāo)準(zhǔn)，集中于晶界，促使晶間化學(xué)腐蝕，致使鑄件變脆，變形、膨脹，甚至發(fā)生開裂。

產(chǎn)生原因：通常認(rèn)為主要是晶間腐蝕引起的：當(dāng)合金成分中雜質(zhì)元素鉛、鎘、錫超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，鉛、鎘、錫在鋅合金中溶解度很小，因而集中于晶粒邊界成為陰極，富鋁的固溶體成為陽極，在水蒸氣（電解質(zhì)）存在的條件下，促使晶間電化學(xué)腐蝕。壓鑄件常因晶間腐蝕而老化。

防止措施：1）避免使用熔煉銅（Cu）合金的坩堝，減少Pb、Sn、Cd夾雜物；2）避免在高溫或低溫（0℃以下）的工作環(huán)境下使用；3）添加微量的Mg，固溶于α、β相，提高強(qiáng)度，降低共析轉(zhuǎn)變溫度，抑制α分解，可防止“老化”。

●簡(jiǎn)述鑄造軸承合金的分類和特點(diǎn)及其應(yīng)用。主要是錫基、鉛基、銅基和鋁基四大類。

錫基軸承合金：主要為Sn-Sb合金，再添加適量Cu(克服密度偏析)，組織為軟基體上均勻分布著硬質(zhì)點(diǎn)。它具有較高的減摩性能和很好的表面性能（順應(yīng)性、嵌入性）和耐腐蝕，但力學(xué)性能較低，適用于汽車、拖拉機(jī)等高速軸承。鉛基軸承合金：Pb-Sb-Sn合金，添加價(jià)格較低的Sb替代部分Sn，其組織與錫基軸承合金類似，也具有較好的塑性、較低的強(qiáng)度。適應(yīng)于高速、低載荷或靜載下工作的中載荷機(jī)械設(shè)備。銅基軸承合金：

ZCuSn5Pb5Zn5 ZCuSn10PbZCuPb30等），其組織是在較硬的Cu基體上分布著相對(duì)較軟的質(zhì)點(diǎn)相，具有較高的強(qiáng)度、耐磨性和耐蝕性。不同的牌號(hào)可分別適用于中載、中速或高速工況下的汽車、機(jī)床等用的軸承。鋁基軸承合金：合金密度小，承載能力和疲勞強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好并有優(yōu)良的耐磨性和耐蝕性。適用于高速、高載荷下工作的軸承?！穹治鲥a及鉛基軸承合金的組織特征及其對(duì)性能的影響。答：錫基軸承合金其組織特征是在軟的α固溶體基體上分布著具有硬脆性能的β相，因而具有相對(duì)應(yīng)的力學(xué)性能特點(diǎn)，即較好的塑性較低的強(qiáng)度。鉛基軸承合金的組織特征：基體為Pb與固溶體Sn(Sb)的共晶體。其性能與錫基軸承合金類似，也具有較好的塑性、較低的強(qiáng)度。

●巴氏合金熔煉時(shí)如何防止合金液過熱？舉例說明。巴氏合金（錫基、鉛基合金）強(qiáng)度低，一般均澆注在鋼殼（鋼背）上。為防止合金液過熱并使成分均勻，宜用預(yù)制合金錠重熔，并升溫到規(guī)定的溫度后澆注軸瓦。舉例見書

性能較差，易產(chǎn)生熱裂，常用于制造較高溫度下（<300℃)工作的高強(qiáng)度的零件，如內(nèi)燃機(jī)氣缸頭、增壓器導(dǎo)風(fēng)葉輪等。Al-Mg（≥５%Mg）該系合金具有優(yōu)異的耐蝕性、強(qiáng)度高、密度小、切削及拋光性能也較好；但其鑄造性能差，合金液易氧化，熔煉和鑄造工藝較復(fù)雜。主要用于制造在大氣和海水中工作的耐腐蝕性高且承受一定沖擊載荷、形狀較簡(jiǎn)單的零件，如船舶配件和機(jī)械殼體等。Al-Zn合金系（Zn5-13%）該系合金是研究應(yīng)用最早的鑄造鋁合金，其主要特點(diǎn)是價(jià)格較低，制備工藝簡(jiǎn)單，不需要熱處理就能得到較高的強(qiáng)度；但密度大，耐蝕性能和鑄造性能較差，高溫性能低。主要用于制造壓鑄儀表殼體類零件、模具和模板等。

