专题四 铸铁（教案）-四川职教高考《金属加工与实训》（高教版） 专题复习讲练测

专题四 铸铁（教案）-《金属加工与实训》高教版-专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 掌握铸铁的概述，包括铸铁的定义、特点、生产工艺等。 2. 熟悉常用铸铁的牌号和用途，能够辨别各种铸铁的特点和适用范围。 3. 理解不同牌号铸铁的化学成分和力学性能，并能够解释这些特性对应的实际应用场景。 4. 掌握铸铁在工程中的应用，包括其在机械制造、建筑、船舶等领域的作用和优势。 5. 了解铸铁的表面处理和性能改进方法，能够分析不同处理方式对铸铁性能的影响及意义。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一、 铸铁概述 1.铸铁的分类 铸铁的种类很多，根据碳在铸铁中存在的形式不同，铸铁可分为白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、合金铸铁等。白口铸铁是指碳主要以游离渗碳体形式存在的铸铁，由于断口星银白色，故称为白口 铸铁。灰铸铁是指碳主要以片状石墨形式存在的铸铁，由于断口星灰色，故称为灰铸铁。可锻铸铁是指由一定化学成分的白口铸铁经可锻化退火，使渗碳体分解从面获得团絮状石墨的铸铁。称为可锻铸铁。 2.铸铁的石噩化及影响因素 铸铁中的碳以石墨形式析出的过程称为铸铁的石墨化。在铸铁中，碳的存在形式有两种:一是渗碳体，其中硕的质量分数u'c=6.69%;二是自由状态的石墨，用符号表示，碳的质量分数u'c=100%。石墨的强度、塑性和韧性都很低，其品体结构如图2-17所示。 二、常用铸铁的牌号和用途 1.灰铸铁的牌号和用途 (1)灰铸铁的牌号 灰铸铁的牌号用“HT+数字”表示。其中“HT”是“灰铁”两字汉语拼音的字首，其后的数字表示灰铸铁的最低抗拉强度，如HT100表示最低抗拉强度为100MPa的灰铸铁。 (2)灰铸铁的用途 灰铸铁具有优良的铸造性能，可铸造形状复杂的薄壁铸件;由于石墨片强度低、脆性大，切削时容易切断，又有润滑作用，刀具磨损小，因此灰铸铁具有良好的减摩性和切削加工性:另外，由于石墨能有效地吸收机械振动能量，所以灰铸铁具有良好的消振性，机床床身、床头箱及各类机器底座等均使用灰铸铁制造。灰铸铁中由于石墨的存在，就相当于其内部存在大量的小缺口，故灰铸铁对其表面的小缺陷或小缺口等几乎不具有敏感性，所以灰铸铁具有较低的缺口敏感性。 三、合金铸铁的牌号和用途 常规元素硅、锰高于普通铸铁规定含量或含有其他合金元素，具有较高力学性能或某种特殊性能的铸铁，称为合金铸铁。常用的合金铸铁有抗磨铸铁、耐热铸铁及耐腐蚀铸铁等。 （1）抗磨铸铁不易磨损的铸铁称为抗磨铸铁。 抗磨铸铁按其工作条件大致可分为两类:减摩铸铁和抗磨白口铸铁。减摩铸铁是在润滑条件下工作的，如机床导轨、汽缸套、活塞环和轴承等;抗磨白口铸铁是在无润滑、干摩擦条件下工作的，如犁铧、轧辊、抛丸机叶片和球磨机磨球等。抗磨白口铸铁的牌号用“KmTB(抗白口铸铁)+合金元素符号+数字”表示，如KmTBNi4Cr2-DT、KmTBN4Cr2-GT、KmTBCr20Mo、KmTBCr26等。牌号中的“DT”表示低碳，“GT”表示高碳。 （2）耐热铸铁 可以在高温下使用，其抗氧化或抗生长性能符合使用要求的铸铁，称为耐热铸铁。耐热铸铁中含有硅、铝、铬等合金元素，可使铸铁表面形成一层致密的Si0:、Al,O,、Cr0,氧化膜，阻止氧化性气体渗人铸铁内部产生内氧化和生长。耐热铸铁的牌号用“RT+合金元素符号+数字”表示，如RTSi5、RTCr16等，数字表示合金元素的百分质量分数。如果牌号中有字母“Q”，则表示耐热球墨铸铁，如RQTSi5、RQTAI22等。耐热铸铁主要用于制作工业加热炉附件，如炉底板、烟道挡板、废气道、传动链构件、渗碳坩埚、热交换器、压铸模等 （3）耐蚀铸铁 能耐化学、电化学腐蚀的铸铁，称为耐蚀铸铁。耐蚀铸铁中通常加入的合金元素是硅、铝、铬、镍、钼、铜等，这些合金元素能使铸铁表面生成一层致密稳定的氧化物保护膜，从而提高耐蚀铸铁的耐腐蚀能力。常用的耐蚀铸铁有高硅耐蚀铸铁、高硅钼耐蚀铸铁、高铝耐蚀铸铁、高铬耐蚀铸铁和镍铸铁等。耐蚀铸铁主要用于化工机械，如管道阀门、耐酸泵、反应锅及容器等。 常用的高硅耐蚀铸铁的牌号有STSiI1CU2CrRE、STSISRE、STSi1SMO3RE等。牌号中的“ST”表示耐蚀铸铁，RE是稀土代号，数字表示合金元素平均质量的百分数。 [真题练讲] 1.