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本单元练习题（铸铁）参考答案
（一）填空题
1.碳在铸铁中的存在形式有 渗碳体 和 石墨 两种。
2.灰口铸铁中根据石墨的形态不同，灰口铸铁又可分为 灰铸铁 、 球墨铸铁 、
可锻铸铁 、和 蠕墨铸铁 。
3.石墨化过程是指 铸铁中的碳以石墨形态析出的过程 。
4.可锻铸铁是由 白口 铸铁经 石墨化 退火而获得的。
5.影响石墨化的主要因素是 化学成分 和 冷却速度 。
6.石墨虽然降低了灰铸铁的力学性能，但却给灰铸铁带来一系列其它的优良性能，主要有：良好的铸造性能、 良好的减振性能 、良好的减摩性能、
良好的切削加工性能、和 小的缺口敏感性 。
（二）判断题
1.由于灰铸铁中碳和杂质元素的含量较高，所以力学性能特点是硬而脆。（×）
2.虽然灰铸铁的抗拉强度不高，但抗压强度与钢相当。（√）
3.可锻铸铁具有较高的塑性和韧性，它是一种可以进行锻造的铸铁。（×）
4.因为铸铁中的石墨对力学性能产生不利影响，所以它是有害而无益的。（×）
5.孕育铸铁的力学性能优于普通铸铁，并且各部位的组织和性能均匀一致。（√）
6.常用铸铁中。球墨铸铁的力学性能最好，它可代替钢制作形状复杂、性能要求较高的零件。（√）
7.球墨铸铁常常需要进行热处理，获得不同的组织，以满足不同的使用要求。（√）
8.可锻铸铁件主要用于制作形状复杂，要求较高塑性和韧性的薄壁小型零件。√）
9.为消除铸铁表面或薄壁处的白口组织，应采用时效处理。（×）
10.在铸铁中加入一定量的合金元素，使之具有特殊的物理、化学和其它特殊性能，这种铸铁称之为合金铸铁。（√）

（三）选择题
1.由于白口铸铁中的碳主要是以 B 形式存在，所以性能特点是 D 。
A.石墨 B.渗碳体 C.硬度低，韧性好 D.硬度高，韧性差
2.灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁中的碳主要以 A 形式存在。
A.石墨 B.渗碳体 C.铁素体 D.奥氏体
3.灰铸铁的 C 性能与钢相当。
A.塑性 B.抗拉强度 C.抗压强度 D.冲击韧性
4.铸铁变质处理采用的变质剂是 A或B 。
A.硅铁 B.硅钙合金 C.锰铁 D.纯铝
5.为减少铸铁件的变形，防止开裂，大型铸件在切削加工前应进行 B 。
A.软化退火 B.时效处理 C.正火
6.柴油机曲轴宜采用 B 制作。
A. HT200 B.QT800-2 C. Q235 D. KTH300-06
7.普通机床床身和主轴箱宜采用 C 制作。
A.45 B.Q235 C.HT200 D.QT600-3
8.可锻铸铁主要用于制作要求有一定强度、塑性和韧性的 A 铸件。
A.壁薄、小型铸件 B.厚大铸件 C.形状简单的厚壁铸件
9.扳手、低压阀门和自来水管接头宜采用 C 制作。
A.HT150 B.QT800-2 C.KTH350-10 D.ZG270-500
10.蠕墨铸铁的 B 优于球墨铸铁， A 优于灰铸铁。
A.力学性能 B.铸造性能 C.压力加工性能

（四）问答题
1．什么叫铸铁的石墨化？影响铸铁石墨化的因素有哪些？
答：铸铁中的碳以石墨形态析出的过程叫铸铁的石墨化。影响石墨化的主要因素是化学成分和冷却速度。

2．简要说明石墨对灰铸铁性能的影响。
答：石墨虽然降低了灰铸铁的力学性能，但却给灰铸铁带来一系列其它的优良性能，主要有：良好的铸造性能、减振性能、减摩性能、切削加工性能，和小的缺口敏感性。

