中国机械工程学会Word格式文档下载.docx
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保温冒口、过滤网等其他铸造辅材
五、铸件缺陷分析
5.1
熔化及浇注废品
5.2
浇注工艺废品
5.3
造型材料及涂料废品
5.4
砂芯废品
5.6
操作废品
5.7
清理废品
5.8
交货标准
见习铸造工程师理论部分考试大纲
《铸造工程师资格考试大纲》是中国机械工程学会开展我国铸造工程技术人员专业资格认证工作所必需的考试标准文件之一。
它是金属材料铸造工程师资格申报者复习备考的指南，也是编写辅导材料及资格考试命题的重要依据。
为便于广大应考者复习准备和考试组织者命题，大纲对铸造工程师的基本要求、考试内容和考试方法等作出了相应的规定，尽量做到科学、规范和量化，以取得社会认同，并逐步与国际接轨。
为此，中国机械工程学会铸造分会于2013年7月组建了铸造工程师资格认证考核标准起草小组，组织有关专家，参照机械工程师资格考试大纲，结合铸造行业特点，借鉴其他专业学会资格考试大纲，同时参照美国、日本、香港地区的做法，经过多次讨论修改，编写本大纲。
本大纲共分两个部分：
I、基本要求，II、考试内容。
基本要求部分旨在表明，作为一名合格的铸造工程师，不仅应有扎实的理论基础，而且应具有创新意识和良好的职业道德，熟悉金属材料、造型材料的性能及选用，掌握铸造工艺技术并具有解决实际问题的能力，了解和熟悉铸造设备和过程控制及质量管理的新型铸造专业技术人员。
大纲所列考试内容，体现了一名合格的铸造工程师应具备的基本理论、相关知识与技能。
这些考试内容不仅涵盖了大学所学的主要基础理论与专业知识，更重要的是包含了应考者工作后运用这些知识所获得的实践经验与能力，是对应考者综合素质和技能的全面考核。
为便于应考者复习准备和避免考试命题的随意性，本大纲第Ⅲ部分对资格考试的方式、时间、注意事项和考试命题的覆盖面、覆盖密度、试题分布、题型题量和难易程度，均作了规定。
同时对应考者复习用资料做了必要说明。
I、基本要求
1.掌握金属学与热处理基础理论；
掌握铸件形成原理；
合金熔炼过程方法；
造型材料性能和选用。
2.了解铸造的基本工序，掌握铸造工艺的基本知识；
熟悉掌握铸造工艺编制及编制规程；
掌握铸造工艺计算机辅助设计的基本方法；
了解铸造设备的选择。
3.了解不同合金铸件的热处理方法，热处理状态与性能的关系。
4.了解铸件的理化检验方法，无损探伤方法，熟悉铸件的缺陷和质量分析。
Ⅱ、考试内容
共包含7门主要课程（其中，《金属学与热处理》为热处理、铸、锻等各热加工工程师通用基础部分）：
1《金属学与热处理》（20分）
2《铸件形成理论》（15分）
3《铸造合金及其熔炼》（20分）
4《铸造工艺学》（25分）
5《造型材料》（5分）
6《铸造设备》（5分）
7《特种铸造及绿色铸造》（10分）
第一部分金属学与热处理（20分）
（热处理、铸、锻等各热加工工程师通用基础部分）
1
金属与合金的晶体结构
金属原子间的结合
金属的晶体结构
合金相结构
金属晶体的缺陷
2
纯金属的结晶
金属结晶的现象*
金属结晶的热力学条件
金属结晶的结构条件
晶核的形成
晶核长大
3
二元合金相图和合金的凝固
二元合金相图的建立
匀晶相图及固溶体的结晶
共晶相图及其合金的结晶
包晶相图及其合金的结晶
