材料工程基础总复习题及部分参考答案

1、一、解释名词淬透性：钢在淬火时获得马氏体的能力淬硬性：钢在正常淬火下获得的马氏体组织所能达到的最高硬度球化退火：球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺调质处理：淬火加高温回火的热处理氮化：向钢件表面渗入N原子以形成高氮硬化层的化学热处理工艺完全退火：将工件加热到Ac3+3050保温后缓冷的退火工艺，主要用于亚共析钢 冷处理：钢件淬火冷却到室温后，继续在0以下的介质中冷却的热处理工艺软氮化：低温气体氮碳共渗，以渗氮为主分级淬火：将加热的工件放入稍高于Ms的盐浴或碱浴中，保温适当时间，待内外温度均匀后再取出空冷等温淬火：将工件在稍高于 Ms 的盐浴或碱浴中保温足够长时间，从而获得下贝氏体组织的淬火

2、方法珠光体：过冷奥氏体在 A1到 550间将转变为珠光体类型组织，它是铁素体与渗碳体片层相间的机械混合物，根据片层厚薄不同,又细分为珠光体、索氏体和托氏体炉渣碱度：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/SiO2 偏析：钢锭内部出现化学成分的不均匀性称为偏析疏松：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细小的孔洞白点：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

3、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镇静钢：钢液在浇注前经过充分脱氧的钢沸腾钢：沸腾钢是脱氧不完全的钢缩孔：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大而集中的孔洞素炼：利用机械或加热方法提高橡胶塑性、降低弹性的工艺过程滚焊：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。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软钎焊：钎料的熔点在450 以下。接头强度低，一般为60190MPa，工作温度低于100 ，具较好的焊接工艺性

4、，用于电子线路的焊接硬钎焊：钎料的熔点在450 以上。接头强度高，在200MPa以上，工作温度较高。用于机械零部件的焊接回磷现象：炼钢过程中，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乳液聚合：单体在乳化剂作用和机械搅拌下，在水中分散成乳液状态进行的聚合反应悬浮聚合：是将不溶于水的单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚合，这是自由基聚合一种特有的聚合方法缩聚反应：是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程；兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义；反应产物称为缩聚物本体聚合：不加其它介质，只有单体本身，在引发剂、热、光等作用下进行的聚合反应界面缩聚：将两种单体分别溶于两种不互溶的溶剂

5、中，再将这两种溶液倒在一起，在两液相的界面上进行缩聚反应，聚合产物不溶于溶剂，在界面析出共聚物：由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子精密铸造：在易熔模样表面包覆若干层耐火材料，待其硬化干燥后，将模样熔去制成中空型壳，经高温焙烧后进行浇注而获得铸件的一种成形工艺方法反|正挤压：金属流动方向与凸模运动方向相反|同的挤压方式氩弧焊：利用氩气作为保护性介质的电弧焊方法马氏体：碳在a-Fe中的过饱和固溶体用M表示双介质淬火：工件先在一种冷却能力强的介质中冷却，躲过鼻尖后，再在另一种冷却能力较弱的介质中发生马氏体转变正火：将亚共析钢加热到Ac3+30 50，共析钢加热到Ac1+3050，过共析钢加热到A

6、ccm+30 50保温后空冷的工艺胎膜锻：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引发剂：能产生聚合反应活性中心的化合物屈氏体：过冷奥氏体在 A1到 600-550间转变的珠光体类型组织，片层极薄，电镜下可辨，用符号T 表示。 45、索氏体：过冷奥氏体在 A1到650-600间转变的珠光体类型组织，片层较薄，800-1000倍光镜下可辨，用符号S 表示。二、填空题1、淬火钢经过低温回火、中温回火、高温回火后的组织分别是M回、T回 、S回。2、在正常淬火加热条件下，亚共析钢的C曲线随含碳量的增加而右移、过共析钢的C曲线随含碳量的增加而左移。除Co以外，奥氏体中合金元素的

