第八章铸铁习题参考答案Word文档格式.docx

1、石墨化退火（或称高温退火）：将温度加热到共析温度以上，使渗碳体分解成石墨的退火。2、灰口铸铁：碳大部分以游离状态的石墨析出，凝固后断口呈暗灰色。可锻铸铁：石墨形状为团絮状的灰口铸铁。球墨铸铁：石墨形状为球状的灰口铸铁。蠕墨铸铁：石墨形状为蠕虫状的灰口铸铁。变质铸铁（或称孕育铸铁）：变质（孕育）处理后的灰铸铁。白口铸铁：碳除少量溶于铁素体外，其余全部以化合态的渗碳体析出，凝固后断口呈白亮的颜色。二、填空题1、铸铁与钢比较，其成分主要区别是含 碳 和 硅 量较高，且杂质元素 硫 和 磷 含量较钢的组织为铁素体+珠光体、珠光体、珠光体+二次渗碳体；铸铁的组织为珠光体+二次渗碳体+莱氏体、莱氏体、一次

2、渗碳体+莱氏体。钢中低碳钢塑性韧性较好、强度和硬度较低，良好的焊接性能和冷成型性能；中碳钢有优良的综合机械性能；高碳钢塑性韧性较低，但强度和硬度较高、耐磨性较好。以上钢均可进行锻造和轧制，并可经过热处理改变其组织，进而极大的提高其性能。白口铸铁组织中存在着共晶莱氏体，性能硬而脆，很难切削加工，但其耐磨性好，铸造性能优良。灰铸铁组织中碳全部或大部分以片状石墨形式存在，断口呈暗灰色。其铸造性能、切削加工性、减摩性、消震性能良好，缺口敏感性较低。2、化学成分和冷却速度对铸铁石墨化和基体组织有何影响？（1）化学成分1）碳和硅 碳和硅是强烈促进石墨化元素,铸铁中碳和硅的含量越高,就越容易充分进行石墨化。

3、由于共晶成分的铸铁具有最佳的铸造性能。因此,将灰铸铁的碳当量均配制到4%左右。2）锰 锰是阻止石墨化的元素,但锰与硫化合成硫化锰,减弱了硫的有害作用,结果又间接促进石墨化的作用。故铸铁中有适量的锰是必要的。3）硫 硫是强烈阻碍石墨化的元素,它不仅强烈地促使白口化,而且还会降低铸铁的流动性和力学性能,所以硫是有害元素,必须严格控制其含量。4）磷 磷是弱促进石墨化的元素,同时能提高铁液的流动性,但磷的含量过高会增加铸铁的脆性,使铸铁在冷却过程中易开裂,、所以也应严格控制其含量。（2）冷却速度生产实践证明,在同一成分的铸铁件中,其表面和薄壁部分易出现白口组织,而内部和厚壁处则容易进行石墨化。由此可见

4、,冷却速度对石墨化的影响很大。冷却速度越慢,原子扩散时间充分,也就越有利于石墨化的进行。冷却速度主要决定于浇注温度、铸件壁厚和铸型材料。3、试述石墨形态对铸铁性能的影响。灰铸铁中石墨呈片状，片状石墨的强度、塑性、韧性几乎为零，存在石墨地方就相当于存在孔洞、微裂纹，它不仅破坏了基体的连续性，减少了基体受力有效面积，而且在石墨片尖端处形成应为集中，使材料形成脆性断裂。石墨片的数量越多，尺寸越粗大，分布越不均匀，铸铁的抗拉强度和塑性就越低。由于灰铸铁的抗压强度、硬度与耐磨性主要取决于基体，石墨存在对其影响不大。故灰铸铁的抗压强度一般是抗拉强度的3-4倍。球墨铸铁中石墨呈球状，所以对金属基体的割裂作用