3．灰铸铁的热处理有哪些？各有何目的？生产中出现下列不正常现象，应采取什么有效措施予以防止或改善？
（1）灰铸铁磨床床身铸造以后立即进行切削，在切削加工后发生过量的变形；
（2）灰铸铁铸件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难。
答：灰铸铁的热处理有：去应力退火、高温退火、表面淬火；去应力退火用来消除铸造应力；高温退火用以消除铸件的白口组织，降低硬度，改善切削加工性能；表面淬火用来提高铸件摩擦工作表面的硬度和耐磨性。
（1）去应力退火；
（2）高温退火。

4．球墨铸铁是如何获得的？常用的球化剂有哪些？与钢相比，球墨铸铁在性能上有何特点？
答：球墨铸铁是通过铁液的球化处理获得的。常用的球化剂有镁、稀土元素和稀土镁合金三种。球墨铸铁的强度、塑性与韧性等力学性能可和相应组织的钢相媲美；球墨铸铁的使用性能好于钢，如：减振性能好、耐磨性能好、缺口敏感性小；球墨铸铁的切削加工性能也好于钢。

5．球墨铸铁常用的热处理方法有哪些？各有何目的？已知球墨铸铁的原始组织为“铁素体+珠光体+自由渗碳体+球状石墨”，若要获得下述组织，各应采取什么热处理方法？
（1）铁素体+球状石墨；（2）珠光体+球状石墨；（3）下贝氏体+球状石墨。
答：球墨铸铁常用的热处理方法有：退火、正火、调质处理和等温淬火等。球墨铸铁的退火分为去应力退火、低温退火和高温退火；去应力退火可以基本消除铸件内应力，低温退火和高温退火的目的是使组织中的渗碳体分解，获得铁素体球墨铸铁，提高塑性与韧性，改善切削加工性能。
（1）高温退火；（2）正火；（3）等温淬火。

6．可锻铸铁是如何获得的？与灰铸铁及球墨铸铁相比，可锻铸铁有何特点？
答：可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火而获得的。可锻铸铁由于石墨呈团絮状，大大减弱了对基体的割裂作用，与灰铸铁相比，具有较高的力学性能，尤其具有较高的塑性和韧性，因此被称为“可锻”铸铁，但实际上可锻铸铁并不能锻造。与球墨铸铁相比，可锻铸铁具有质量稳定，铁液处理简易，容易组织流水生产，成本较低等特点。

7．什么叫耐热铸铁？如何提高铸铁的耐热性？耐热铸铁有何用途？
答：耐热铸铁是指在高温下，具有一定的抗氧化和抗生长能力，并能承受一定载荷的铸铁。目前主要采用加入Si、Al、Cr等合金元素来提高铸铁的耐热性，它们在铸铁表面形成一层致密的稳定性好的氧化膜（SiO2、Al2O3、Cr2O3），保护内部金属不被继续氧化。同时，这些元素能提高固态相变临界点，基体为单相铁素体，使铸铁在使用范围内不致发生相变，以减少由此而造成的体积胀大和显微裂纹等。耐热铸铁具有良好的耐热性，广泛用来代替耐热钢制造耐热零件，如加热炉底板、热交换器、坩埚等。

8．什么叫耐蚀铸铁？如何提高铸铁的耐蚀性？耐蚀铸铁有何用途？
答：具有较高的耐腐蚀性能的铸铁称为耐蚀铸铁。耐蚀铸铁中一般含有Si、Al、Cr、Ni、Cu等合金元素，这些元素可在铸件表面形成牢固的、致密而又完整的保护膜，阻止腐蚀继续进行，并提高铸铁基体的电极电位，提高铸铁的耐蚀性。耐蚀铸铁广泛用于化工部门，用来制造管道、阀门、泵类、反应锅及盛贮器等。

