1*.可锻铸铁生产工艺过程中最主要的工序是哪一个?为什么?

2. 可锻铸铁化学成分中碳和硅的含量对石墨化过程速率有什么影响? 3*.试分析可锻铸铁孕育处理的目的与灰铸铁及球墨铸铁有什么不同? 4. 可锻铸铁孕育剂的选择原则是什么?为什么?

1.6 特种铸铁（暂略） 1.7 铸铁熔炼（P273-329）

培训提纲

1.7.1 概述

1.冲天炉的基本构成与主要结构参数

2.冲天炉作业原理 底焦燃烧；热量传递；冶金反应

3.对冲天炉熔炼的要求 铁液出炉温度要高，以满足浇注、质量、处理等方面的要求。一般要求1450~1550℃左右；化学成分要符合铸铁成分设计范围；有害元素要尽可能少；熔化要快；元素烧损要少；焦耗要合理；操作方便，劳动条件较好。

4.冲天炉的类型与应用 1.7.2 冲天炉内的燃烧过程

1.冲天炉内焦炭的燃烧过程及炉气分布 2.冲天炉内炉料的熔化过程及铁水过热

·熔化、过热过程分为三个区：预热区、熔化区和过热区。 ·炉料：金属炉料（生铁、废钢、回炉料）；焦炭、石灰石等。 ·底焦、层焦和焦铁比

·冲天炉的热效率（η炉）和焦炭的发热效率（η燃）

3.影响铁液温度的主要因素 焦炭；送风；金属炉料；炉型；操作 1.7.3 冲天炉内的冶金过程

1.冶金介质 焦炭；炉气；炉渣。

2.铁水化学成分的变化 一般规律：冲天炉内的炉气为氧化性气氛；一般常用酸性炉渣；Fe被大量氧化；C在不同情况下，有增有减；Si、Mn大量烧损；P几乎没有变化，而S剧增。

3.配料计算和炉前调整 1.7.4 冲天炉作业与炉况

1.程序作业

2.基本熔炼工艺参数的确定 1）冲天炉网形图——网状特性曲线，网形图表示某一炉子的熔化率——铁水温度——送风量——焦铁比之间的关系。2）风量的确定3）风压的参考范围4）对送风的要求和风机选择5）层铁量与层焦量的确定6）底焦高度的确定7）熔剂量的选定

3.冲天炉检测 1）风压；2）风量；3）炉气分析；4）铁水温度；5）炉前热分析。 4.炉况判断 5.常见事故 1.7.5 炉例

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1.普通冲天炉：1）多排小风口冲天炉；2）两排大间距冲天炉。 2.水冷长炉龄冲天炉。

思考题

1. 冲天炉内为什么既不能没有还原带，又不能使还原带过度发展？应如何调控？ 2.*试由焦炭的燃烧规律，分析说明冲天炉内风速、风温和焦炭质量与焦炭燃烧反应的关系。

3.*试指出冲天炉内各区的热交换特点。各区热交换应如何强化？冲天炉内哪个区对铁液温度的影响最为关键？

4.*请列表说明冲天炉熔炼过程中影响铁液温度的各种因素。 5.*冲天炉欲获得含碳量较低的铁液，可采取那些措施？

6. 试根据冲天炉网状图，说明风量、焦耗与铁液温度、熔化率之间的关系。冲天炉的焦耗和风量应如何确定？

7.*冲天炉熔炼中，底焦起哪些作用？底焦高度主要根据什么来确定？

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第二门课程：

铸钢及其熔炼（教材《铸钢及其熔炼》）

铸钢件的特点：力学性能要远远优于铸铁；具有许多特殊的性能，如耐磨、耐热、耐

蚀等；有良好的焊接性能，利于铸件组合及修补；尺寸形状与成品接近，节约原料，机械加工简化；铸件各部分结构可设计均匀，能抵抗变形。

获得优良铸钢件的条件：优质的、脱氧的、高温的、去除了有害杂质的，并符合铸件用途的材质；性能良好的造型材料；正确的造型工艺设计；适宜的热处理；合理的铸件结构设计。

2.1 铸钢的结晶过程（P10-39）

培训提纲

1.铁-碳二元平衡相图的碳钢部分特点 2.碳钢的结晶过程分析

3.关于钢的铁碳相图的应用实例 根据碳钢的成分确定组织中珠光体和铁素体的比例；利用过共析钢组织中的二次碳化物或二次石墨制作耐磨材料；相图上的相关点、线和热处理的关系。