7、含量越高，其C曲线越右移。3、对于亚共析钢，正常的淬火温度是Ac3+30-50，共析钢和过共析钢是Ac1+30-50。4、共析钢奥氏体的形成过程分为奥氏体晶核形成、奥氏体晶核长大、残余Fe3C溶解和奥氏体成分均匀化四个阶段。 5、工件渗碳后还应进行淬火和回火才能使用。6、亚共析钢完全退火后的组织是F+P，过共析钢球化退火后的组织是P球。7、与普通淬火比较，感应加热表面淬火的工件表面硬度更高，疲劳强度提高，工件变形小。8、亚共析钢调质处理后的组织是回火索氏体，共析钢球化退火后的组织是球状珠光体。9、感应加热表面淬火的工件都采用低温回火，其回火方式有普通炉内回火、自回火和感应加热回火三种。10、亚

8、共析钢完全退火的加热温度是Ac3+3050，过共析钢球化退火的加热温度是Ac1+ 30-50，渗碳时的加热温度是900-950，氮化时的加热温度是500600。11、铜精矿火法冶金的主要工艺流程为熔炼、吹炼、火法精炼和电解精炼。12、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。13、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。14、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。15、钢中常见的非金属夹杂有_氧化物、硫化物、氮化物和硅酸盐四类。1

9、6、高炉炼铁的原料有铁矿石、熔剂和燃料三种。17、高炉炼铁所得的产品有生铁、炉渣和高炉煤气三种。18、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。19、高炉炼铁所用的还原剂有一氧化碳、固体碳和氢三种。20、按所用工具的不同，锻造可分为自由锻和模型锻造两大类。21、在熔化焊时，热影响区可分为过热区、正火区和部分相变区、再结晶区四个区域。22、塑料的成型方法有注射成型、模压成形、挤出成形、热成型、真空成型等。23、橡胶的加工工艺过程为塑炼和混炼、制坯、裁切和模压硫化四个阶段。24、砂型铸造完整的浇注系统由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道四个部分组成。25、板材冲压分为分离工序和变形工

10、序两大类，属于分离工序的有冲孔和落料（冲裁 ）、修整，属于变形工序的有拉深、弯曲。26、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。27、塑料的成型方法有注射成型、模压成形、挤出成形、热成型、真空成型等。28、自由基加聚反应在微观上可明显地分成链引发、链增长、链终止、链转移等基元反应。29、按轧件与轧棍的相对运动关系可把轧制分为纵轧、横轧和斜轧三种。30、挤出塑料管材的辅机有口模、定型装置、冷却水槽、牵引装置、旋转的切割锯等。31、按照活性中心的不同，连锁聚合反应有自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合和配位离子聚合几种类型。32、熔模铸造的工艺过程是制模、制壳、脱蜡、焙烧型壳、浇注

11、、清理。33、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强；比热越大的合金，在相同的过热度下，充型能力越强；导热系数越小的合金，充型能力越强；预热铸型可使充型能力增强。34、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。35、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。36、用聚氯乙烯材料制造管材可用的成型方法是挤出成形、用聚氯乙烯材料制造暖瓶外壳可用注射成型，用尼龙制造小齿轮可用的成型方法是模压成型，制造聚氯乙烯薄膜可用挤出成型。37、砂型铸造常用的型砂有粘土型砂、水玻璃砂和有机

12、粘结剂砂三类。38、自由锻的主要变形工序有镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转等。39、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。40、塑料模压成型的压机有上动式液压机和动式液压机两种，模具按结构有溢式、不溢式和半溢式三种。41、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。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？ 沉淀脱氧：脱氧剂直接加入钢液中，并与FeO反应脱氧。速度快，效率高；但脱氧产物MnO、SiO2、Al2O3可留在钢液中。 扩散脱氧：利用加在炉渣中的脱氧剂与FeO反应，减少渣中FeO含量，破坏了F

13、eO在炉渣及钢液中的浓度平衡，使钢中FeO向渣中扩散，间接脱氧，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。优缺点：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。缺点：电能消耗大，生产成本高；氢和氮的含量较高。高合金工具钢、不锈钢、耐热钢等大多数优质钢在电弧炉内熔炼基本过程：补炉期：高温、快速、薄补装料期：要求：速度快，密实地装料，合理布料，尽可能一次装完。熔化期：首先保证炉料快速熔化，其次是尽快造好熔化