其它类型的二元合金相图
二元相图的分析和使用
铸件的组织与缺陷
4
铁碳合金
铁碳合金的组元及基本相
Fe-Fe3C相图分析
铁碳合金的平衡结晶过程及组织
合碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响
钢中的杂质元素及钢链组织
5
三元合金相图
三元合金相图的表示方法
三元系平衡相的定量法则
三元匀晶相图
组元在固态下完全不溶的三元共晶相图
6
金属的塑性变形和再结晶
6.1
金属的变形特性
6.2
单晶体的塑性变形
6.3
多晶体的塑性变形
6.4
塑性变形对金属组织与性能的影响
6.5
冷变形金属的回复与再结晶
6.6
金属的热加工
6.7
超塑性*
7
钢在加热和冷却时的转变
7.1
钢在加热时的转变
7.2
钢的过冷奥氏体转变曲线
7.3
珠光转变
7.4
马氏体转变
7.5
贝氏体转变
8
钢的回火转变及合金时效
8.1钢的回火转变
8.2合金的时效
8.3调幅分解*
9
钢的热处理工艺
9.1
钢的退火和正火
9.2
钢的淬火
9.3
钢的淬透性
9.4
钢的回火
第二部分《铸件形成理论》（15分）
液态金属结构和性质
液态金属的结构特点
液态金属的物理性质-粘滞性、界面现象
液态金属的流动性与充型能力及其影响因素
液态金属凝固热力学与动力学
传热基本原理
均质形核、异质形核的热力学和动力学条件
晶体生长-影响晶体生长的因素和晶体的生长方式
液态金属凝固过程中的传质
平衡凝固溶质再分配
近平衡凝固溶质再分配
合金的凝固
成分过冷-成分过冷的形成及本质
成分过冷对凝固过程的影响-界面生长方式，枝晶问题
共晶合金的凝固-共生区，规则共晶，非规则共晶
偏晶与包晶合金凝固特点
铸件凝固组织的形成及控制
铸件的传热特点
宏观组织的形成机理及其影响因素
宏观组织的控制-等轴晶获得与细化
铸件凝固温度场的研究方法-试验法
5.5
铸件的凝固时间-平方根定律、折算厚度法则
铸件凝固方式及与铸件质量的关系
铸件化学成分的不均匀性
微观偏析
宏观偏析
铸造合金凝固收缩及缩孔、缩松
铸造合金收缩的规律
缩孔及缩松形成原因及条件
影响缩孔及缩松的因素及防止途径-顺序凝固、同时凝固
气孔与夹杂
8.1
气孔的种类
8.2
气孔的形成机理、影响因素和防止措施
8.3
夹杂物及其防止措施
应力、变形及裂纹
铸造应力
铸件变形
铸件裂纹
第三部分《铸造合金及其熔炼》（20分）
铸铁及其熔炼
铁碳相图
（1）
铁、碳二元合金平衡相图
（2）
铁-碳双重相图
灰铸铁
强韧铸铁
1.3.1
球墨铸铁
1.3.2
蠕墨铸铁
1.3.3
可锻铸铁
特种铸铁—抗磨铸铁
普通白口铸铁
镍硬白口铸铁
（3）
铬系白口铸铁：
低铬、中铬和高铬白口铸铁
铸铁熔炼
冲天炉熔炼的基本原理
铁液的脱硫处理
感应电炉熔炼
（4）
冲天炉与工频感应电炉双联
铸钢及其熔炼
铸造碳钢
2.1.1
钢的分类：
碳素钢；
合金钢
2.1.2
铸钢的分类：
铸造碳钢；
铸造合金钢（铸造低合金钢、铸造高合金钢）
2.1.3
铸造碳钢的牌号：
铸造碳钢国家标准；
一般工程用铸造碳钢国家标准
2.1.4
铸造碳钢中的基本元素及其作用
2.1.5
铸造碳钢的热处理
铸造低合金钢
2.2.1概述
合金钢的优越性
合金元素及其在钢中的作用
铸造低合金钢的钢种类型
2.2.2
铸造性能特点
2.2.3
