冶金質(zhì)量分析

1、名詞解釋：4*10=401、 冶金概念：廣義冶金：包括礦石的開采、選礦、冶煉和金屬加工。由于科學技術(shù)的進步和工業(yè)的開展，采礦、選礦和金屬加工已各自形成獨立的學科。 狹義冶金：指礦石或精礦的冶煉，即提取冶金2、白點：由鋼中氫和應力作用而形成的一種裂紋。3、爐外精煉：在轉(zhuǎn)爐、電弧爐之外，加上必要的精煉裝置，對初煉鋼液進行精煉或處理，這一精煉過程，統(tǒng)稱為爐外精煉。4、噴射冶金：利用氬氣直接將粉料噴射到鋼液的深部。5、鑄錠：是把在煉鋼爐中冶煉好的鋼水倒入盛鋼桶內(nèi)，進行最后的脫氧、調(diào)整成分和調(diào)整溫度處理后、注入鋼錠模中凝固成為鋼錠；或是在連續(xù)鑄鋼設備中鑄成鋼坯。6、鑄鋼：鋼液注入一定形狀的模型中直接得到

2、冶金產(chǎn)品的過程稱為鑄鋼。7、模鑄：就是把在各種煉鋼爐中熔煉合格的鋼液倒入盛鋼桶內(nèi)，然后注入到具有一定形狀的鋼錠模中，使之凝固形成鋼錠的工藝過程。8、偏析：鋼液結(jié)晶過程中出現(xiàn)化學成分和非金屬夾雜物或相分的不均勻現(xiàn)象稱為偏析9、點狀偏析：由于鋼中氣體過多，鋼液粘稠，氣體排不出去，因此氣泡被一層鋼液包圍，由于氣泡導熱性差，致使它周圍的鋼液降溫緩慢，大量低熔點物質(zhì)和夾雜物在此聚集而最后凝固形成點狀偏析。10、縮孔：鋼液凝固時體積收縮而形成的孔洞。11、疏松：凝固時鋼液補充缺乏而殘留下局部的縫隙，或是鋼水中夾雜物和氣體造成的孔洞。12、軸心晶間裂紋：特征是橫向斷面的中心處，呈鏈珠狀，斷續(xù)排列成放射狀或蜘

3、蛛網(wǎng)狀細小裂紋，因其分布在軸心粗大樹枝狀晶的晶界上。13、皮下氣泡：是單個的或成簇的紡錘形小孔洞分布在鋼錠表皮下一定深度處，通常是在距表皮幾毫米的區(qū)域為多，有時穿透鋼材表皮呈小裂縫，但其末端呈圓角。14、鼓肚變形：帶液心的鑄坯在運行過程中，于兩支撐輥之間，高溫坯殼中鋼液靜壓力作用下，發(fā)生鼓脹成凸面的現(xiàn)象，稱之為鼓肚變形15、脫方菱形變形：菱形變形也叫脫方。是指鑄坯的一對角小于90，另一對角大于90；兩對角線長度之差稱為脫方量。16、顯微組織檢驗高倍檢驗：用金相顯微鏡來觀察，分析鋼中的微觀組織狀態(tài)和缺陷的檢驗方法。17、宏觀組織檢驗：用肉眼或放大鏡在材料或零件上檢查由于冶煉、軋制及各種加工過程所

4、帶來的化學成分及組織不均勻性或缺陷的方法。18、連鑄輕壓下的定義：是在容易形成鑄坯中心偏析的凝固末端實施一定的壓下量，使容易形成偏析及疏松的地方的非濃化鋼液均勻流動。簡答6題 45分論述151、冶煉質(zhì)量評價指標:成分控制范圍、純潔度及、鑄態(tài)組織。合格的冶金產(chǎn)品：成分應控制在最正確范圍，純度要高，鑄態(tài)組織要均勻、致密。2、常用的氧化劑：鐵礦石、氧化鐵皮、錳礦、氧氣。 作用：完成并加速煉鋼過程中氧化精煉任務。3、煉鋼的根本任務：1降低C到規(guī)定的范圍2除去雜質(zhì)Si、Mn、S、P等 3添加合金元素進行合金化4、根據(jù)爐子類型、爐底材料、爐渣性質(zhì)及操作內(nèi)容等來進行分類：氧氣轉(zhuǎn)爐、平爐、感應爐。5、顯微組織

5、檢驗的過程：取樣、預磨、拋光、腐蝕、觀察。6、鋼與合金中金屬雜質(zhì)元素內(nèi)吸附元素是指：鉛Pb、錫Sn、鉍Bi、銻Sb、砷As等。它們?nèi)菀自诰Ы缣幤邸?、爐外精煉目的：脫碳，脫氣N,H、脫氧、脫硫，去除夾雜物，控制夾雜物形態(tài)和進行成分微調(diào)等。8、電弧爐煉鋼法的特點1本身清潔、無污染，而且能量易于調(diào)節(jié)，便于控制熔池溫度。2爐體密封性好，熱效率高 不僅能形成氧化性氣氛也能形成復原性氣氛 經(jīng)濟效益好9、氫對鋼質(zhì)量的影響：1降低鋼的塑性。2使鋼產(chǎn)生氫脆。3使鋼產(chǎn)生白點10、真空脫氣包括真空脫氧、脫氮和脫氫。 原理：冶金過程中的各種化學反響，都是向平衡狀態(tài)方向自發(fā)進行。改變系統(tǒng)壓力可以影響化學平衡，例如反

