一、解释名词1、炉渣碱度:炉渣中碱性氧化物的质量分数总和与酸性氧化物的质量分数总和之比,常用炉渣中的氧化钙含量与二氧化硅含量之比表示,符号R=CaO/SiO22、偏析:钢锭内部出现化学成分的不均匀性称为偏析。
3、疏松:缩孔和疏松分别是由于钢锭凝固时因集中的和分散的体积收缩得不到钢液补充而形成的空腔和小空隙。
4、白点:当钢中含氢量高达了3ml/100g左右时,经锻轧后在钢材内部会产生白点。
在经侵蚀后的横向低倍断口上可见到发丝状的裂纹,在纵向断口上呈现圆形或椭圆形的银白色斑点。
白点是一种不允许出现的存在的缺陷。
5、镇静钢:当钢液注入锭模后不发生碳氧反应和析出一氧化碳气体,钢液可较平静地凝固成锭,故称为镇静钢。
6、沸腾钢:沸腾钢是脱氧不完全的钢,一般只用弱的脱氧剂锰铁脱氧。
7、缩孔:液态合金在冷凝过程中,若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充,则在铸件最后凝固的部位形成一些孔洞。
大而集中的称为缩孔,细小而分散的称为缩松。
8、缝焊:缝焊与点焊同属于搭接电阻焊,焊接过程与点焊相似,采用滚轮作电极,边焊边滚,相邻两个焊点重叠一部分,形成一条有密封性的焊缝。
9、氢脆:钢中只要含有0.5ml/100g的氢就可引起氢脆,使钢的塑性特别是断面收缩率明显降低,而对其他力学性能影响不大。
在室温附近最敏感,温度过高或过低,氢脆均不明显。
10、软钎焊:钎料熔点高于450摄氏度的钎焊。
11、硬钎焊:钎料熔点低于450摄氏度的钎焊。
13、回磷现象:炼钢过程中某一时期(特列是炉内预脱氧到出钢期间,甚至在盛钢桶中),当脱磷的基本条件得不到满足时,被脱除的磷重新返回到钢液中的现象。
14、反挤压: 金属流动方向与凸模运动方向相反.15、正挤压: 金属流动方向与凸模运动方向相同.16、复合挤压:挤压过程中,坯料上一部分金属的流动方向与凸模运动方向相同,而另一部分金属流动方向与凸模运动方向相反.17、氩弧焊:利用氩气作为保护介质的电弧焊方法。
18、胎膜锻:胎模锻是在自由锻设备上使用简单的非固定模具(胎模)生产模锻件的一种工艺方法。
19、铁焦比:铁焦比就是生产1t生铁所消耗的焦炭重量(Kg)。
20、高炉冶炼强度:1立方米高炉有效容积每天消耗焦炭的重量(t)21、拉深系数:拉深系数,板料拉深时的变形程度,即拉深后的工件直径与板料直径或半成品直径之比。
22、纵轧:轧辊轴线与坯料轴线方向垂直。
23、横轧:轧辊轴线与坯料轴线方向平行。
24、斜轧:轧辊轴线与坯料轴线方向互成一定的角度。
25、冲裁:使坯料沿封闭轮廓分离的工序。
27、拉深:是使平面板料变为开口的中空形状零件的冲压工序,又称拉延。
二、填空题1、铜精矿火法冶金的主要工艺流程为造锍熔炼、吹炼、火法精炼、电解精炼。
2、镇静钢锭的结构由表层细小等轴晶带、中间柱状晶带和中心粗大等轴晶带组成。
3、硫、磷、氢一般是钢中有害的元素,硫使钢产生热脆缺陷,磷使钢产生冷脆缺陷,氢使钢产生氢脆和白点缺陷。
4、拜尔法生产氧化铝的主要工艺流程包括铝土矿的浸出、铝酸钠溶液的晶种分解和氢氧化铝的煅烧及分解和母液的蒸发与苛化四个工序。
5、高炉炼铁的原料有铁矿石、熔剂和燃料三种。
6、高炉炼铁所得的产品有生铁、炉渣和高炉煤气三种。
7、钢中非金属夹杂物主要是氧化物、硫化物、氮化物和硅酸盐四类。
8、高炉炼铁所用的还原剂有CO作还原剂(间接还原)、固体碳作还原剂(直接还原)、氢作为还原剂三种。
9、按所用工具的不同,锻造可分为自由锻造和模型锻造两大类。
10、在熔化焊时,热影响区可分为过热区、正火区和部分相变区、四个区域。
11、砂型铸造完整的浇注系统由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道四个部分组成。
