有色金屬熔煉與鑄錠習題集答案(存儲版)
【正文】 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。答：金屬的對流能引起金屬液沖刷模壁和固液界面，造成溫度起伏，導致枝晶脫落和游離，促進成分均勻化和傳熱。常用鑄造有色合金（包括鑄造鋁合金、鑄造鎂合金、鑄造銅合金、鑄造鋅合金及鑄造軸承合金，下同）的分類、合金牌號及其特點、掌握合金材質(zhì)選用及其熔鑄工藝確定的原則；簡述AlSi、AlCu、AlMg和AlZn系鑄造合金的主要特點及其用途。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、形狀較簡單的零件，如船舶配件和機械殼體等。試分析亞共晶和過共晶AlSi合金變質(zhì)劑及其處理特點。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，鋁液與爐氣中諸成分（OCOCO、H2O）接觸時均產(chǎn)生氧化反應，反應產(chǎn)物Al2O3化學穩(wěn)定性極高，是鋁鑄件中的主要氧化夾雜物。5℃，保溫時間26h，冷卻介質(zhì)及溫度：水60100℃； 人工時效：加熱溫度200177。此外，熔煉時由于Pb的氧化，會產(chǎn)生氧化夾雜。脫氧方法：1）沉淀脫氧（加PCu脫氧，應用廣泛）；2）擴散脫氧（加脫氧溶劑）；3）沸騰脫氧（又稱青木脫氧）。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，致使合金力學性能（特別是塑性）提高，耐蝕性能改善。2何謂鋅合金“老化”現(xiàn)象？產(chǎn)生的原因是什么？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超過標準，集中于晶界，促使晶間化學腐蝕，致使鑄件變脆，變形、膨脹，甚至發(fā)生開裂。鉛基軸承合金：PbSbSn合金，添加價格較低的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。六、計算題解：解：①配料中所需磷—銅中間合金的數(shù)量為500%247。2分析錫及鉛基軸承合金的組織特征及其對性能的影響。錫基軸承合金：主要為SnSb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。2鎂合金鑄件生產(chǎn)時如何確保生產(chǎn)安全?答:1)加料前爐料必須預熱，至少達到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熱干燥，使用后應放置在密閉空氣中，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；4)熔煉作業(yè)時，操作人員須穿戴作業(yè)衣、安全帽、安全鞋、安全眼鏡等。答：熱處理工藝：退火、固溶處理、時效處理和循環(huán)處理四類。1為什么鑄造銅合金熔煉時一般都需要脫氧？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。1錫青銅和鉛青銅鑄造性能的特點有何不同？為什么？答:錫青銅熔煉工藝較簡單，主要元素錫不易氧化和蒸發(fā)；線收縮率小，鑄造內(nèi)應力、冷裂傾向小，適用于形狀復雜鑄件或藝術(shù)品鑄造。答: ZL101合金T6熱處理的工藝：固溶處理加人工時效。為什么鑄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，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。未變質(zhì)時，AlSi合金中的相呈針片狀或粗大塊狀導致鋁合金力學性能不高。2）AlCu合金系（≥4%Cu）該系合金添加的Cu起固溶強化的作用，所以合金具有較高的強度和耐熱性能；但密度大，耐蝕性能和鑄造性能較差，易產(chǎn)生熱裂，常用于制造較高溫度下（300℃)工作的高強度的零件，如內(nèi)燃機氣缸頭、增壓器導風葉輪等。如果能抑制金屬液內(nèi)的對流，則可促進柱狀晶的形成。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。B吸附作用，向金屬熔體中導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，夾渣便可能被吸附在氣泡表面而被帶出熔體。鋁合金覆蓋劑50%NaCl+50%KCl 精煉劑細化劑45%NaCl+40%NaF+15%Na3AlF6銅合金常用木炭和米糠作覆蓋劑。爐氣性質(zhì) 爐氣的氧化性強，一般氧化燒損程度也大。2 簡述晶粒細化技術(shù)及防止偏析的主要措施。在對流的作用下，熔斷的枝晶將脫離模壁或凝殼，并被卷進鑄錠中部的液體內(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。含鋅量越高，越易氧化和揮發(fā)熔損。爐料，金屬爐料中一般都溶解有不少氣體，表面有吸附的水分，電解金屬上殘留有電解質(zhì)，特別是在潮濕季節(jié)或露天堆放時，爐料吸附的水分更多。1防止縮孔和縮松的途徑？答：基本途徑是，根據(jù)合金的體積收縮性、結(jié)晶溫度范圍大小及鑄錠結(jié)構(gòu)等，制定正確鑄錠工藝，在保證鑄錠自下而上順序凝固條件下，盡可能使分散縮孔或縮松轉(zhuǎn)化為鑄錠頭部集中的縮孔。降低氧化燒損的方法有哪些？答：選擇合理爐型、采用合理地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)、合理地操作方法、加入少量致密度大于一的表面活性元素。答：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高。1順序凝固： 解答： 純金屬和共晶合金的結(jié)晶溫度范圍等于零，在凝固過程中只出現(xiàn)固相區(qū)和液相區(qū)，沒有凝固區(qū)，鑄錠在凝固過程中，隨溫度降低，平滑的固/液界面逐步向鑄錠中心推進。二、 選擇題1—5 ABBAD 6—10 AABBA 1115：DCABC 三、判斷題1. 2. 3.√ 4.√ 5. 6.√ 7. √ 8. 9. 10.1X 1X 1X 1√ 1√ 1√ 1√ 1√ 1X X 21. 22. 23.√ 24.√ 25. 26.√ 27. √
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