熔炼与铸造笔记--问答简答.doc

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1、u分析铸锭对金属熔体质量的要求熔铸是金属材料生产过程中的第一道工序，为后续的加工工序提供质量合格的锭坯。熔铸质量的基本要求有：1，化学成分合格2，形状、尺寸公差及表面质量合格3，结晶组织细匀且无明显缺陷u向金属熔体中吹入惰性气体，有什么精炼作用？为什么？如何提高其精炼效果？答：充入惰性气体会产生吸附作用向金属熔体中导入惰性气体或加入的熔剂能产生中性气体，在气泡上浮过程中，与悬浮状态的的夹渣相遇时，夹渣便可能被吸附在气泡表面而被带出熔体。惰性气体在导入熔体前必须进行脱水处理和净化处理。u三种晶粒细化技术及其原理和方1，增大冷却强度，采用水冷模和降低浇注温度2，加强金属液流动，随

2、着流动的加强，金属液能更好的与模壁接触，有效的发挥模壁的激冷效果，温度起伏和对流的冲刷作用，增加游离晶数目，改变浇注方式、使铸锭模作周期性振动、搅拌3，变质处理，向金属液内添加少量物质，促进金属液生核或改变晶体生长过程，变质机理有:1.变质剂的非均质晶核作用2.变质剂的偏析和吸附作用。u减少金属熔体中气体含量主要有哪些方法？分压差脱气，化合脱气，电解脱气，预凝固脱气u以界面热阻为主，水冷模铸锭凝固时的温度分布P106页坐标图u减少铸锭中非金属夹渣的主要方法防止或减少非金属夹渣物的有效措施，是尽可能彻底的精炼去渣，适当提高浇注温度和降低浇注速度，供流平稳均匀，工模具保持干燥等。

3、静置澄清法（此法适用于金属熔体与非金属夹杂物密度差较大，而夹杂物颗粒尺寸适中的合金），浮选法（利用通入熔体的惰性气体或加入的熔剂所产生的气泡在上浮过程中与悬浮的夹杂相遇时，夹杂被吸附到气泡表面的熔剂中去），熔剂法（通过熔剂与夹杂之间的吸附，溶解和化合作用而实现除杂），过滤法（网状过滤法、填充床过滤法、刚性微孔过滤法）。u为什么提高浇注温度有可能形成较大的等轴晶、较长的柱状晶？答：提高浇注温度，游离晶重熔的可能性增大，故有利于扩大柱状晶区，但浇注温度提高延长了形成稳定凝壳的时间，温度起伏大，故也有利于等轴晶的形成。所以，随着浇注温度的提高，柱状晶区变宽，等轴晶变粗。uS和P在钢

4、中的再分布系数K＜1~~~试问这样的浓度不均匀分布是如何形成的？属何种偏析？答：根据图中显示，S和P的再分布系数都＜1，所以是因为过度区凝固处处于非稳定态，凝固即将结束时仅残留极少液体，界面上溶质向液体中的扩散受到限制，致使界面上的液相成分显著提高，而在最后凝固的固相中产生严重的偏析。属于带状偏析，带状偏析出现在定向凝固的铸锭中，其特征是偏析带平行与固液界面，沿着凝固方向周期性地出现。带状偏析的形成与固液界面溶质偏析引起的成分过冷有关。u除渣精炼的温度是不是越高越好，为什么？在溶剂一定时，影响溶剂吸附、溶解和化合造渣作用的主要因素是温度。因为在整个造渣过程，尤其是化和和溶解过

5、程，是由扩散传质速度所控制的。但过高的精炼温度对脱气不利，并且可能粗化铸锭晶粒。控制精炼温度要兼顾除渣、脱气两个方面。u简述成分过冷对晶体生长方式的影响?与晶体形貌的关系？当稍有成分过冷时为胞状生长，随着成分过冷的增大，晶体由胞状晶变为柱状晶，柱状树枝晶和自由树枝晶，无成分过冷时，以平面方式或树枝晶方式生长。u相同条件下，为什么不锈钢模比砂模更容易获得柱状晶?因为钢模比砂模冷却能力强，凝固开始时模壁上会迅速生长大量晶核，且晶粒相互连接而形成稳定凝壳所需要的时间较短，晶粒脱离模壁的过程较快结束，故卷入到铸锭中部的晶体数目较少，因而柱状晶较发达。u试分析铸锭中热裂与冷裂形成的原因

6、，如何防止？热裂：液膜理论认为，铸锭收缩受阻，液膜在拉应力作用下被拉伸，当拉应力或拉伸量足够大时，液膜破裂，形成晶间热裂纹。强度理论认为：合金在线收缩开始温度至非平衡固相点的有效结晶温度范围，强度和塑性极低，故在铸造应力作用下易于热裂，裂纹形成功理论认为：裂纹形成功小，裂纹易形核，铸锭热裂倾向大。冷裂：铸锭冷却到温度极低的弹性状态时，因铸锭内外温差大、铸造应力超过合金的强度极限而产生。如何防止：合理控制合金成分，选择合适的工艺，变质处理。u分析铸锭对金属熔体质量的要求？答：1.金属熔体中金属晶粒的细化度，防止出现异常粗大晶粒与羽毛状晶。出现表层粗晶粒会让铸锭表面产生条纹，出现

7、悬浮晶会降低板材表面质量，出现粗大金属间化合物会降低铸锭的塑性，出现羽毛状晶会影响加工制品组织和性能的均匀性。2.金属熔体中是否脱除溶解于金属熔体中的气体。对于提高金属熔体质量和保证获得合格铸锭溶解于合金中的氢是使铸锭产生气孔、疏松、板带材起泡及分层的主要原因，甚至使材料发生氢脆。u为什么圆锭形成中心裂纹的倾向大？浇注速度一定的情况下，铸锭拉出结晶器后，外层受二次水冷而强烈收缩，但此时内层温度高收缩量小，阻碍外层收缩产生拉应力，内层受压应力。一段时间后，外部温度低冷却速度小，中部温度高冷却速度大，收缩量