铸造低合金钢的热处理
铸造高合金钢
2.3.1
铸造不锈钢和耐蚀合金
不锈钢的分类
防止腐蚀的措施
铬不锈钢-——马氏体不锈钢
高铬不锈钢——铁素体不锈钢
（5）
铬镍不锈钢——奥氏体不锈钢
（6）
奥氏体——铁素体双相不锈钢
（7）
抗磨耐蚀不锈钢（包括沉淀硬化不锈钢）
（8）
铸造耐蚀合金：
镍铜合金；
镍铬铁合金；
镍铬钼合金
2.3.2
铸造耐热钢和耐热合金
作业条件对耐热材料的要求：
高温力学性能；
高温下的化学稳定性
铬钢
铬镍钢
镍铬钢
锰含量较高的钢种
铸造耐热合金：
镍基合金；
钴基合金
2.3.3
铸造高锰钢
电弧炉炼钢
2.4.1
概述
炼钢的方法：
电弧炉、感应电炉、真空感应电炉
电弧炉炼钢的特点
2.4.2
碱性电弧炉氧化法炼钢
炼钢工艺要点
炼钢过程的物理化学分析
①
硅和锰的氧化
②
脱磷、脱碳、脱氧、脱硫等
2.4.3
合金熔炼要点
合金元素的加入时间
合金元素的收得率
铁合金的处理
加合金操作要点
感应电炉炼钢
2.5.1
坩锅式感应电炉的设备概要及其特点
2.5.2
感应电炉炼钢的工艺要点
炉外精炼
2.6.1
真空炉外精炼：
2.6.2
非真空炉外精炼：
2.6.3
铸钢行业的典型精炼方法：
有色合金及其熔炼
铸造铝合金
3.1.1
铸造铝合金的分类及其特点
Al-Si合金系
Al-Cu合金系
Al-Mg合金系
Al-Zn合金系
3.1.2
铸造铝合金的组织
Al-Si合金的组织
Al-Cu合金的组织
3.1.3
铝合金铸件的热处理
热处理的目的及状态（7种）
固溶处理
时效处理
热处理常见缺陷及其防止：
力学性能不合格；
过烧；
变形和裂纹；
表面腐蚀
铸造铝合金的熔炼
3.2.1
铝合金液的精炼
铝合金液的吸气
铝合金液的氧化除气精练
3.2.2
铝合金组织控制
铝合金熔体的细化、变质处理
铝合金的炉料
铝合金典型熔炼工艺：
ZL104、ZL201、ZL301
铝液质量的检测方法：
气体含量测定、氧化夹杂物的检测、细化等
铸造铜合金
3.3.1
铸造铜合金的分类及其特点
3.3.2
青铜的组织、性能特点
铸造锡青铜
铸造铝青铜
铸造铅青铜
3.3.3
铸造黄铜
3.3.4
铸造铜合金的熔炼特点
铜合金的氧化和脱氧
铜液的吸气、除气
铸造镁合金
3.4.1
铸造镁合金的分类
Mg-Al-Zn合金
Mg-Zn-Zr合金
Mg-RE-Zr合金
3.4.2
镁合金的熔铸特点：
镁的物理化学特性；
镁合金的细化（变质）；
Mg合金熔炼的安全与保护
铸造锌合金
铸造锌合金的分类
合金组织、性能：
铸态组织；
合金的老化现象；
时效作用；
铸造锌合金的熔炼特点
第四部分《铸造工艺学》（25分）
铸造成形工艺设计
铸造工艺设计基础
铸造工艺方案的确定
分型面的选择和浇注位置的确定
砂芯设计
铸造工艺参数设计
铸造工艺参数包括：
铸件尺寸公差与重量公差；
铸造收缩率；
机械加工余量；
起模斜度；
最小铸出孔及槽；
工艺补正量；
分型负数；
反变形量；
（9）
砂芯负数；
（10）
非加工壁厚的负余量；
（11）
分芯负数。
1.6
浇注系统设计
浇注系统的组成分；
直浇道、横浇道、内浇道组成
浇注系统基本组元的作用
1）
浇注杯中的流动
2）
直浇道中的流动
3）
浇口窝
4）
横浇道中金属的流动
5）
在内滤道中的流动
浇注系统的基本类型
按组元截面比分类：
