铸造合金及其熔炼

名词解释

固溶处理：通过合金元素固溶于金属基体中，使晶格发生畸变，从而使塑性变形抗力增加，合金强度和硬度提高的过程叫做固溶处理。

碳当量：根据各元素对共晶点实际碳量的影响，将这些元素的量折算成碳量的增减，称为碳当量。

石墨漂浮：发生在铁液的碳硅含量过高的情况下。在球墨铸铁件纵断面的上部烦人一层密集的石墨黑斑，使铸铁性能显著降低。

氧化及生长：氧化是指铸铁在高温下受氧化性气氛的侵蚀，在铸铁表面生成氧化皮。生长是指铸铁在高温下产生不可逆转的体积长大现象。

风口比：所有风口截面积与炉膛截面积之比。

共晶度：灰铸铁中的含碳量与共晶点实际碳量的比值称为共晶度。

简答

1、铁液二重相图

从热力学上分析，铸铁中的碳在凝固过程中形成石墨自由能最低，但要求碳原子作长距离扩散。从动力学的观点分析，形成渗碳体更容易，只要求碳原子与周围的三个铁原子作简单的组合即可，也就是说，凝固过程中铸铁中的碳形成渗碳体更容易。所以在生产过程中，铸铁中的碳既可以形成石墨又可以形成渗碳体。我们将这两种情况的铁碳相图和在一起就形成了铁碳双重相图。

通过双重相图，可以明显的看出稳定平衡在发生共晶转变及共析转变时，其温度要比介稳定平衡发生时的温度高，而发生共晶、共析转变时所需含C量，以及转变后的组织中的含碳量，稳定平衡要比介稳定平衡低，依此规律，就可以通过控制温度成分来控制凝固后的铸铁组织。铸铁生产过程中既可稳定转变又可介稳定转变，既然我们知道铸铁有双重相图，生产中我们可以根据控制碳的结晶过程，获得我们想要的铸铁组织

2、提高灰铸铁性能的途径

1）合理选定化学成分

提高Si/C比。

2）进行孕育处理（孕育铸铁）

把孕育剂加入铁液中去，以改变铁液的冶金状态，从而改善铸铁的组织和性能。

目的：改善断面均匀性；改善铸铁力学性能；促进石墨化，降低白口倾向；降低断面敏感性；控制石墨形态，消除过冷石墨；适当增高共晶团数和促进细片状珠光体的形成。

3）低合金化

向一定成分的普通灰铸铁中加入少量合金元素，可提高灰铸铁力学性能。

目的：改善并显著提高铸件的强度性能，提高硬度；增加铸件组织和性能的均匀性，降低断面敏感性；改善铸件的塑性；改善铸件高低温性能；提高热处理淬透性及耐磨性。

4）改变炉料组成

用合成铸铁生产的灰铸铁，其金相组织和力学性能提高；增碳剂是生产优质钢体必不可少的。

3、球化衰退形成原因及解决措施