●以ZL102合金為例，分析其組織形態(tài)在變質(zhì)處理前后的變化。

答:（基本成分Si10-13%）；變質(zhì)處理：鈉鹽變質(zhì)—二元變質(zhì)劑。鋁硅合金室溫下組織為α（Al）和β（Si）兩相組成。未變質(zhì)時(shí)，Al-Si合金中的相呈針片狀或粗大塊狀導(dǎo)致鋁合金力學(xué)性能不高。變質(zhì)后共晶組織為：共晶體（α+β）。

●試分析亞共晶和過共晶Al-Si 合金變質(zhì)劑及其處理特點(diǎn)。

答:亞共晶Al-Si合金常采用鈉變質(zhì)劑。特點(diǎn)：1）變質(zhì)效果穩(wěn)定；2）變質(zhì)效果保持時(shí)間短，變質(zhì)劑易吸潮，腐蝕鐵質(zhì)坩堝。鍶變質(zhì)劑屬于長效變質(zhì)劑。

過共晶Al-Si合金的變質(zhì)處理：1）采用磷變質(zhì)劑，在熔體中磷與鋁化合形成難熔的AlP小顆粒，其晶體結(jié)構(gòu)與硅相似，可作為初生硅晶體的異質(zhì)晶粒；2）變質(zhì)工藝有三類—磷銅中間合金、含赤磷的鹽類混合物和不含赤磷的鹽類復(fù)合變質(zhì)劑；3）影響其變質(zhì)效果的有關(guān)因素?！駷槭裁磋T造鋁合金鑄件容易產(chǎn)生氣（針）孔缺陷？如何防止此種缺陷的產(chǎn)生？

答:1）在鋁液凝固冷卻過程中，氫原子、氫分子和化合物態(tài)氫元素分別以不同形式析出；氣泡從鋁液中上浮析出時(shí)，其中一部分未能上浮至液面逸出，則留在鋁液內(nèi)使鑄件產(chǎn)生氣孔。2）防止措施：防止水分進(jìn)入熔爐（最大限度地清除爐料、熔劑、工具和熔爐等所附著的水分），防止合金熔煉時(shí)吸氫和氧化；排除已進(jìn)入鋁液中的氫氣和氧化夾雜物；加大凝固時(shí)的壓力或采用快速凝固的方法。

●鋁合金氧化夾雜物的來源是什么？常用的精煉措施有哪些？ 答:1）鋁合金液的氧化：熔煉時(shí)，鋁液與爐氣中諸成分（O2、CO2、CO、H2O）接觸時(shí)均產(chǎn)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物Al2O3化學(xué)穩(wěn)定性極高，是鋁鑄件中的主要氧化夾雜物。2）鋁液中的夾雜物：在澆注前已在鋁液中形成的氧化夾雜物稱為一次氧化夾雜，它在鑄件中分布無規(guī)律；在澆注或轉(zhuǎn)包過程中形成的氧化夾雜物成為二次氧化夾渣，大多分布在鑄件壁的轉(zhuǎn)角處或最后凝固的部位。3）常用的精煉措施有：吸附精煉與非吸附精煉。吸附精煉：（1）浮游法（通N2、Ar、Cl2、氯鹽、無毒精煉劑）；（2）溶劑法（覆蓋劑、精煉用熔劑）；（3）過濾法精煉。非吸浮精煉：真空精煉、振動(dòng)去氣除渣處理。

●試分析ZL101合金T6熱處理的工藝及其目的。

工藝：固溶處理加人工時(shí)效。固溶處理：加熱溫度535±5℃，保溫時(shí)間2-6h，冷卻介質(zhì)及溫度：水60-100℃；人工時(shí)效：加熱溫度200±5℃，保溫時(shí)間3-5h，冷卻介質(zhì)：空氣。目的是提高鑄件的力學(xué)性能、消除鑄造應(yīng)力、增強(qiáng)耐蝕性能、改善加工性能和獲得尺寸穩(wěn)定性。