封闭、开放式浇注系统
按内浇道在铸件上的位置及形状分类：
（顶注、底注、底返、缝隙、蛇形等）
一型多注小件浇注系统截面尺寸的确定
铸铁件浇注系统的设计与计算
其它合金铸件的浇注系统
1.7
冒口、冷铁和铸肋设计
冒口种类及补缩原理
选择冒口位置的原则；
冒口的补缩距离；
冒口与冷铁联合使用的影响。
特种冒口：
大气压力冒口；
保温、发热冒口；
易割冒口。
冷铁的作用：
防止缩孔、缩松。
防止裂纹
铸肋（工艺肋）：
割肋（收缩肋），用于防止铸件热裂；
拉肋（加强肋），用于防止铸件变形。
1.8
铸造工艺装备设计
1.9
铸造工艺CAD、CAE及CAM
掌握二维CAD制图软件的使用方法，绘制二维工程图纸；
掌握三维实体造型常用软件的操作使用方法，包括实体造型，工程图绘制,组件装配,与铸造模拟软件对接等；
掌握铸造模拟常用软件的操作使用方法，包括前置处理的参数设置，模拟结果的分析处理等。
铸件质量检验与缺陷分析
铸造缺陷的分类
砂型铸造典型缺陷及防治
第五部分《造型材料》（5分）
铸造用耐火材料及其性能
硅砂
非硅质砂
涂料
型、芯砂粘结材料及工艺
粘土砂
水玻璃砂
自硬树脂砂
热硬树脂砂（覆膜砂、热芯盒树脂砂）
冷芯盒树脂砂
造型材料测试方法
原材料的性能指标的测定。
型（芯）砂性能性能指标的测定。
第六部分《铸造设备》（5分）
实砂方法及设备
造型机及制芯机的工艺原理
1.1.1
对砂型紧实的工艺要求
1.1.2
紧实度及砂型紧实度的测量
压实实砂
震击与微震紧实
震击实砂原理
微震实砂原理
射砂法实砂
气流冲击造型法
造型机的结构及工作原理*
震压造型机与微震压实造型机
多触头高压造型机
气流冲击造型机
无箱射压造型机
型砂处理设备
型砂处理的工艺流程
碾轮式混砂机
转子式混砂机
碾轮转子式混砂机
连续式混砂机
落砂和清理设备
落砂设备
铸件清理设备
4.2.1
表面清理机械
4.2.2
机械进丸抛丸器结构及工作原理
4.2.3
水力清砂设备
第七部分《特种铸造及绿色铸造》（10分）
熔模铸造
工艺过程、特点与应用
熔模的制造
模料种类与应用
模料的回收
型壳的制造
制壳用原材料与粘结剂
硅溶胶型壳
水玻璃型
1.3.4
硅酸乙酯型壳
1.3.5
三种粘结剂型壳的比较
脱蜡和焙烧
熔炼与浇注
消失模铸造
泡沫塑料模
造型
浇注
消失模铸造工艺设计
工艺参数
浇注方法
浇注系统选择
冒口计算参考砂型铸造
铸件缺陷分析及防止
铸铁件碳缺陷（表面皱皮）
气孔
粘砂
金属型铸造
工艺特点、应用
金属型铸件成型特点
金属型设计
金属型寿命及材料选择
金属型铸造工艺
金属型铸造工艺的主要内容
浇冒口系统设计
金属型工作温度
金属液浇注温度及浇注速度
涂料作用和配方
铸件出型时间
压力铸造
压力过程原理
压铸机
压铸型设计
压铸件的结构工艺性
压铸件的工艺设计
成型尺寸的确定
抽芯机构
压铸工艺
压铸工艺内容
压铸温度规范
压铸时间参数
4.6
压铸件缺陷与防止措施
低压铸造
铸件工艺设计
铸型种类的选择
铸造方案确定
浇冒系统设计
工艺参数设计
铸件缺陷与防止措施
挤压铸造
6.1挤压铸造件工艺设计
挤压铸造方法的选择
工艺参数选择
离心铸造
铸件成型特点
铸件凝固特点
离心铸造机
立式离心铸造机
卧式离心铸造机
离心铸造工艺
绿色铸造
绿色铸造的概念及其发展现状
基本概念
绿色集约化铸造的发展现状