(2019年河南省统一考试)铸铁的加工性一般评价指标包括哪些方面？ A. 塑性 B. 可锻性 C. 焊接性 D. 加工硬度 答案：B、C 解析：铸铁的加工性通常包括可锻性和焊接性等方面的评价指标。 2. (2016年四川省统一考试)球墨铸铁中球状石墨的形成是由哪一种元素引起的？ A. 钨 B. 镁 C. 铝 D. 锌 答案：B 解析：球墨铸铁中球状石墨的形成主要是由添加的镁元素引起的。 3.(2023年四川省统一考试）以下哪个牌号不属于球墨铸铁？ A. GGG40 B. GGG50 C. GGG60 D. GGG70 答案：D 解析：GGG70不属于球墨铸铁的牌号，正确的是GGG40、GGG50、GGG60等。 4.(2018年四川省统一考试)以下哪种铸铁不属于常用铸铁牌号？ A. HT200 B. QT500 C. GJL-150 D. HT600 答案：D 解析：HT600不属于常用的铸铁牌号，正确的是HT200、QT500、GJL-150等。 5.(2019年河北省统一考试)球墨铸铁相比灰口铸铁具有更好的？ A. 韧性 B. 强度 C. 硬度 D. 弹性模量 答案：A 解析：球墨铸铁相比灰口铸铁具有更好的韧性，适用于承受冲击和振动负载的零件制造。 [限时练讲] 1.碳球铁与球墨铸铁的主要区别在于？ A. 碳含量不同 B. 石墨形态不同 C. 加工性能不同 D. 密度不同 答案：A 解析：碳球铁与球墨铸铁的主要区别在于碳含量不同，从而影响其性能特点。 2.白口铸铁的主要特点是？ A. 高硬度 B. 高强度 C. 脆性 D. 低磁性 答案：C 解析：白口铸铁的主要特点是脆性，因其含有片状碳而缺乏塑性。 3.以下哪种铸铁适合用于制造需要耐磨性好的部件？ A. 灰口铸铁 B. 白口铸铁 C. 球墨铸铁 D. 铸铁不适合用于耐磨部件制造 答案：C 解析：球墨铸铁由于其高韧性和耐磨性，适合用于制造需要耐磨性好的部件。 4.灰口铸铁的主要成分是？ A. 铜 B. 镁 C. 铁 D. 硅 答案：D 解析：灰口铸铁的主要成分包括铁和硅，硅在铸铁中起到增加硬度的作用。 5.白口铸铁的主要缺点是？ A. 脆性 B. 易加工性差 C. 耐磨性差 D. 热导率低 答案：A 解析：白口铸铁的主要缺点是脆性，使其在受力条件下易发生断裂。 6.铸造中产生金属熔渣造成的缺陷是？ A. 疲劳裂纹 B. 气孔 C. 穿晶缺陷 D. 夹杂 答案：C 解析：金属熔渣造成的缺陷一般称为穿晶缺陷，容易让材料出现脆性断裂。 7.以下哪种铸铁不属于常见的铸铁种类？ A. 白口铸铁 B. 黑心铸铁 C. 蓝口铸铁 D. 灰口铸铁 答案：B 解析：常见的铸铁种类包括白口铸铁、蓝口铸铁和灰口铸铁，而黑心铸铁并不是常见的铸铁种类。 8.请简要介绍铸铁的概述，包括铸铁的定义、主要成分和制备工艺。 答案：铸铁是一种金属合金，主要由铁和碳组成，含碳量通常在2%-6%范围内。铸铁通过将熔化的铁水浇铸成形，经过热处理等工艺获得最终产品。 9.灰铸铁、球墨铸铁和白口铸铁是常见的铸铁品种，请简要描述它们的特点及应用领域。 答案：灰铸铁具有较好的阻尼性和润滑性，适用于制造汽车制动器、减震器等零部件；球墨铸铁具有高强度和良好的韧性，适用于制造要求强度和耐磨性的零部件；白口铸铁具有较高的硬度和耐磨性，适用于制造耐磨性要求高的零件。 10.请说明灰铸铁牌号中的数字代表着什么含义，以及数字越大表示什么特性。 答案：灰铸铁牌号中的数字代表抗拉强度，例如HT200表示抗拉强度为200MPa。通常来说，数字越大，表示材料的硬度和强度越高。 11.为什么球墨铸铁具有较高的强度和韧性？请简要说明其石墨形态对材料性能的影响。 答案：球墨铸铁中的球状石墨结构能够有效地阻止裂纹的扩展，提高材料的韧性；同时，球状石墨还能够吸收应力，增加材料的延展性和抗蠕变能力。 12.白口铸铁相较于灰铸铁具有哪些优点和缺点？可以举例说明适用的具体零件。 答案：白口铸铁具有较高的硬度和耐磨性，适用于制造一些要求高硬度和耐磨性的零件，如机械零部件的齿轮等；但白口铸铁的韧性相对较低，容易产生脆性断裂。 [学法建议] 重点复习知识点： 1. 铸铁中的碳以石墨形式析出的过程称为铸铁的石墨化。 2. 影响铸铁石墨化的因素是化学成分和冷却速度的影响。 3. 可锻铸铁的力学性能比灰铸铁高，但可锻铸铁并不能进行锻压加工。 4. 能耐化学、电化学腐蚀的铸铁，称为耐蚀铸铁。 5. 牌号中的“ST”表示耐蚀铸铁，RE是稀土代号，数字表示合金元素平均质量的百分数。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$