14、渣，以除去钢液中约为30%40%的磷，减轻氧化期的任务。氧化期：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。还原期：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。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？实质：用还原剂将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁，使铁从铁的氧化物中还原，并使还原出的铁与脉石分离。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天

15、然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁基本冶金反应：C+O2CO2； C+O22CO；CO2+C 2CO； CaCO3=CaO+ CO2 ； MgCO3=MgO+CO2 CO作还原剂（间接还原） T 570 ：3 Fe2O3 CO 2Fe3O4 CO2 2 Fe3O4 2CO 6FeO 2 CO2 6FeO 6CO 6Fe 6CO2 T 570 ：3 Fe2O3 CO 2Fe3O4 CO2 2 Fe3O4 2CO 3Fe 4CO2固体碳作还原剂（直接还原 ） 高炉内固体碳的还原作用化学反应： FeO+CO=Fe+CO2

16、； CO2+C=2CO 综合以上反应结果相当于碳对氧化物的直接还原： FeO+C=Fe+CO 氢作为还原剂（间接还原 ） 当T570： 3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2O Fe3O4+H2=3FeO+H2O FeO+H2=Fe+H2O 当T570： 3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2O 3Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O MnSiO3=MnO+SiO2 -Q MnO+C=Mn+CO-Q -Q MnSiO3+ C=Mn+SiO2+ CO-Q(CaO)3P2O5+5C=3CaO+2P+5CO 2(3CaOP2O5)+3SiO2=3(2CaOSiO2)+2P2O5 2P2O5+10C=

17、4P+10CO mSiO2+pAl2O3+nCaO=nCaOpAl2O3mSiO2FeS+(CaO)+C=Fe+(CaS)+CO-Q4、试说明电弧炉炼钢的基本过程以及电弧炉钢的质量特点。电弧炉炼的钢质量特点：a)电弧炉钢能最大限度地去除磷和硫b)电弧炉炼钢夹杂物很少c)电弧炉冶炼成分易控制5、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。反应式： C+O=CO+Q1 2C+O2=2CO +Q2C+(FeO)=Fe+CO -Q3脱碳反应作用：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，如氮、氢和非金属夹杂物。6、

18、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。基本过程：电弧炉炼的钢质量特点：a)电弧炉钢能最大限度地去除磷和硫b)电弧炉炼钢夹杂物很少c)电弧炉冶炼成分易控制7、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。基本过程：装料：在清除上炉的炉渣后，按炉料配比从倾斜炉口加入废钢，倒入液体生铁中，然后将炉体转到垂直位置，从顶部插入冷吹氧管，用它来吹入氧气。在开始吹氧时，需向炉内加入石灰、铁矿石和铝矾土等。吹炼：初期：Si、Mn迅速氧化，同时能脱除较大比例的磷和少量的硫，大量的铁和部分的碳被氧化，氧化杂质能放出大量的热，加热熔池。中期：进行碳的氧化，在脱碳的同时，能脱出部

19、分磷和硫。后期：脱碳速度减慢，喷池减小，进一步调整好炉渣的氧化性和粘度，脱磷和硫，准备控制终点温度。造渣：在吹氧过程中要不断追加石灰等造渣材料，以便为脱硫、脱磷创造条件。脱氧和出钢：主要采用沉淀脱氧。出钢温度为1460-1560，出钢温度过低会造成固炉、盛钢桶底部凝钢及钢锭各种缺陷，过高则会造成跑钢，漏钢，钢锭上涨，粘膜及钢锭的各种高温缺陷，并影响炉体和氧枪寿命。顶吹氧气转炉炼钢的质量钢的质量主要取决于钢中有害杂质、气体和非金属夹杂物的含量，生产实践表明顶吹氧气转炉钢具有很高的质量，这是因为：钢中气体含量少有害杂质元素磷、硫的含量较低；脱磷率为9095%，脱硫率7080%。残余元素和非金属夹杂