12、板材冲压分为分离工序和变形工序两大类,属于分离工序的有冲裁、修整、切断、切口,属于变形工序的有弯曲、拉深、翻边、成型。
13、根据焊接操作方法的不同,对焊可分为电阻对焊和闪光对焊两种。
14、按轧件与轧棍的相对运动关系可把轧制分为纵轧、斜轧和横轧三种。
15、熔模铸造的工艺过程是制作蜡模样、蜡模样结壳、熔化蜡模样、型壳的焙烧、浇注、脱壳和清理。
16、纯金属、共晶合金的充型能力比具有一定结晶温度范围的合金充型能力越好;比热越大的合金,在相同的过热度下,充型能力越好;导热系数越小的合金,充型能力越好;预热铸型可使充型能力增强。
17、根据金属流动方向和凸模运动方向的不同,挤压可以分为正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压四种。
18、碱石灰烧结法生产氧化铝的主要工艺流程包括生料烧结、熟料溶化和铝酸钠液脱硅和碳酸化分解四个工序。
19、砂型铸造常用的型砂有粘土型砂、水玻璃砂和有机粘结剂砂三类。
20、自由锻的基本工序有镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扩孔、扭转、错移等。
21、在气电焊、硬钎焊、摩擦焊几种焊接方法中,属于熔化焊的是气电焊,属于压力焊的是摩擦焊。
22、根据模具工序的复合性,冲压模具可分为简单模、连续模和复合模三种类型。
23、湿法冶金主要包括浸出、固液分离、溶液净化(富集)、金属或化合物提取等工序。
24、火法冶金精炼的方法有物理精炼和化学化学两大类。
其中,物理精炼包括熔锡精炼、精馏精炼、区域精炼等方法,化学精炼包括氧化精炼、硫化精炼、氯化精炼、碱法精炼等方法。
25、根据电能转换形式的不同,电冶金分为电热冶金和电化学冶金两类。
26、根据成形时温度的不同,挤压分为热挤压、冷挤压和温挤压三种。
27、焊接接头的基本形式有对接接头、搭接接头、角接接头和T形接头。
三、问答题1、炼钢生产中常采用的脱氧方式有哪两种方式?各有什么优缺点?①沉淀脱氧:速度快,效率高;但脱氧产物MnO、SiO2、Al2O3可留在钢液中。
②扩散脱氧:该法速度慢,时间长,设备生产率低;但脱氧产物在熔渣中,不会污染钢液,钢液较为纯净。
2、试说明电弧炉炼钢方法的主要优缺点,并说明碱性电弧炉氧化法炼钢的基本过程。
电弧炉炼钢方法优点:a)炉温和热效率高b)炉内既可造成氧化性气氛,又可造成还原性气氛C)设备简单,占地少,投资省,建厂快,污染易控制不足之处:电能消耗大,生产成本高;氢和氮的含量较高碱性电弧炉氧化法炼钢的基本过程:①补炉期:高温、快速、薄补②装料期:要求:速度快,密实地装料,合理布料,尽可能一次装完。
③熔化期任务:首先保证炉料快速熔化,其次是尽快造好熔化渣,以除去钢液中约为30%~40%的磷,减轻氧化期的任务。
④氧化期任务:氧化钢液中的碳,使其含量降低;继续氧化钢液中的磷,使其低于成品规格;去除钢液中的气体和夹杂;提高钢液温度。
⑤还原期任务:脱氧;脱硫;根据钢种要求调整钢液成分和进行合金化;调整钢液温度。
⑥出钢当钢液成分和温度合格,并用铝进行最终脱氧后即可出钢3、高炉炼铁过程的实质是什么?在高炉内发生那些基本冶金反应?炼铁的目的就是使铁从铁的氧化物中还原,并使还原出的铁与脉石分离。
冶金反应:(1)还原剂的形成 C+O2=CO2+Q CO2+C=2CO-Q(2)铁的还原 Fe2O3+3CO =2Fe+3CO2(3)炉渣的形成 CaCO3=CaO+CO2 CaO+SiO2=CaSiO34、写出炼钢过程中脱碳反应的反应式,并说明脱碳反应的作用。
作用:降低碳含量,使之符合钢的成分要求;生成的CO气体排出时能够搅动熔池,促进化渣和传热,均匀温度和成分;加速金属和炉渣之间的物化反应,并能带走钢中的有害气体和非金属夹杂物,如氮、氢。
