《金属加工与实训》铸铁（2）（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《金属加工与实训》铸铁（2）-讲义 （1）掌握球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁的牌号表示方法、核心特性及主要用途。 （2）能够根据零件的工况要求，初步判断和选择合适种类的铸铁材料。 （3）理解“石墨形态”是决定铸铁性能的关键，建立“成分-工艺-组织-性能-用途”的逻辑链条。 知识点一 球墨铸铁的牌号和用途 球墨铸铁是20世纪50年代出现的，它是将普通灰铸铁熔化的铁液经过球化处理得到的。球化处理是在铁液出炉后，浇注前加入一定量的球化剂(稀土镁合金等)和等量的孕育剂，使石墨呈细小球状析出。 (1)球墨铸铁的牌号 球墨铸铁的牌号用“QT+数字-数字”表示。“QT”是“球铁”两字汉语拼音字首，两组数字分别代表球墨铸铁的最低抗拉强度和最低断后伸长率。 (2)球墨铸铁的用途 球墨铸铁的力学性能优于灰铸铁，具有较高的强度和良好的塑性与韧性，如屈服强度比碳素结构钢高，疲劳强度接近中碳钢。同时，它还具有与灰铸铁相似的优良性能。此外，球墨铸铁通过各种热处理，可以明显提高其力学性能。但球墨铸铁的铸造性能不如灰铸铁好，对原材料及处理工艺要求较高。球墨铸铁可以替代铸钢或锻件，常用于制造汽车、拖拉机或柴油机中的连杆、曲轴(图2-18)、凸轮轴、齿轮及蜗轮等。常用的球墨铸铁有 QT400-15、QT450-10、QT500-7、QT700-2、QT800-2和QT900-2等。 【单项选择题】球墨铸铁与灰铸铁的核心区别是（ ） A. 球墨铸铁含碳量更高 B. 球墨铸铁石墨呈球状，力学性能更优；灰铸铁石墨呈片状，强度塑性较差 C. 球墨铸铁不可铸造复杂零件，灰铸铁可铸造 D. 球墨铸铁不含硅，灰铸铁含硅 【答案】B 【解析】两者核心区别在于石墨形态：球墨铸铁经球化处理获得球状石墨，力学性能（强度、韧性）优于灰铸铁（片状石墨）；A（含碳量范围重叠）、C（球墨铸铁可铸复杂件）、D（均含硅）表述错误，故答案为B。 1. （单项选择题）下列球墨铸铁牌号中，最低抗拉强度最高的是（ ） A. QT400-15 B. QT500-7 C. QT800-2 D. QT900-2 【答案】D 【解析】根据牌号规则，第一组数字代表最低抗拉强度：QT400-15（400 MPa）、QT500-7（500 MPa）、QT800-2（800 MPa）、QT900-2（900 MPa），故QT900-2抗拉强度最高，答案为D。 2. （单项选择题）球墨铸铁出现的时间是（ ） A. 20世纪30年代 B. 20世纪50年代 C. 20世纪70年代 D. 21世纪初 【答案】B 【解析】文中开篇明确“球墨铸铁是20世纪50年代出现的”；A、C、D均与文中时间不符，故答案为B。 3. （填空题）球墨铸铁的牌号由“QT+数字-数字”组成，其中“QT”是“________”两字的汉语拼音字首，体现其材料类型。 【答案】球铁 【解析】文中明确“‘QT’是‘球铁’两字汉语拼音字首”，故填“球铁”。 1. （单项选择题）下列关于球墨铸铁铸造性能的说法，正确的是（ ） A. 铸造性能优于灰铸铁，对原材料要求低 B. 铸造性能与灰铸铁相当，工艺简单 C. 铸造性能不如灰铸铁，对原材料及处理工艺要求较高 D. 铸造性能仅优于白口铸铁，无法铸造复杂零件 【答案】C 【解析】文中明确“球墨铸铁的铸造性能不如灰铸铁好，对原材料及处理工艺要求较高”；A（优于灰铸铁）、B（与灰铸铁相当）、D（仅优于白口铸铁）表述错误，故答案为C。 2. （单项选择题）球墨铸铁通过哪种方式可进一步提高力学性能？（ ） A. 仅依赖球化处理 B. 各种热处理 C. 降低碳含量 D. 减少硅含量 【答案】B 【解析】文中指出“球墨铸铁通过各种热处理，可以明显提高其力学性能”；A（仅球化处理不够）、C（降低碳含量非主要方式）、D（减少硅含量无依据）表述错误，故答案为B。 3. （填空题）球化处理时，需在铁液出炉后、浇注前加入球化剂（如________）和等量的孕育剂，使石墨呈细小球状析出。 