20、物含量低机械性能好：冷加工性、抗时效性、锻造和焊接性能都较好 特别适宜于吹炼低碳和超低碳钢种8、电弧炉钢与转炉钢、平炉钢相比，质量有什么特点？电弧炉炼钢与转炉和平炉钢相比，其质量总体均优于后两种，主要表现在：a)电弧炉钢能最大限度地去除磷和硫b)电弧炉炼钢夹杂物很少c)电弧炉冶炼成分易控制9、磷和硫对钢有哪些危害？写出脱磷和脱硫的反应式。磷的危害：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硫的危害：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）降低钢的使用性能脱磷的反应式：反应：2P+5(FeO)=P2O5+5FeP2O5+4(C

21、aO)=(4CaOP2O5)或P2O5+3(CaO)=(3CaOP2O5)总式：2P+5(FeO)+4(CaO)=(4CaOP2O5)+5Fe或2P+5(FeO)+3(CaO)=(3CaOP2O5)+5Fe脱硫的反应式：炉渣脱硫反应式：利用渣中足够的CaO，把钢液中FeS去除：FeS+(CaO)(FeO)+(CaS)-Q生成的CaS渣不熔于钢液，且比其轻，浮在钢液表面： (FeS)+(CaO)(FeO)+(CaS)-Q气化脱硫反应式：S+2O SO2气S+O2 SO2气S+2(FeO) SO2气+2Fe10、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？脱磷的基本

22、条件：较低的炉温；较高的炉渣碱度（34）；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。脱硫的基本条件:高的炉温；高的炉渣碱度；还原渣。回磷现象条件：a)在炼钢后期，当金属液温度太高时，炉渣中(FeO)与脱氧剂作用，金属液中的部分硅被氧化成SiO2，不仅降低了炉渣的氧化作用，更重要的是渣中的SiO2增加，炉渣碱度降低。b）渣中(3CaOP2O5)和(P2O5)与脱氧剂Mn、Si、Al作用，使磷还原，返回钢液。c)渣中(3CaOP2O5)与炉衬中SiO2作用，使渣中的游离(P2O5)量增加，产生回磷。防止回磷的方法 ：在炼钢后期控制钢液温度不过高；减

23、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。11、将5mm的共析钢加热到760并保温足够时间，问采用何种冷却方式可得到如下组织：珠光体、索氏体、屈氏体马氏体、马氏体，并在CCT曲线上绘制出冷却曲线。12、钢淬火后为什么要回火？不同回火温度分别得到什么组织？ 13、什么叫正火？正火的目的是什么？ 14、画出T8钢的TTT图和CCT图，并在TTT图上画出等温淬火、分级淬火、单介质淬火、双介质淬火的冷却曲线。15、分别说明生产滚动轴承、弹簧和曲轴所采用的热处理工艺，并说明原因。16、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

24、的性质3、改善浇注条件17、减少铸件中气体和非金属夹杂物的措施有那些？ 18、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？型（芯）砂性能要求：应具有一定的强度应具有良好的透气性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应具有良好的退让性应具有良好的工艺性能，即在造型时不粘模，具有好的流动性和可塑性，使铸型有清晰的轮廓，从而保证铸件有精确的轮廓尺寸。常用的型（芯）砂种类：粘土型砂、水玻璃砂和有机粘结剂砂三类。19、试说明影响金属可锻性的因素。金属本质的影响1）金属的化学成分：化学成分不同，塑性不

25、同，可锻性不同。2）金属的组织状态：组织结构不同，可锻造性不同；单一固溶体组成的合金，塑性好，可锻性好；铸态柱状组织和粗晶结构不如细小均匀的晶粒结构；金属内部有缺陷也不一样。 金属的变形条件1）变形温度：温度升高，塑性上升，降低变形抗力，易于锻造；但温度过高也会产生相应的缺陷，如氧化，脱碳、过热和过烧等。故要严格控制锻造温度范围。2）变形速度：(应变速率）指金属在锻压加工过程中单位时间内的相对变形量。变形速度的影响较复杂：一方面变形速度增大，冷变形强化现象严重，变形抗力增大，可锻性变坏；另一方面变形速度很大时产生的热能使金属温度升高，提高塑性，降低变形抗力，可锻性变好。3）变形时的应力状态：不