[C]+[O]=CO↑+Q1 2[C]+O2=2CO ↑+Q2 [C]+(FeO)=[Fe]+CO ↑-Q35、试说明碱性氧化法电弧炉炼钢的基本过程以及电弧炉钢的质量特点1、补炉期2、装料期3、熔化期4、氧化期5、还原期6、出钢电弧炉钢的质量特点:a)电弧炉钢能夹杂物很少 b)电弧炉炼钢c)电弧炉冶炼成分易控制最大限度地去除磷和硫6、试说明顶吹氧气转炉炼钢的基本过程以及顶吹氧气转炉钢的质量特点。
1、装料2、吹炼3、造渣4、脱氧和出钢①钢中气体含量少②有害杂质元素磷、硫的含量较低;脱磷率为90~95%,脱硫率70~80%。
③残余元素和非金属夹杂物含量低④机械性能好:冷加工性、抗时效性、锻造和焊接性能都较好7、磷和硫对钢有哪些危害?写出脱磷和脱硫的反应式。
硫主要由炼钢原料、燃料中带入钢中,它是在冶炼时不能除尽的有害杂质,其影响主要有: a)恶化钢的热加工性能——热脆b)使钢的铸造性能和焊接性能变坏c)降低钢的使用性能①炉渣脱硫[FeS]+(CaO)→(FeO)+(CaS)-Q(FeS)+(CaO)→(FeO)+(CaS)-Q②气化脱硫[S]+2[O] → SO2气[S]+O2 → SO2气[S]+2(FeO) → SO2气+2[Fe]磷也是钢过程中不能除尽的元素,它在大多数钢中是有害的,主要表现在:a)磷使钢的偏析严重b)磷含量高时钢会发生冷脆c)磷促进钢的回火脆性,还使钢的焊接性能变坏.反应:2[P]+5(FeO)=P2O5+5[Fe]P2O5+4(CaO)=(4CaO·P2O5)或P2O5+3(CaO)=(3CaO·P2O5)总式:2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+5[Fe]或2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(3CaO·P2O5)+5[Fe]8、试分析炼钢过程中脱磷和脱硫的基本条件。
在何种条件下出现回磷现象?应如何防止?炼钢过程中某一时期(特列是炉内预脱氧到出钢期间,甚至在盛钢桶中),当脱磷的基本条件得不到满足时,被脱除的磷重新返回到钢液中的现象。
防止回磷的方法:在炼钢后期控制钢液温度不过高;减少钢液在钢包中的停留时间;提高钢包中的渣层碱度;用碱性炉衬钢包。
脱硫的条件:高的炉温;高的炉渣碱度;还原渣脱磷的温度:较低的炉温;较高的炉渣碱度(3~4);形成较高氧化铁浓度(15%~30%)的氧化性炉渣和造成氧化性炉内气氛;增大渣量或多次换渣操作。
9、在生产中提高液态金属的充型能力的措施有那些?1、正确选择合金成分和采用合理的熔炼工艺2、调整铸型的性质3、改善浇注条件10、减少铸件中气体和非金属夹杂物的措施有那些?1.吸附净化法: 此类净化法是靠在合金液中加入净化剂,或靠过滤器的机械过滤作用,以达到去除液态合金中的气体和夹杂物的目的。
通常向液态金属中通入氮、氩等气体,或加入能产生这类气体的盐类,使之产生大量的气泡,由于气泡中有害的分压为零,因而有害气体便会不断地进入气泡,达到一定值后,气泡便浮出液面,从而将有害气体带入大气;机械过滤作用是靠过滤器的机械阻碍或吸附作用达到去除合金液中夹杂物的目的。
2.非吸附净化法: 此类方法主要籍助物理作用达到净化效果。
通常采用真空处理和超声波处理。
①真空处理②超声波处理③化学法11、砂型铸造对型(芯)砂的性能有那些要求?常用的型(芯)砂有哪几类?1、型砂应具有的性能要求①应具有一定的强度②应具有良好的透气性③型砂具有一定的耐火度和化学稳定性,以保证在高温液态金属下不软化、不融化、不与液态金属发生反应,使铸件不易粘砂和不产生过量气体④应具有良好的退让性。