【答案】稀土镁合金 【解析】文中提到“球化剂(稀土镁合金等)”，故填“稀土镁合金”。 · 球墨铸铁QT带两数，前强后塑性能优。球状石墨是核心，替钢代锻做轴杆。 知识点二 蠕墨铸铁的牌号和用途 蠕墨铸铁是20世纪60年代出现的。它是在高碳、低硫、低磷的铸铁液中加入蠕化剂(稀土镁钛合金、稀土镁钙合金和稀土硅铁合金等)，经蠕化处理后获得的高强度铸铁。 (1)蜡墨铸铁的牌号 蠕墨铸铁的牌号用“RuT+数字”表示。“RuT”是“蠕”字汉语拼音和“铁”字汉语拼音字首，其后数字表示蠕墨铸铁的最低抗拉强度。 (2)蠕墨铸铁的用途 蠕墨铸铁的力学性能优于灰铸铁而低于球墨铸铁，但蠕墨铸铁在铸造性能、导热性等方面要比球墨铸铁好。蠕墨铸铁常用于制造机床的立柱、柴油机的气缸盖、缸套及排气管等。常用的蠕墨铸铁有RuT500、RuT450、RuT400、RuT350、RuT300等。 【单项选择题】下列零件中，适合用蠕墨铸铁制造的是（ ） A. 汽车发动机曲轴（需高强度韧性，用球墨铸铁） B. 柴油机的气缸盖（需良好铸造性和导热性） C. 手工锯条（需高硬度，用工具钢） D. 不锈钢餐具（需耐腐蚀性，用不锈钢） 【答案】B 【解析】文中明确蠕墨铸铁“常用于制造机床的立柱、柴油机的气缸盖、缸套及排气管等”，气缸盖需良好铸造性和导热性，符合蠕墨铸铁优势；A用球墨铸铁，C用工具钢，D用不锈钢，故答案为B。 1. （单项选择题）与灰铸铁相比，蠕墨铸铁的核心优势是（ ） A. 铸造性能更优 B. 力学性能（强度等）更优 C. 减振性更优 D. 对原材料要求更低 【答案】B 【解析】文中明确“蠕墨铸铁的力学性能优于灰铸铁”；A（铸造性能未提及优于灰铸铁）、C（减振性未提及）、D（对原材料要求更高，需低硫低磷）表述错误，故答案为B。 2. （单项选择题）下列关于蠕墨铸铁用途的说法，错误的是（ ） A. 可制造机床的立柱 B. 可制造柴油机的气缸盖和缸套 C. 可制造承受极高冲击载荷的传动轴（需球墨铸铁/钢） D. 可制造柴油机的排气管 【答案】C 【解析】蠕墨铸铁力学性能低于球墨铸铁，无法承受极高冲击载荷，传动轴需用球墨铸铁或钢；A、B、D均是文中明确的蠕墨铸铁用途，故答案为C。 3. （填空题）蠕墨铸铁的牌号由“RuT+数字”组成，其中“RuT”是“________”字和“铁”字的汉语拼音字首，用于标识材料类型。 【答案】蠕 【解析】文中明确“‘RuT’是‘蠕’字汉语拼音和‘铁’字汉语拼音字首”，故填“蠕”。 1. （单项选择题）下列蠕墨铸铁牌号中，最低抗拉强度最高的是（ ） A. RuT300 B. RuT350 C. RuT450 D. RuT500 【答案】D 【解析】根据牌号规则，数字越大，最低抗拉强度越高：RuT300（300 MPa）、RuT350（350 MPa）、RuT450（450 MPa）、RuT500（500 MPa），故RuT500抗拉强度最高，答案为D。 2. （单项选择题）蠕墨铸铁牌号中“RuT”的含义是（ ） A. “蠕铁”两字的汉语拼音字首 B. “球铁”两字的汉语拼音字首 C. “灰铁”两字的汉语拼音字首 D. “白铁”两字的汉语拼音字首 【答案】A 【解析】文中明确“‘RuT’是‘蠕’字汉语拼音和‘铁’字汉语拼音字首”；B（QT是球铁）、C（HT是灰铁）、D（无对应牌号前缀）表述错误，故答案为A。 3. （填空题）蠕墨铸铁需在________、低硫、低磷的铸铁液中加入蠕化剂，经蠕化处理后获得。 【答案】高碳 【解析】文中提到“蠕墨铸铁是在高碳、低硫、低磷的铸铁液中加入蠕化剂……经蠕化处理后获得”，故填“高碳”。 · 蠕墨铸铁RuT带强度，性能居中好平衡。强韧不如球，铸造导热胜于球，气缸排气管常用它。 知识点三 可锻铸铁的牌号和用途 可锻铸铁俗称玛钢、马铁。它是将白口铸铁经可锻化退火，使渗碳体分解从而获得团絮状石墨的铸铁。 (1)可锻铸铁的牌号 可锻铸铁的牌号用“KTH+数字-数字”或“KTZ+数字-数字”表示。“KT”是“可铁”两字汉语拼音字首；第三个字母代表类别，“H”表示“黑心”，即铁素体基体，“Z”表示珠光体基体；其后的两组数字分别表示可锻铸铁的最低抗拉强度和最低断后伸长率。 (2)可锻铸铁的用途 可锻铸铁的力学性能比灰铸铁好，但可锻铸铁并不能进行锻压加工。黑心可锻铸铁具有较好的塑性和韧性，而珠光体可锻铸铁则具有较高的强度、硬度和耐磨性。可锻铸铁具有铁液处理简单，质量比球墨铸铁稳定，容易组织流水线生产，低温韧性较好等优点，主要用于制造形状复杂、承受冲击载荷的薄壁(壁厚<25mm)中小型铸件。但可锻铸铁的退火时间较长(几十小时)，能源消耗大，成本较高。常见可锻铸铁的牌号、力学性能及用途见表2-1。 表2-1常见可锻铸铁的牌号、力学性能及用途 类型 牌号 % 硬度 (HBW) 用 途 黑心可锻铸铁 KTH330-08 ≥330 ≥8 ≤150 用于制造汽车、拖拉机的后桥外壳、转向机构、弹簧钢板支座及低压阀门、管接头、扳手、铁道扣板和农具等 KTH370-12 ≥370 ≥12 ≤150 珠光体可锻铸铁 KTZ550-04 ≥4 180~230 用于制造曲轴、连杆、齿轮、凸轮轴、摇臂和活塞环等 【单项选择题】下列关于可锻铸铁牌号的说法，错误的是（ ） A. “KT”是“可铁”的拼音字首 B. “H”代表黑心铁素体基体，“Z”代表珠光体基体 C. 两组数字分别代表平均抗拉强度和平均断后伸长率 D. KTH370-12属于黑心可锻铸铁 【答案】C 【解析】文中明确牌号中两组数字代表“最低抗拉强度和最低断后伸长率”（非平均指标），C表述错误；A、B、D均符合牌号规则，故答案为C。 1. （单项选择题）可锻铸铁的主要缺点是（ ） A. 塑性韧性差 B. 退火时间长（几十小时），能源消耗大，成本较高 C. 铸造性能差，无法制造复杂零件 D. 低温韧性差，不适用于低温环境 【答案】B 【解析】文中明确“可锻铸铁的退火时间较长(几十小时)，能源消耗大，成本较高”；A（黑心可锻铸铁塑性韧性好）、C（可制造复杂薄壁件）、D（文中提及“低温韧性较好”）表述错误，故答案为B。 2. （单项选择题）可锻铸铁俗称“玛钢、马铁”，其名称中的“可锻”主要是因为（ ） A. 实际可进行锻压加工 B. 历史命名习惯，实际不可锻压，仅力学性能接近可锻材料 C. 含碳量低，塑性好，可锻压 D. 加入了大量合金元素，可锻压 【答案】B 【解析】文中明确“可锻铸铁并不能进行锻压加工”，“可锻”是历史命名，因其一改灰铸铁的脆性，力学性能（塑性、韧性）接近可锻材料；A（不可锻压）、C（含碳量不低）、D（与合金元素无关，且不可锻压）表述错误，故答案为B。 3. （填空题）可锻铸铁俗称玛钢、马铁，它是将________经可锻化退火，使渗碳体分解为团絮状石墨的铸铁。 【答案】白口铸铁 【解析】文中明确“可锻铸铁是将白口铸铁经可锻化退火，使渗碳体分解从而获得团絮状石墨的铸铁”，故填“白口铸铁”。 1. （单项选择题）可锻铸铁与灰铸铁的核心区别是（ ） A. 可锻铸铁含碳量更低 B. 可锻铸铁石墨呈团絮状，力学性能更优；灰铸铁石墨呈片状，强度塑性差 C. 可锻铸铁可锻压加工，灰铸铁不可 D. 可锻铸铁无需退火处理，灰铸铁需退火 【答案】B 【解析】两者核心区别在于石墨形态：可锻铸铁经退火获得团絮状石墨，力学性能（塑性、韧性）优于灰铸铁（片状石墨）；A（含碳量范围重叠）、C（可锻铸铁不可锻压）、D（可锻铸铁需长时间退火）表述错误，故答案为B。 2. （单项选择题）珠光体可锻铸铁（如KTZ550-04）的典型用途是（ ） A. 制造弹簧钢板支座、管接头 B. 制造曲轴、连杆、齿轮（需较高强度硬度） C. 制造机床床身、机器底座 D. 制造不锈钢餐具、化工管道 【答案】B 【解析】文中明确珠光体可锻铸铁用途包括“曲轴、连杆、齿轮、凸轮轴”等，这类零件需较高强度硬度；A是黑心可锻铸铁用途，C是灰铸铁用途，D是不锈钢用途，故答案为B。 3. （填空题）可锻铸铁的牌号中，“KT”是“________”两字的汉语拼音字首，用于标识材料类型。 【答案】可铁 【解析】文中明确“‘KT’是‘可铁’两字汉语拼音字首”，故填“可铁”。 · 可锻铸铁名不副实，KT带头看字母。H心韧Z心强，薄壁复杂件它擅长。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$