4.铸造碳钢结晶过程的特点

·一次结晶特点：对铸件晶粒的大小以及夹杂物分布、气孔、缩孔、缩松的形成有重大影响；

·二次结晶特点：先共析铁素体：冷速慢、晶粒度小→网状块状F；冷速快、晶粒大→魏氏针状Fw。影响Fw形成的主要因素：含碳量中等；二次结晶速度快；奥氏体晶粒大。Fw对性能的影响：塑性、韧性下降。

·A体区的特点：铸造碳钢A体粒化，无枝晶；铸造合金钢有枝晶。 5.碳钢结晶对其铸造性能的影响

·流动性：定义：钢液充填铸型的能力称为流动性。影响因素：化学成分；钢液中的气体和夹杂物；浇注温度和浇注速度。

·收缩 ·热裂

6.钢中的非金属夹杂物 ·来源和分类 ·特点

·对性能的影响和控制方法

7.钢中的气体 钢中的气体主要是氢、氮和氧。危害最大的是氢。除气措施：熔炼时进行脱碳、脱氧操作，除去气体和夹杂物；浇注前静置（如5～10分钟）；真空熔炼。

思考题：（其中*为重点题目，下同）

1*.铸钢的金相组织中一般没有石墨，为什么? 2. 举例说明铁碳相图在铸钢生产上的应用?

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3*.铸造碳钢的结晶过程分为哪几个阶段?各有什么特点?哪一个阶段是最重要的? 4.碳钢的结晶对流动性有什么影响?

5*.铸钢件形成热裂原因是什么?影响热裂的主要因素有哪些?

6*.魏氏铁素体(Fw)的特征如何?是怎样形成的?对性能有什么影响?如何消除? 7. 钢中的气体氢、氮和氧是如何削弱和降低钢的性能的?

2.2 铸造碳钢（P40-50）（P77-91）

培训提纲

1.概述

·钢的分类：碳素钢；合金钢。

铸造低合金钢 ·铸钢的分类：铸造碳钢；铸造合金钢

铸造高合金钢

·铸造碳钢的牌号：铸造碳钢国家标准（目前国内一些铸钢厂仍在使用）；一般工程用铸造碳钢国家标准

2.铸造碳钢中的基本元素及其作用 基本元素：C、Si、Mn、P、S

3.特殊用途的铸造碳钢 焊接结构件用铸造碳钢；强度较高的铸造碳钢；高温、低温承压用的铸造碳钢。

4.铸造碳钢的热处理

·铸钢件热处理的基本知识；

·热处理目的：削弱或消除铸造碳钢铸态存在的缺陷，并获得适宜的金相组织和机械性能。

·铸造碳钢铸态存在的缺陷有：化学成分偏析：过冷偏析、区域偏析、相偏析。晶粒粗大，影响因素：铸件壁厚；铸型材料导热性；浇注温度。魏氏组织。应力：热应力；铸造应力；相变应力。

·热处理工艺：

选择原则：保证合格的性能并兼顾铸件的特点和工艺的经济性；尽量采用正火工艺，其次为退火工艺；一般铸造碳钢结构件不采用淬火处理。

一般的热处理工艺：退火；正火；正火+回火；淬火和调质；等温淬火。 铸造碳钢的热处理工艺：正火；退火；正火+回火。 奥氏体化保温温度：TA化=Ac3+(30-50)℃； 奥氏体化保温时间：η=l小时／1吋。 5.铸造碳钢的铸造性能及其缺陷

思考题：

1. 铸钢是怎样分类的?

2*.请比较“铸造碳钢的国家标准”和“一般工程用铸造碳钢国家标准”，各有什么差别和优缺点?

3*.铸造碳钢的基本元素有哪些?各自的作用如何? 4*.为什么说碳是铸造碳钢中最基本、最重要的元素?

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