重慶科技大學 有色金屬熔煉與鑄錠 期末試卷

2022-12-09 10:09:04 字數 2702 閱讀 7550

(一)名詞解釋

1,致密度:

解答:氧化物的分子體積與形成該氧化物的金屬原子的體積之比

2,平衡分布係數:

解答:同一溫度下固相成分cs與相平衡時的液相成分的比值

3,過冷度

解答:理論結晶溫度與實際結晶溫度的差值。

4,懸浮晶

解答:是指夾在正常柱狀晶區或等軸晶區中的粗大晶粒。

5,枝晶偏析

解答:由於鑄錠冷凝較快,固液兩相中溶質來不及擴散均勻,枝晶內部先後結晶部分的成分不同。

6,縮孔

解答:在鑄錠中部、頭部、晶界及枝晶間等地方,常常有一些巨集觀和顯微的收縮空洞,統稱縮孔。

7,鑄造應力:

解答:鑄錠在凝固和冷卻過程中,收縮受到阻礙而產生的應力。

8,正偏析:

解答 :在順序凝固條件下,的合金鑄錠,先在凝固的表層和底部的溶質含量低於合金的平均成分。

9,反偏析:

解答:與正偏析相反,是高於合金的平均成分。

(二)填空題

1,氧化物的生成自由焓變數、分解呀、生成焓、和反應的平衡常數相互關聯,因此,通常用和的大小來判斷金屬氧化反應的趨勢和方向、限度。

2,當,時,生成氧化膜一般緻密,連續,有保護作用,內擴散為限制性環節。

3.,氣體在金屬中的存在形態:固溶體、化合物、氣孔

4,吸氣過程即氣體在金屬中的溶解過程,,分為:吸附、溶解兩個過程。

5,非金屬夾雜物的分類:氧化物、硫化物、氯化物、矽酸鹽。

6,除渣精煉原理:密度差作用、吸附作用、溶解作用、化合作用、機械過濾作用。

7,根據脫氣機理的不同,脫氣精煉可分為:分壓差脫氣、化合脫氣、電解脫氣、預凝固脫氣。

8,配製合金所用的爐料一般包括:新金屬料、廢料、中間合金。

9,熔爐準備工作包括四個方面:烘爐、清爐、換爐、洗爐。

10,在熔池中間最深處的1/2處取樣。

11,補料一般用中間合金。

12,根據凝固區寬度劃分,凝固方式分為:順序凝固、同時凝固、中間凝固。

13,隨著成分過冷由弱到強, 單相合金的固/液介面生長方式依次為:平面狀、胞狀、胞狀----樹枝狀、樹枝狀。

14,鑄錠的晶粒組織常由三個區域組成:表面細等軸晶區、柱狀晶區、中心等軸晶區。

15細化晶粒的方法有:增大冷卻強度、加強金屬液流動、變質處理。

16,熱裂形成的機理有:液膜理論、強度理論、裂紋形成功理論。

17,鑄造應力按其形成的原因分為:熱應力、相變應力、機械應力。

18,防止裂紋的途徑:合理控制成分、選擇合適工藝、變質處理。

19根據氣孔在鑄錠中的位置不同可分為:表面氣孔、皮下氣孔、內部氣孔。

20,產生縮孔和縮松的最直接的原因,是金屬凝固過程中發生凝固體的收縮

(三)簡答題

1,降低氧化燒損的方法有哪些?

2,金屬的吸氣由那幾個過程組成?

3,減少雜質對金屬汙染的途徑有哪些?

4,氧化精煉應具備哪些條件?

5,液體金屬的對流是一種動量傳輸過程,按其產生的原因可分為哪三種?

6,什麼是成分過冷現象?

7,細化晶粒的原因?

8,防止縮孔和縮松的途徑?

9,金屬脫氧時,脫氧劑應該滿足哪些要求?

1,解答:選擇合理爐型、採用合理地加料順序和爐料處理工藝、採用覆蓋劑、正確控制爐溫、正確控制爐氣性質、合理地操作方法、加入少量致密度大於一的表面活性元素。

2,第一步,氣體分子碰撞到金屬表面;

第二部,在金屬表面氣體分子離解為原子;

第三部,以氣體原子狀態吸附在金屬表面上;

第四部,氣體原子擴散進入金屬內部。

3,解答: 一, 選用化學穩定性高的耐火材料;

二,在可能條件下採用純度較高新金屬料以保證某些合金的純度要求;

三,火焰爐選用低硫燃料;

四,所有與金屬材料接觸的工具,盡可能採用不會帶入雜質的材料製作;

五,變料或轉換合金時,應根據前後兩種合金的純度和效能的要求,對熔爐進行必要的處理;

六,注意輔助材料的選用;

七,加強爐料的管理;

4,,解答,基體金屬的氧化物能溶解於自身的金屬液中,並能氧化雜質元素;

雜質元素氧化物不溶於金屬熔體中,並與後者分離;

基體金屬氧化物可用其他元素還原;

5,解答, 第一種:澆注時流體衝擊引起的動量對流;

第二中:金屬液內溫度和濃度不均引起的自然對流;

第三種:電磁場或機械攪拌及振動引起的強制對流;

6,解答:溶質在分布的結果,使溶質在固/液介面前沿發生偏析。的合金,介面前沿溶質富集;的合金,介面前沿溶質貧化。

二者使介面前沿液體的平衡液相線溫度降低。與此同時,如果介面前沿液體的實際溫度低於,則這部分液體處於過冷狀態。這種現象稱為成分過冷。

7,解答:細小等軸晶組織各向異性小,加工時變形均勻,且使易聚集在晶界上的雜質、夾渣、低熔點共晶組織分布更均勻,因此具有細小等軸晶組織的鑄錠,其力學效能和加工效能均較好。

8,解答:基本途徑是,根據合金的體積收縮性、結晶溫度範圍大小及鑄錠結構等,制定正確鑄錠工藝,在保證鑄錠自下而上順序凝固條件下,盡可能使分散縮孔或縮松轉化為鑄錠頭部集中的縮孔。

9,解答:①脫氧劑與氧的親和力應明顯大於基體金屬與氧的親和力,他們相差越大,脫氧的效果就越好。

②脫氧劑在金屬中的殘留量應不損害金屬效能。

③脫氧劑要有適當的熔點和密度,通常多用基體金屬與脫氧元素組成的中間合金作為脫氧劑

④脫氧產物應不溶於金屬熔體中,易於凝固,上浮而被出去

⑤脫氧劑**廣、無毒、與環境的相容性好。

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