26、同压力加工方法，金属内部的应力状态是不同的。在金属塑性变形时，压应力数目越多，其塑性变形越好，因为压应力使滑移面紧密结合，防止产生裂纹；拉应力则使塑性变形降低，应为它使缺陷扩大，使滑移面分离。但压应力时变形抗力增大。故必须综合考虑塑性和变形抗力。20、粉末材料的模压成型前原料准备时为什么要进行退火处理？ 21、试说明塑料模压成形的工艺过程？ 模压成型过程：安放嵌件、加料、闭模、排气、固化、脱模、模具清理 成型材料的预处理：预压、预热参数主要包括: 成型温度、成型压力和成型时间。22、橡胶制品（干胶）的生产过程包括哪几个步骤？各起什么作用？橡胶制品是以生胶为基础加入适量配合剂（硫化剂、硫化促进剂

27、、防老剂、填充剂、软化剂、发泡剂、补强剂、着色剂等），经塑炼(使生胶分子链断链，使其由强韧的弹性状态转变为柔软、具有可塑性的状态，这种使弹性生胶转变为可塑状态)、混炼(使生胶炼制成制成质量均匀的混炼胶)和硫化(使胶料分子交联，成为具有高弹性的橡胶制品。橡胶变硬变韧)等工序成型获得。23、生胶与橡皮有什么区别？橡胶硫化的目的是什么？硫化程度是否愈高愈好？生胶是原材料，含橡胶量更多，弹性更明显的半透明的颗粒胶；橡皮是硫化产品。生胶是指没有经过任何加工的橡胶。橡胶是一种可以或已被改性为基本不溶（但能溶胀）于苯、甲乙酮、乙醇-甲苯共沸混合物等沸腾溶剂中的弹性体，胶皮胶面黏性不高，整体较软及轻，弹性较强

28、橡胶硫化的目的是使胶料分子交联，成为具有高弹性的橡胶制品，橡胶变硬变韧，硫化是为了交联，使生胶有实用价值硫化程度并非愈高愈好，一定的硫化温度对应有一定的正硫化时间，控制硫化时间来控制硫化程度24、下列场合宜采用何种热处理方法（不解释原因）（1）提高低碳钢的切削加工性能。（2）降低高碳工模具钢的硬度，以便切削加工，且为最终淬火作组织准备。（3）为表面淬火工件（要求芯部具有良好的综合机械性能）作组织准备。（4）纠正60钢锻造过热的粗大组织，为切削加工作准备。（5）降低冷冲压件的硬度，提高塑性，以便进一步拉伸。（6）为了得到下贝氏体组织。（7）去除因塑性变形加工、焊接等造成的残余应力。（8）渗氮前，

29、为提高渗氮件心部的强韧性采用的热处理方法。（9）消除过共析钢的网状二次渗碳体。25、铝合金熔炼的特征有哪些？1）熔化时间长：铝的熔化潜热大，比热大，消耗热量，熔速小。2）易吸氧：与氧生成Al2O3。该膜一旦破坏，进入的氧气很难去除。且Al2O3会随熔体进入铝锭。减少氧化是铝及其合金熔炼的重要问题。3）易吸氢：吸入的氢，在固相及液相两者中的溶解度相差很大。结晶时，形成气孔和疏松的氢化物，减少吸氢又是熔炼的另一种重要问题。4）易吸收金属杂质：铝是高活性的合金元素，易吸收铁质坩锅和工具中溶解的铁，或从炉衬中的氧化物及熔剂的氯盐中置换出铁、硅、锌等金属杂质。杂质进入铝熔体中很难去除。并随熔炼次数增多而

30、增多，防杂质污染是铝熔炼的第三个重要问题。26、简述火法冶金和湿法冶金的基本工艺过程。火法冶金工艺过程：矿石准备-选矿、干燥、焙烧、球化或烧结冶炼氧化还原提取金属精炼除去杂质提纯金属湿法冶金的基本工艺过程：浸 取固液分离溶液净化金属或化合物提取27、炼钢的实质是什么？在炼钢过程中发生哪些基本冶金反应？实质：除去生铁中多余的碳和大量杂质元素，使其化学成分达到钢的要求在高温条件下，用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的过量的碳和其它杂质转化为气体或炉渣而除去。把生铁冶炼成钢的实质，就是适当地降低生铁里的含碳量，除去生铁里的大部分硫、磷等有害杂质，调整钢里合金元素含量到规定范围之内。基本冶金反应：C+O=

