材料工程基礎(chǔ)總復(fù)習(xí)題(含答案)(編輯修改稿)
2024-11-25 08:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 含量，使之符合鋼的成分要求； 生成的 CO氣體排出時(shí)能夠攪動(dòng)熔池，促進(jìn)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(yīng)，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(zhì)量特點(diǎn)。 補(bǔ)爐期 裝料期 熔化期 氧化期 還原期 出鋼 電弧爐鋼的質(zhì)量特點(diǎn)： 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(zhuǎn)爐煉鋼的基本過程以及頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐鋼的質(zhì)量特點(diǎn)。 裝料 吹煉 造渣 脫氧和出鋼 ①鋼中氣體含量少②有害雜質(zhì)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(jī)械性能好：冷加工性、抗時(shí)效性、鍛造和焊接性能都較好 1磷和硫?qū)︿撚心男┪：Γ繉懗雒摿缀兔摿虻姆磻?yīng)式。 硫主要由煉鋼原料、燃料中帶入鋼中，它是在冶煉時(shí)不能除盡的有害雜質(zhì)，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(yán)重 b）磷含量高時(shí)鋼會(huì)發(fā)生冷脆 c）磷促進(jìn)鋼的回火脆性，還使鋼的焊接性能變壞 . 反應(yīng)： 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(yīng)如何防止？ 煉鋼過程中某一時(shí)期（特列是爐內(nèi)預(yù)脫氧到出鋼期間，甚至在盛鋼桶中），當(dāng)脫磷的基本條件得不到滿足時(shí)，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(shí)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(nèi)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(shí)間長(zhǎng)：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(jìn)入的氧氣很難去除。且 Al2O3會(huì)隨熔體進(jìn)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(jié)晶時(shí)，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(zhì)：鋁是高活性的合金元素，易吸收鐵質(zhì)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(zhì)。雜質(zhì)進(jìn)入鋁熔體中很難去除。并隨熔煉次數(shù)增多而增多，防雜質(zhì)污染是鋁熔煉的第三個(gè)重要問題。 1簡(jiǎn)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(zhǔn)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(chǎn)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(diào)整鑄型的性質(zhì) 改善澆注 條件 1影響液態(tài)金屬?zèng)_型能力的因素有哪些？ 液態(tài)合金的流動(dòng)性：（ 1）合金的種類和化學(xué)成分。（ 2）合金的結(jié)晶方式 。（ 3）合金的物理性質(zhì) （ 4）結(jié)晶特點(diǎn) 澆注條件：（ 1）澆注溫度（ 2）充型壓力 3）澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 鑄型的性質(zhì)：（ 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(jié)構(gòu)：（ 1）折算厚度 （ 2）鑄件復(fù)雜程度 1試述鑄件產(chǎn)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(chǎn)生原因：鑄件在凝固過程中，在固相線溫度附近形成的。此時(shí)結(jié)晶骨架已經(jīng) 完成，但晶粒間還有少量液體，強(qiáng)度很低，其收縮時(shí)受到鑄型、型芯等阻礙，則產(chǎn)生熱裂紋。 熱裂的形狀特征是：沿晶界萌生和擴(kuò)展、縫隙寬、形狀曲折、縫內(nèi)呈氧化色。 熱裂的防止： ① 應(yīng)盡量選擇凝固溫度范圍小，熱裂傾向小的合金。 ② 應(yīng)提高鑄型和型芯的退讓性，以減小機(jī)械應(yīng)力。 ③ 合理
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