9．下列说法是否正确？为什么？
（1）可通过热处理来明显改善灰铸铁的力学性能；（2）可锻铸铁因具有较好的塑性，故可进行锻造；（3）白口铸铁硬度高，可用于制造刀具；（4）因片状石墨的影响，灰铸铁的各项力学性能指标均远低于钢。
答：（1）不正确，热处理仅能改娈灰铸铁基体的组织和性能，但因为灰铸铁中石墨呈片状，片状石墨的存在，不仅破坏了金属基体的连续性，减少了金属基体承受载荷的有效截面积，使实际应力大大增加；另一方面，在石墨尖角处易造成应力集中，使尖角处的应力远大于平均应力。所以灰铸铁热处理后性能的改善并不明显。
（2）不正确，虽然可锻铸铁具有较好的塑性，它仍然属于脆性材料，故不可以进行锻造；
（3）不正确，因为白口铸铁塑性差、强韧性也差；
（4）不正确，因为片状石墨的存在对灰铸铁的抗压强度影响不大，抗压强度主要取决于灰铸铁的基体组织，因此灰铸铁的抗压强度与钢相近。

10. 说明下列牌号铸铁的类型、数字的含义、用途。
HT250、QT600—3、KTH350－10、KTZ550—04、RuT260。
答：HT250：灰铸铁，“HT”表示“灰铁”两字汉语拼音字首，“250”表示φ30mm试棒的最小抗拉强度值为250MPa。用于承受较大载荷和要求一定的气密性或耐蚀性等较重要铸件，如汽缸、齿轮、机座、飞轮、床身、气缸体、气缸套、活塞、齿轮箱、刹车轮、联轴器盘、中等压力阀体等。
QT600—3：球墨铸铁，“QT”表示“球铁”两字汉语拼音字首，“600”表示最低抗拉强度为600MPa，“3”表示最低断后伸长率为3％。用于载荷大、受力复杂的零件，如汽车、拖拉机的曲轴、连杆、凸轮轴、气缸套，部分磨床、铣床、车床的主轴，机床蜗杆、蜗轮，轧钢机轧辊、大齿轮，小型水轮机主轴，气缸体，桥式起重机大小滚轮等。
KTH350－10：黑心可锻铸铁，“KTH”表示“可铁黑”三字汉语拼音字首，“350”表示最低抗拉强度为350 MPa，“10”表示最低断后伸长率为10％。用于汽车、拖拉机前后轮壳，减速器壳、转向节壳、制动器及铁道零件等承受较高冲击、振动的零件。
KTZ550－04：珠光体可锻铸铁，“KTZ”表示“可铁珠”三字汉语拼音字首，“550”表示最低抗拉强度为550 MPa，“04”表示最低断后伸长率为4％。用于载荷较高、耐磨损并有一定韧性要求的重要零件，如曲轴、凸轮轴、连杆、齿轮、活塞环、轴套、耙片、万向接头、棘轮、扳手、传动链条等。
RuT260：蠕墨铸铁，“RuT”表示“蠕铁”两字汉语拼音字首，“260”表示最低抗拉强度为260MPa。用于增压器废气进气壳体，汽车底盘零件等。

11. 试为下列零件选择合适的铸铁：
（1）机床床身；（2）汽车发电机曲轴；（3）弯头；（4）钢锭模；（5）机床导轨；（6）球磨机磨球；（7）加热炉底板；（8）化工阀门。
答：（1）机床床身—灰铸铁，如HT200、HT250、HT300；
（2）汽车发电机曲轴—球墨铸铁，如QT600—3、 QT700—2、 QT800—2；（3）弯头—黑心可锻铸铁，如KTH350—10、KTH330—08；
（4）钢锭模—耐热铸铁（如耐热球墨铸铁）；
（5）机床导轨—耐磨铸铁（如减摩铸铁）；
（6）球磨机磨球—耐磨铸铁（如马氏体合金白口铸铁，属抗磨铸铁）；
（7）加热炉底板—耐热铸铁（如高铝耐热灰铸铁）；
（8）化工阀门—耐蚀铸铁（如高铬耐蚀铸铁STCr28）。