有色金屬熔煉與鑄錠習(xí)題集答案(參考版)
2025-06-28 04:04本頁面
【正文】 六、計(jì)算題解：解：①配料中所需磷—銅中間合金的數(shù)量為500%247。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。2巴氏合金熔煉時(shí)如何防止合金液過熱？舉例說明。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。2分析錫及鉛基軸承合金的組織特征及其對(duì)性能的影響。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。銅基軸承合金：（ZCuSn5Pb5Zn5 ZCuSn10Pb ZCuPb30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。鉛基軸承合金：PbSbSn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。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(diǎn)。2簡述鑄造軸承合金的分類和特點(diǎn)及其應(yīng)用。壓鑄件常因晶間腐蝕而老化。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(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。2鎂合金鑄件生產(chǎn)時(shí)如何確保生產(chǎn)安全?答: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。2鑄造鎂合金主要有哪幾類合金?各有何特點(diǎn)?答:1）MgAlZn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）MgZnZr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）MgREZr 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250300℃下長期工作。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。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。答：熱處理工藝：退火、固溶處理、時(shí)效處理和循環(huán)處理四類。2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。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。脫氧方法：1）沉淀脫氧（加PCu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）。1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。防止措施：加快冷卻速度。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。此外，熔煉時(shí)由于Pb的氧化，會(huì)產(chǎn)生氧化夾雜。1錫青銅和鉛青銅鑄造性能的特點(diǎn)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(yīng)力、冷裂傾向小，適用于形狀復(fù)雜鑄件或藝術(shù)品鑄造。答:1）常用中間合金形式加入（AlTi、AlB、AlTiB等）使其產(chǎn)生大量的TiAlAlBTiB2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TiAlAlBTiBTiC、B4C、ZnAl3等微粒起晶粒細(xì)化作用。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。5℃，保溫時(shí)間26h，冷卻介質(zhì)及溫度：水60100℃； 人工時(shí)效：加熱溫度200177。答: ZL101合金T6熱處理的工藝：固溶處理加人工時(shí)效。非吸浮精煉：真空精煉、振動(dòng)去氣除渣處理。3）常用的精煉措施有：吸附精煉與非吸附精煉。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（OCOCO、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。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(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。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。試分析亞共晶和過共晶AlSi合金變質(zhì)劑及其處理特點(diǎn)。未變質(zhì)時(shí)，AlSi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。答:（基本成分Si1013%）；變質(zhì)處理：鈉鹽變質(zhì)—二元變質(zhì)劑。主要用于制造壓鑄儀表殼體類零件、模具和模板等。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(jī)械殼體等。2）AlCu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。含有少量的Mg、Cu等合金元素組成的多元AlSi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。1）AlSi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。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、
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