目前实现绿色集约化铸造的主要障碍
发展绿色集约化铸造的对策与措施
8.4
质量/环境/职业健康安全管理
铸造企业质量/环境/职业健康安全管理的主要内容
管理体系的基本概念：
认证标准；
体系文件；
内部审核
质量管理体系：
质量过程；
关键过程；
特殊过程的识别和控制
环境管理体系：
环境因素的识别、评价和控制
职业健康安全管理体系：
危险源的识别、评价和控制
备注：
*培训教材包含内容，见习铸造工程师和铸造工程师考试将不涉及。
Ⅲ、有关规定和说明
一、考试方式
1、见习铸造工程师资格考试分为理论和实践两部分，考试时间各为100分钟。
理论考试采用闭卷、笔试，内容覆盖上述7部分，试题侧重基础知识。
实践（实际操作）主要为铸造过程、工艺部分。
2、铸造工程师资格考试采用闭卷、笔试。
考试时间为120分钟。
理论考试内容覆盖上述7部分。
3、评分采用百分制。
可带计算工具。
二、考试命题的若干规定
1、命题以本大纲为依据。
2、考试命题应覆盖本大纲所规定的所有考试内容。
3、着重基本理论和应用能力的考核，重点考核应考者运用所学知识分析和解决问题的能力，以应用性、案例性的选择题为主。
要求“了解”的知识性内容的考题分数比例不超过20%，且不出难题、大题。
4、考试命题的题型为选择题和应用题，选择题分数约占30%，判断题约占20%，问答题约占20%，技术应用题约占30%。
试题难度可分为易、较易、较难、难。
试题量以中等水平应考者能在规定时间内答完全部试题为依据。
鉴于铸造工艺以砂型铸造和特种铸造为主要生产工艺，在工厂的实际工作中有较大的区别，考试试卷类型以砂型铸造为主（占85%）、特种铸造为辅（占15%），并根据参加培训人员的工作性质安排考题。
三、关于培训教材的说明
《铸造工程师培训教材》是为配合铸造工程师资格认证的培训教材，涵盖了一名合格的铸造工程师应具备的基本理论、相关知识与技能。
同样铸造工程师是见习铸造工程师的晋阶，两者的知识结构、基本理论与技能相同，只是要求的深度有一定的差异而已。
因此，《铸造工程师培训教材》同样适用于见习铸造工程师的培训，这也为见习铸造工程师以后继续取得铸造工程师认证作出知识铺垫，培训时会根据基本要求中的内容调整培训重点。
《铸造工程师培训教材》还可作为普通高等学校大专院校铸造专业教材，亦可作为铸造专业职业教育培训教材。
四、关于培训教材参考书
[1]中国机械工业学会铸造分会.本“铸造工程师培训教材”.2015
[2]高等教育规划教材系列中的相关教材
[3]中国机械工业学会铸造分会.铸造手册:
[M].3版.北京:
机械工业出版社，2010~2011
[4]冯胜山,黄志光.砂型铸造生产技术500问:
[M].1版.北京:
化学工业出版社，2007
五、题型
（一）、选择题（每题1～2分）
例如：
1、在金属及合金中，主要是（
），但同时也不同程度混有其他键。
A.离子键
B.共价键
C.金属键
D.氢键
2、碳钢调质处理后获得的组织应为（
）。
A.回火马氏体
B.回火索氏体
C.回火托氏体
D.珠光体
（二）、应用题（每题4～8分）
1.试述化学粘砂形成机理及防止措施。
2.不同合金类型的铸件其浇注系统会不同。
浇注系统由哪几个部分组成？
你知道有哪几类浇注系统？
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