31、CO+Q1 2C+O2=2CO +Q2C+(FeO)=Fe+CO -Q3Si+2O=(SiO2)Si+O气(SiO2)Si+2(FeO)=(SiO2)+2Fe2(CaO)+(SiO2)=(Ca2SiO4)2C+(SiO2)=Si+2CO气MnO=(MnO)Mn+1/22气（MnO）Mn+(FeO)=(MnO)+Fe (MnO)+C=Mn+CO22P+5(FeO)=P2O5+5Fe P2O5+4(CaO)=(4CaOP2O5) 或P2O5+3(CaO)=(3CaOP2O5) 总式：2P+5(FeO)+4(CaO)=(4CaOP2O5)+5Fe 或2P+5(FeO)+3(CaO)=(3CaOP2O

32、5)+5Fe3(FeO)+ (P2O5)= (3FeOP2O5)FeS+(CaO)(FeO)+(CaS)-Q(FeS)+(CaO)(FeO)+(CaS)-QS+2O SO2气S+O2 SO2气S+2(FeO) SO2气+2FeMn+FeOMnO+FeFeO+CFe+COSi+FeO=SiO2+2Fe2Al+FeOAl2O3+3Fe28、高炉炼铁过程中造渣的目的是什么1）熔化各种氧化物，控制生铁合格成分。2） 浮在熔融液表面，能保护金属，防止其过分氧化、热量散失或不致过热。29、能否通过增加渣量的办法来降低高炉生铁的含硫量？在实际生产中降低高炉生铁中硫含量的基本措施是什么？否； 脱硫30、影响液

33、态金属冲型能力的因素有哪些？1、液态合金的流动性：合金流动性主要取决于合金化学成分所决定的结晶方式、合金的物理性质及合金的结晶特点2、浇注条件：浇注温度、充型压力、浇注系统的结构 3、铸型的性质：铸型的蓄热系数、铸型温度、铸型的表面状态和铸型中的气体4、铸件结构：折算厚度、铸件复杂程度31、试述铸件产生热裂和冷裂的原因、裂纹的形态及其防止措施。热裂原因：铸件在凝固过程中，在固相线温度附近形成。此时结晶骨架已经完成，但晶粒间还有少量液体，强度很低，其收缩时受到铸型、型芯等的阻碍，铸件则产生热裂纹。热裂形态：沿晶界萌生和扩展、缝隙宽、形状曲折、缝内呈氧化色。热裂纹的防止措施： 应尽量选择凝固温度范

34、围小，热裂倾向小的合金。 应提高铸型和型芯的让性，以减小机械应力。 合理设计铸件结构。 减少铸件各部分温差，建立同时凝固的条件。 对于铸钢件和铸铁件，必须严格控制硫的含量， 防止热脆性。冷裂原因：在较低温度下，铸件处于弹性状态时，铸造应力超过合金在该温度下得强度极限而产生的。冷裂形态：穿晶扩展，裂纹细小，呈连续直线状，断口表面干净，并有金属光泽或轻微氧化色。 冷裂纹防止错施： 1）使铸件壁厚尽可能均匀；2）采用同时凝固的原则；3）对于铸钢件和铸铁件，必须严格控制磷的含量，防止冷脆性。 4）严格控制合金熔炼质量，特别是减少有害元素和非金属夹杂物的含量，提高合金的强度或改变其塑韧性。32、试述锤上

35、模锻的锻模模膛的分类。模膛根据其功能不同可分为制坯模膛和模锻模膛两大类：制坯模膛分为： 1）拔长模膛：减少坯料某部分横截面积，增加该部分长度。2）滚压模膛：减少坯料某部的横截面积和增加另一部分的横截面积，起分配金属和光整表面的作用。3）弯曲模膛：使坯料弯曲的模膛。4）切断模膛：是在上模与下模的角部形成的一对刀口，用来切断金属坯料。模锻模膛分为：1）预锻模膛：为改善金属流动条件，使锻件最终成形前获得接近终锻形状的模膛。与终断模膛相比，圆角和斜度较大，一般无飞边。2）终锻模膛：模锻时最后成形用模膛，需有飞边槽。33、焊接接头包括哪几部分？低碳钢焊接接头各部分的性能如何？焊接接头包括三部分：焊缝区：