5、较小，使得基体比较连续, 在拉伸时引起应力集中的现象明显下降，从而使基体强度利用率从灰铸铁的30%50%提高到70%90%，这就使球墨铸铁的抗拉强度、塑性和韧性、疲劳强度不仅高于其它铸铁，而且可以与相应组织的铸钢相比。可锻铸铁中石墨呈团絮状。与灰铸铁相比对金属基体的割裂作用较小，可锻铸铁具有较高的力学性能，尤其是塑性与韧性有明显的提高。4、指出下列牌号铸铁的类别、用途及主要性能指标： HT150 表示抗拉强度值大于150Mpa的普通灰铸铁，主要用于低负荷及不重要的零件如盖、手轮等。 HT250 表示抗拉强度值大于250Mpa的孕育铸铁，主要用于制造力学性能要求较高的铸件如汽缸、联轴器等。 KT

6、H350-10 表示抗拉强度大于350 Mpa、延伸率大于10%的铁素体黑心可锻铸铁，主要用于制造形状复杂、承受冲击和振动载荷的零件，如减速器壳等。 KTZ550-04 表示抗拉强度大于550 Mpa、延伸率大于4%的珠光体黑心可锻铸铁，主要用于制造强度、耐磨性要求较高的零件，如曲轴、连杆等。 QT420-10 表示抗拉强度大于420 Mpa、延伸率大于10%的球墨铸铁，主要用于制造阀体、阀盖等。四、选择题1、普通铸铁力学性能的好坏，主要取决于（ A ）。A、基体组织类型 B、热处理的情况 C、石墨的形状、大小与分布 D、石墨化程度2、灰铸铁床身薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难，解决的办法

7、是（ C ）。A、改用球铁 B、正火 C、石墨化退火 D、等温淬火3、提高灰铸铁耐磨性应选用（ C ）。A、整体淬火 B、渗碳+淬火+低温回火 C、表面淬火 D、等温淬火4、铸铁中的合金元素（ C ）对石墨化起促进作用。A、Mn B、S C、Si 5、经变质处理后的灰口铸铁，其石墨形态呈（ B ）状。A、球 B、细片 C、团絮 6、可锻铸铁的生产过程必须经过两个步骤，第一步要铸成（ C ），第二步再经过石墨化退火而成。A、灰口铸件 B、麻口铸件 C、白口铸件7、常用铸件的含碳量通常控制在（ C ）成份范围内。A、亚共晶 B、共晶 C、过共晶8、就塑性而言，（ B ）基体的灰口铸铁塑性较好。A、

8、P B、F C、P+F9、铸造过程，铸件的组织与冷却速度有关，（ A ）冷时铸件易出现白口组织。A、快 B、慢 C、中速10、灰口铸件淬火处理后，其组织中的片状石墨将（ C ） 。A、变为M B、变为P C、不变11、将铸件加热到500560，保温后随炉冷至150200出炉空冷，此处理称为（ C ） 。A、再结晶退火 B、高温回火 C、消除应力退火12、要获得珠光体为基体的球墨铸铁，可采用（ C ） 。A、高温退火 B、低温退火 C、正火13、耐热铸铁大多使用（ B ）为基体组织 + 球状石墨，以免受热时发生渗碳体分解石墨化及氧化性气体渗入铸铁内。五、判断题（ F ） 1、灰铸铁通过热处理可将片状石墨变成球状石墨或团絮状石墨，从而改善铸铁的力学性能。（ F ） 2、可锻铸铁塑性好，故容易锻造成形。（ T ） 3、球墨铸铁可通过调质处理和等温淬火工艺提高其力学性能。（ T ） 4、灰铸铁的减振性能比钢好。（ T ） 5、灰口铸铁的缺口敏感性高于一般钢制零件。（ T ） 6、热处理可以改变球状石墨的形态和分布。（ T ） 7、对铸铁进行低温退火时， 其主要目的是消除铸造应力， 稳定铸件尺寸。（ T ） 8、因为钢的杂质元素含量较铸铁低， 因而钢的性能必定优于铸铁。素含量较铸铁低， 因而钢的性能必定优于铸铁。