●試分析亞共晶Al-Si合金中常用的細(xì)化劑種類及細(xì)化處理工藝要點(diǎn)。

1）常用中間合金形式加入（Al-Ti、Al-B、Al-Ti-B等）使其產(chǎn)生大量的TiAl3、AlB2、TiB2等微粒，它們?nèi)埸c(diǎn)較高，且晶格數(shù)與α（Al）固溶體的很相近，可作為異質(zhì)核心抑制樹枝狀初生α（Al）晶粒的長大；2）鹽類形式加入（含有很強(qiáng)晶粒細(xì)化作用的Ti、B、Zr等元素的氟鈦酸鉀、氟硼酸鉀、氟鋯酸鉀等鹽類物質(zhì)）加入鋁液發(fā)生反應(yīng)，生成TiAl3、AlB2、TiB2、TiC、B4C、ZnAl3等微粒起晶粒細(xì)化作用。

●提高Al-Si系合金力學(xué)性能的途徑有哪些，試舉例說明 答:鋁合金熔體的凈化是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的前提。

●錫青銅和鉛青銅鑄造性能的特點(diǎn)有何不同？為什么？ 錫青銅熔煉工藝較簡(jiǎn)單，主要元素錫不易氧化和蒸發(fā)；線收縮率小，鑄造內(nèi)應(yīng)力、冷裂傾向小，適用于形狀復(fù)雜鑄件或藝術(shù)品鑄造。鋁青銅由于L1、L2與α相共存的溫度范圍寬，α相與液相之間的密度相差較大，α相與Pb相的密度差也大，因而凝固時(shí)易產(chǎn)生比重偏析。此外，熔煉時(shí)由于Pb的氧化，會(huì)產(chǎn)生氧化夾雜。

●鑄造黃銅與鑄造青銅相比主要區(qū)別有哪些？ 鑄造黃銅與鑄造青銅相比主要區(qū)別在于：黃銅以鋅為主要合金元素；而青銅是不以鋅為主要合金元素。黃銅結(jié)晶范圍小，鑄造性能好，鋅的沸點(diǎn)低，有自發(fā)的除氣作用，合金成本較低，力學(xué)性能比錫青銅高，應(yīng)用廣泛?！耔T造錫青銅鑄件為什么有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“緩冷脆性”？如何防止？

錫青銅的結(jié)晶溫度范圍很寬，呈糊狀凝固，枝晶發(fā)達(dá)，凝固速度較慢時(shí)，易形成縮松，有時(shí)出現(xiàn)“緩冷脆性”。防止措施：加快冷卻速度。

●何謂鋅當(dāng)量系數(shù)？鋅當(dāng)量？它有什么用途？

鋅的密度7.133g/cm3，熔點(diǎn)420℃，沸點(diǎn)911℃，具有閃鋅晶格，無同素異構(gòu)體，純鋅的強(qiáng)度、塑性都較差。本281頁錫基軸承合金熔煉工藝三和282頁鉛基軸承合金熔煉工藝二。

火焰反射爐熔煉：高溫火焰經(jīng)爐頂輻射及火焰直接輻射。電阻反射爐熔煉：爐頂型磚內(nèi)的電阻產(chǎn)生熱量，輻射傳熱。電渣熔煉：電流通過導(dǎo)電熔渣時(shí)使帶電粒子相互碰撞，將電能轉(zhuǎn)化為熱能，以熔渣電阻產(chǎn)生的熱量將爐料熔化。坩堝式無鐵芯感應(yīng)爐熔煉：電磁感應(yīng)和電流熱效應(yīng)。電磁感應(yīng)使金屬爐料內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在爐料中產(chǎn)生熱量，使?fàn)t料升溫加熱直至融化。

熔溝式鐵芯感應(yīng)爐熔煉：與坩堝式基本相同。不同的是用工頻點(diǎn)，熱電效率高。電子束熔煉爐熔煉：為難熔金屬熔鑄提供高真空度和高效熱源。將高速電子束的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮懿⒂盟鼇砑訜崛刍癄t料。

等離子爐熔煉：直流電加熱非自耗電極或中空陰極以產(chǎn)生電子束，將通過陰極附近的惰性氣體離解，再以高度穩(wěn)定的等離子弧從槍口噴到陽極爐料上使之熔化。