36、焊缝金属的力学性能不低于母材。熔合区：化学成分不均匀，组织粗大，往往是粗大的过热组织或粗大的淬硬组织，使强度下降，塑性、韧性极差，产生裂纹和脆性破坏，其性能是焊接接头中最差的。（宽度为0.11mm）。热影响区： 过热区：晶粒粗大，甚至产生过热组织。塑性和韧性明显下降，是热影响区中力学性能最差的部位。 正火区：焊后空冷得到晶粒较细小的正火组织，力学性能较好 部分相变区：只有部分组织发生相变，晶粒不均匀，性能稍差34、钎焊和熔焊比有何根本区别？钎剂有何作用？钎焊和熔焊根本区别：钎焊母材不溶化，熔焊母材溶化。钎焊：利用熔点比母材低的填充金属（称为钎料），经加热熔化后，利用液态钎料润湿母材，填充接头间

37、隙并与母材相互扩散，实现连接的焊接方法。 熔化焊：是被焊工件在高温等的作用下发生熔化，由于被焊工件是紧密贴在一起的，在温度场、重力等的所用下，两个工件熔化的融液会发生混合现象，待温度降低后，熔化部分凝结，两个工件就被牢固的焊在一起了。 一个是利用外界的材料来焊接，一个是利用自身来与另一工件的顶端混合焊接。a 焊接温度与母材熔化温度之间的关系 熔焊时焊缝区母材熔化，参加冶金过程； 钎焊在母材熔化温度以下进行的焊接b 钎焊常被整体加热，接头的残余应力比熔焊小的多，易于保持工件的精密尺寸c 钎料的选择范围宽，熔焊没有这种选择余地d 钎焊只涉及数十微米的界面范围，不涉及母材深层次的结构，因此特别有利于

38、异种金属，M与M，M与nM的连接，熔焊是做不到的e 钎焊的焊缝强度较低，一般低于母材的力学强度。而熔焊只要焊丝成分得当，焊后热处理工艺适合，强度回接近或超过母材的强度钎剂作用：消除母材金属和钎料表面的氧化膜；保护母材金属和钎料在加热过程中不致再氧化；改善液态钎料对母材金属的润湿性能；保证获得高质量的钎焊焊头。35. 简述焊缝布置的基本原则。 焊缝应尽量分散布置 焊缝应尽量分散，以减小集中的焊接热影响区，焊缝位置应对称焊缝应尽可能避开最大应力和应力集中的部位焊缝应避开机械加工面36、焊条由哪两部分组成？各有何用途？焊芯： 焊缝的填充材料-填充焊缝；电极传导电流-导电药皮: 机械保护作用；冶金作用

39、；稳定电弧作用37、请说出乳液聚合的配方主要成分、聚合场所以及该方法的特点l 主要成分：单体主要要求：可进行自由基聚合且不与水反应 一般为油溶性单体 涂料用的两个主要胶乳： 丙烯酸酯单体：包括丙烯酸和甲基丙烯酸的各种酯 醋酸乙烯酯单体引发剂乳液聚合的主要引发剂为水溶性的 最常用的是过硫酸盐（K，Na、NH4），尤其是 过硫酸铵 pH值10，0.01mol / L中，50每秒每L 产生8.41012自由基 90每秒每L 产生2.51015自由基要在低温快速反应在，可采用氧化还原引发体系，如过硫酸盐亚铁盐体系：聚合可在室温引发，反应热可加热到5080，并需要冷却以免过热。乳化剂是一类可使互不相容的

