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连铸技师培训 学习指导及形成性考核 参考答案 首钢高级技工学校 三、形成性考核 课程作业题目（一） 1、固态纯铁有几种同素异形结构？对应钢的组织有哪些名称？钢的基本组织有哪些？复合组织有哪些？ 答：固态纯铁同素异晶：912℃以下以体心立方晶格形式存在，标作α-Fe；912~1394℃之间转化为面心立方晶格，标作γ-Fe；1394~1538℃之间又是以体心立方晶格形式存在，标作δ-Fe； 相应对应钢的组织分别是：铁素体、奥氏体、δ-Fe； 钢的基本组织：铁素体、奥氏体、δ-Fe、渗碳体； 钢的复合组织：铁素体与渗碳体组成的珠光体、曲氏体、索氏体。 2、画出铁碳相图，标明各个点、线、区、碳含量和温度。 表 铁碳相图中的特性点 符号 温度/℃ 碳含量/% 说明 A 1538 0 纯铁熔点 B 1495 0.53 包晶转变时液态合金成分 C 1148 4.30 共晶点 D 1227 6.69 渗碳体熔点 E 1148 2.11 碳在γ-Fe中的最大溶解度 F 1148 6.69 渗碳体成分 G 912 0 α-Fe与γ-Fe相互转变温度() H 1495 0.09 碳在δ-Fe中的最大溶解度 J 1495 0.17 包晶点 K 727 6.69 渗碳体的成分 N 1394 0 γ-Fe与δ-Fe相互转变温度() P 727 0.0218 碳在α-Fe中的最大溶解度 S 727 0.77 共析点() Q 600 0.0057 0℃时碳在α-Fe中的溶解度 3、用铁碳相图说明连续铸钢矫直温度为什么要避开700～900℃范围？为什么碳含量在0.07~0.16％最易出现裂纹？ 答：在727～912℃发生的共析转变，碳含量在0.77%的S点，同时析出铁素体与渗碳体的混合物珠光体。其过程是：，体积发生膨胀，造成应力，进而造成内部裂纹。 在铁碳相图上，包晶转变发生在1495℃的HJB线，碳含量为0.17%的J点，处于液相、奥氏体、δ-Fe三相平衡状态，发生，凡是碳含量在0.09%~0.53%的铁碳合金都会出现这个包晶反应。由于晶型的转变，导致体积膨胀，在体积线收缩最大的金属碳化物、氮化物或其他小型的夹杂物是体缺陷，这些缺陷的适当运用可以在一定范围内综合提高钢的力学性能。纳米级夹杂物可以提高钢的强度，微米级夹杂物降低钢的强度。 课程作业题目（二） 1、叙述钢水凝固的过程和需要的条件。 钢水凝固分为形核和核长大两个阶段； 形核阶段需要热力学条件过冷度和动力学条件凝固核心两个条件； 核长大仍然需要过冷度这个条件。 2、连铸生产Q215钢时，较易发生纵向裂纹漏钢，试分析应如何着手解决？ 答：连铸生产Q215钢时较易发生纵向裂纹漏钢是因为，钢水成份中C含量在包晶反应区，钢水在凝固过程中的线收缩最大，因此，最易出现纵裂纹。解决的主要技术措施有： 1)采用合理的结晶器倒锥度； 2)选用合适的结晶器保护渣； 3)浸入式水口的出口倾角和插入深度要合适，水口与结晶器要严格对中； 4)确定合理的浇注温度集拉速； 5)保持结晶器液面稳定：结晶器钢水液而波动控制在±5mm以内； 6)控制钢水成份中的C含量避开0.10％～0.12％纵裂敏感峰值区； 7)采用热顶结晶器或结晶器弱冷。 3、连铸坯中心偏析的产生原因及解决措施是什么？ 中心偏析是由于铸坯凝固末期，尚未凝固富集偏析元素的钢液流动造成的。铸坯的柱状晶比较发达，凝固过程常有“搭桥”发生。方坯的凝固末端液相穴窄尖，“搭桥”后钢液补缩受阻，形成“小钢锭”结构。因而，周期性、间断地出现了缩孔和偏析。板坯形成鼓肚变形时，也会引起液相穴内富集溶质元素的钢液流动，从而形成中心偏析。 措施： 降低钢中易偏析元素S、P的含量； 采用低过热度浇钢，减小柱状晶带的宽度，控制铸坯的凝固结构； 采用电磁搅拌技术，消除“搭桥”，增大中心等轴晶区宽度，减轻或消除中心偏析； 严格二冷对弧精度，对板坯的二冷夹辊最好采用多节辊，避免辊子变形； 在铸坯凝固末端采用轻压下技术，抑止残余钢水的流动。 4、等轴晶的生成条件及促进等轴晶生成的措施有哪些？ 等轴晶的生成条件有以下四种说法： 由组成上的过冷生成等轴晶。 由自由激冷晶生成等轴晶。 由树枝晶枝干的重熔生成等轴晶。 由上部沉降下来的“结晶雨”生成等轴晶。 在实际生产中，可以采用以下措施促进等轴晶的生成： 低温浇注或实现所谓的“零”过热度浇注。 添加抗生剂，如铁粉或钢丝、稀土、钴-硼酸盐等。 电磁搅拌。 调整二冷水量等。 课程作业题目（三） 1、某