材料工程基礎總復習題(含答案)(編輯修改稿)
2024-11-25 08:40 本頁面
【文章內容簡介】 含量，使之符合鋼的成分要求； 生成的 CO氣體排出時能夠攪動熔池，促進化渣和傳熱，均勻溫度和成分； 加速金屬和爐渣之間的物化反應，并能帶走鋼中的有害氣體和非金屬夾雜物，如氮、氫。 [C]+[O]=CO↑ +Q1 2[C]+O2=2CO ↑ +Q2 [C]+(FeO)=[Fe]+CO ↑ Q3 試說明堿性氧化法電弧爐煉鋼的基本過程以及電弧爐鋼的質量特點。 補爐期 裝料期 熔化期 氧化期 還原期 出鋼 電弧爐鋼的質量特點： a)電弧爐鋼能夾雜物很少 b)電弧爐煉鋼 c)電弧爐冶煉成分易控制最大限度地去除磷和硫 試說明頂吹氧氣轉爐煉鋼的基本過程以及頂吹氧氣轉爐鋼的質量特點。 裝料 吹煉 造渣 脫氧和出鋼 ①鋼中氣體含量少②有害雜質元素磷、硫的含量較低；脫磷率為 90~95%，脫硫率 70~80%。 ③殘余元素和非金屬夾雜物含量低④機械性能好：冷加工性、抗時效性、鍛造和焊接性能都較好 1磷和硫對鋼有哪些危害？寫出脫磷和脫硫的反應式。 硫主要由煉鋼原料、燃料中帶入鋼中，它是在冶煉時不能除盡的有害雜質，其影響 主要有： a）惡化鋼的熱加工性能 —— 熱脆 b）使鋼的鑄造性能和焊接性能變壞 c）降低鋼的使用性能 ①爐渣脫硫 [FeS]+(CaO)→ (FeO)+(CaS)Q (FeS)+(CaO)→ (FeO)+(CaS)Q ②氣化脫硫 [S]+2[O] → SO2氣 [S]+O2 → SO2氣 [S]+2(FeO) → SO2氣 +2[Fe] 磷也是鋼過程中不能除盡的元素，它在大多數(shù)鋼中是有害的，主要表現(xiàn)在： a）磷使鋼的偏析嚴重 b）磷含量高時鋼會發(fā)生冷脆 c）磷促進鋼的回火脆性，還使鋼的焊接性能變壞 . 反應： 2[P]+5(FeO)=P2O5+5[Fe] P2O5+4(CaO)=(4CaO P2O5) 或 P2O5+3(CaO)=(3CaO P2O5) 總式： 2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO P2O5)+5[Fe] 或 2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(3CaO P2O5)+5[Fe] 1試分析煉鋼過程中脫磷和脫硫的基本條件。在何種條件下出現(xiàn)回磷現(xiàn)象？應如何防止？ 煉鋼過程中某一時期（特列是爐內預脫氧到出鋼期間，甚至在盛鋼桶中），當脫磷的基本條件得不到滿足時，被脫除的磷重新返回到鋼液中的現(xiàn)象。 防止回磷的方法 ：在煉鋼后期控制鋼液溫度不過高；減少鋼液在鋼包中的停留時間；提高鋼包中的渣層堿度；用堿性爐襯鋼包。 脫硫的條件 :高的爐溫；高的爐渣堿度 。還原渣 脫磷的溫度：較低的爐溫；較高的爐渣堿度（ 3~4）；形成較高氧化鐵濃度（ 15%~30%）的氧化性爐渣和造成氧化性爐內氣氛 。增大渣量或多次換渣操作。 1鋁合金熔煉的特征有哪些？ 1）熔化時間長：鋁的熔化潛熱大，比熱大，消耗熱量，熔速小。 2）易吸氧：與氧生成 Al2O3。該膜一旦破壞，進入的氧氣很難去除。且 Al2O3會隨熔體進入鋁錠。減少氧化是鋁及其合金熔煉的重要問題。 3）易吸氫：吸入的氫，在固相及液相兩者中的溶解度相差很大。結晶時，形成氣孔和疏松的氫化物，減少吸氫又是熔煉的另一種重要問題。 4）易吸收金屬雜質：鋁是高活性的合金元素，易吸收鐵質坩鍋和工具中溶解的鐵，或從爐襯中的氧化物及熔劑的氯鹽中置換出鐵、硅、鋅等金屬雜質。雜質進入鋁熔體中很難去除。并隨熔煉次數(shù)增多而增多，防雜質污染是鋁熔煉的第三個重要問題。 1簡述火法冶金和濕法冶金的基本工藝過程。 火法冶金基本工藝過程：礦石準備、冶煉、精煉。 濕法冶金基本工藝過程：浸出、固液分離、溶液凈化、金屬或化合物提取。 1在生產中提高液態(tài)金屬的充型能力的措施有那些？ 正確選擇合金成分和采用合理的熔煉工藝 調整鑄型的性質 改善澆注 條件 1影響液態(tài)金屬沖型能力的因素有哪些？ 液態(tài)合金的流動性：（ 1）合金的種類和化學成分。（ 2）合金的結晶方式 。（ 3）合金的物理性質 （ 4）結晶特點 澆注條件：（ 1）澆注溫度（ 2）充型壓力 3）澆注系統(tǒng)的結構 鑄型的性質：（ 1）鑄型的蓄熱系數(shù) （ 2）鑄型溫度 （ 3）鑄型的表面狀態(tài)和鑄型中的氣體 鑄件結構：（ 1）折算厚度 （ 2）鑄件復雜程度 1試述鑄件產生熱裂和冷裂的原因、裂紋的形態(tài)及其防止措施。 熱裂的產生原因：鑄件在凝固過程中，在固相線溫度附近形成的。此時結晶骨架已經 完成，但晶粒間還有少量液體，強度很低，其收縮時受到鑄型、型芯等阻礙，則產生熱裂紋。 熱裂的形狀特征是：沿晶界萌生和擴展、縫隙寬、形狀曲折、縫內呈氧化色。 熱裂的防止： ① 應盡量選擇凝固溫度范圍小，熱裂傾向小的合金。 ② 應提高鑄型和型芯的退讓性，以減小機械應力。 ③ 合理
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