40、油和水转变成难以分层的乳液的物质，属于表面活性剂。 分子通常由两部分组成乳化剂在水中的情况 乳化剂浓度很低时，是以分子分散状态溶解在水中 达到一定浓度后，乳化剂分子开始形成聚集体（约50150个分子），称为胶束。聚合场所：在胶束内 特点： 优点：水作分散介质，传热控温容易可在低温下聚合 Rp快，分子量高可直接得到聚合物乳胶缺点：要得到固体聚合物，后处理麻烦，成本较高难以除尽乳化剂残留物重要特点：前三种聚合方法中，使聚合速率提高一些的因素往往使分子量降低。而乳液聚合中，聚合速率和分子量可同时提高。38、要获得高纯度的聚合物，可用什么聚合方法来实施？并请介绍该方法的主要特点本体聚合 本体聚合的优缺

41、点l 优点 产品纯净，不存在介质分离问题； 可直接制得透明的板材、型材 ；不需要其他助剂，无需后处理，故工艺过程简单；聚合设备简单，可连续或间歇生产l 缺点 体系很粘稠，聚合热不易扩散，温度难控制，轻则造成局部过热，重则温度失调，引起爆聚；产品有气泡；分子量分布宽，39、说明本体聚合与悬浮聚合的异同。异：悬浮聚合 优点：散热容易，间歇生产，产物比较纯净 缺点：需要加分离、洗涤、干燥等程序，较为复杂本体聚合 优点：聚合物纯净，宜生产透明浅色制品；设备相对简单 缺点：不易散热，聚合时易发生爆聚同：悬浮聚合反应机理与本体聚合相同，可看作小珠本体聚合40、说明自由基连锁聚合反应的机理及特点。基理: 自

42、由基聚合反应一般由链引发、链增长、链终止等基元反应组成。此外，还可能伴有链转移反应实现自由基聚合反应的首要条件是在聚合体系中产生自由基。链引发反应是形成单体自由基活性中心的反应。在链引发阶段形成的单体自由基不断地和单体分子结合生成链自由基的过程，实际上是加成反应。自由基活性高，有相互作用而终止的倾向，即在一定条件下，增长链自由基失去活性形成稳定聚合物分子的反应。 链终止反应一般为双基终止 双基终止可分为：偶合终止和歧化终止自由基聚合过程中，增长链自由基从其它分子上夺取一个原子而终止成为稳定大分子，并使失去原子的分子又成为一个新自由基。反应特征： 在微观上可区分为链引发、增长、终止、转移等基元反

43、应，并可概括为：慢引发、快增长、速终止。引发速率最小，所以引发速率是控制聚合速率的关键。 只有链增长反应才使聚合度增加。一个单体自由基从引发，经增长和终止（或链转移），转变成大分子，时间极短，不能停留在中间阶段，反应混合物主要由单体和聚合物组成。在聚合过程中，聚合度变化较小。 在聚合过程中，单体浓度逐步降低，聚合物浓度相应提高。延长聚合时间主要是提高转化率，对分子量影响较小。 链转移反应有可能减小聚合反应的速度，少量阻聚剂（0.010.1%）则足以使自由基聚合反应终止。放热反应，活化能低，约2034kJ/mol，反应速率大，增长速率常数约102104 。热、光、辐射等能源也可引发某些单体聚合。

44、放热反应，烯类单体聚合热约5595kJ/mol；增长 活化能低，约2034kJ/mol，增长速率极高，增长 速率常数约102104 ，在0.01几秒钟内， 就可以使聚合度达到数千，甚至上万。活化能很低，只有821kJ/mol，甚至为零；终止速率常数极高，约104106 ; 链双基终止受扩散控制。 大分子的聚合度为链自由基重复单元数的两倍； 若有引发剂引发聚合，大分子两端均为引发剂残基。 大分子的聚合度与链自由基中单元数相同； 每个大分子只有一端为引发剂残基，其中，一个大分子的另一端为饱和，而另一个大分子的另一端为不饱和。41、逐步缩合反应有什么特点？逐步聚合反应是指单体聚合成聚合物是逐步进行的。反应初期，单体很快消失，变成二聚体、三聚体等低聚体。随着反应的进行，聚合物的相对分子质量逐步增加，经过一段时间后形成聚合物大分子。形成大分子的时间几乎是聚合反应所需的时间。 逐步聚合