6、響生成物為氣體時，減少系統(tǒng)的壓力，可以使化學平衡向增多氣體物質(zhì)的方向移動。11、常用的鑄錠缺陷:裂紋、剩余縮孔、疏松、白點、發(fā)紋、氣泡、結(jié)疤、偏析、翻皮、非金屬夾雜物等12、不同煉鋼法的選用原那么一根據(jù)鋼的質(zhì)量要求來選擇. 對不同鋼種質(zhì)量要求重點不同 如：軸承鋼以要求純潔度為主，而齒輪鋼那么以控制鋼的化學成分為主 不同煉鋼法的質(zhì)量特征 如：對氮有特別要求的鋼種，不易采用電爐冶煉。 對鋼及合金鑄態(tài)組織的要求 如：高速工具鋼的碳化物偏析等。二從原材料和資源條件來選擇三從市場和經(jīng)濟效益來選擇四結(jié)合現(xiàn)有設備及技術(shù)特點來選擇13、防止白點的措施：根本方法是設法減少鋼中的氫含量。 煉鋼過程中,使用枯燥原料

7、和促進熔池沸騰。 冶煉后的鋼液,進行真空處理 鍛軋后的鋼件，利用氫在高溫區(qū)擴散能力強來減少固態(tài)鋼中的氫含量。通常使用的方法有擴散退火和鍛軋后的等溫退火等。14、鋼錠凝固組織分布及原因：鋼錠的結(jié)晶在前期因溫度梯度大，由表皮里順序進行，形成晶體定向生長的激冷層和柱狀晶區(qū)；在后期那么因溫度梯度很小而得以普遍形核，形成等軸的粗大晶區(qū)。15、偏析度k和偏析系數(shù)1-k來表示元素的偏析傾向，其k為固體中的元素與原始液體中元素含量的比值，當k1為正偏析，k1為負偏析，在鋼中溶解度小的元素或使鋼液熔點降低的元素偏析程度較大，如S、P、C等偏析程度較大，不同鋼種偏析也不同： 鎮(zhèn)靜鋼的特點是有兩個正偏析層和沉積錐區(qū)

8、域呈現(xiàn)的負偏析。 沸騰鋼錠在邊部呈負偏析，在內(nèi)部呈正偏析。 半鎮(zhèn)靜鋼錠兼有上兩者偏析特點。16、中間包作用： 穩(wěn)定鋼流，減少鋼流對結(jié)晶器中坯殼的沖刷； 均勻成分、溫度，促使夾雜物上浮； 對多流連鑄機，可對鋼水進行分流； 多爐連澆時，起承上啟下的作用。17、中間包怎樣去夾雜物：通過埋設于中間包底部的透氣管或透氣梁向鋼液中吹入氣泡，與流經(jīng)此處鋼液中的夾雜物顆粒相互碰撞聚合吸附，同時也增加了夾雜物的垂直向上運動，從而到達凈化鋼液目的。中間包去夾雜物方法：改善中間包形狀、加大中間包容積、安裝擋渣墻。18、結(jié)晶器的作用： 高效的熱交換器： 精心制造的凝固工具： 成型的模具： 反響容器：19、改善鋼水在結(jié)

9、晶器的流動狀態(tài)的方式：吸氬攪拌、電磁攪拌、電磁制動。20、結(jié)晶器吹氬的作用：吹氬的攪拌作用，縮短了夾雜物向鋼液外表移動的距離，增大了夾雜物上浮的速度；增大夾雜物顆粒間碰撞的幾率，促進了夾雜物的長大；使夾雜物附著于氣泡外表，起到浮選的作用。21、結(jié)晶器保護渣作用： 絕熱保溫、防止鋼液面結(jié)殼 隔絕空氣防止二次氧化 吸收鋼水中的夾雜物 渣膜的潤滑作用 改善結(jié)晶器傳熱22、連鑄坯的凝固分為四個階段：1鋼液在結(jié)晶器內(nèi)形成薄的坯殼；2坯殼增厚、收縮，與結(jié)晶器壁間形成氣隙；3坯殼出結(jié)晶器，在二冷區(qū)進一步冷卻凝固；4坯殼進入空冷區(qū)進行緩慢冷卻，整個斷面上溫度逐漸趨于均勻。23、二冷區(qū)作用：24、二冷區(qū)出現(xiàn)中心

10、裂紋原因和措施：25、減少鼓肚變形應采取措施 降低連鑄機的高度 二冷區(qū)采用小輥距密排列； 鑄機從上到下輥距應由密到疏布置 支撐輥要嚴格對中 加大二冷區(qū)冷卻強度 防止支撐輥的變形，板坯的支撐輥最好選用多結(jié)輥26、應對菱形變形的措施 選用適宜錐度的結(jié)晶器 結(jié)晶器最好用軟水冷卻 保持結(jié)晶器內(nèi)腔正方形，以使凝固坯殼為規(guī)規(guī)正正的形狀. 結(jié)晶器以下的600mm距離要嚴格對?。徊⒋_保二冷區(qū)的均勻冷卻 。 控制好鋼液成分。27、控制內(nèi)部裂紋措施： 采用壓縮澆鑄和多點矯直技術(shù) 二冷區(qū)采用適宜夾輥輥距，支撐輥準確對弧 二冷水分配適當，保持鑄坯外表溫度均勻 適宜拉輥壓下量，最好采用液壓控制技術(shù)。28、連鑄坯的質(zhì)量評

11、價 連鑄坯的純潔度 連鑄坯的外表質(zhì)量 連鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量 連鑄坯的外觀性質(zhì) 29、提高鋼純潔度的措施 無渣出鋼 選擇適宜的精煉處理方式 采用無氧化澆注技術(shù) 充分發(fā)揮中間罐冶金凈化器的作用 選用優(yōu)質(zhì)耐火材料優(yōu)質(zhì)耐火材料 充分發(fā)揮結(jié)晶器的作用 采用電磁攪拌技術(shù)，控制注流運動電30、鋼材外表缺陷常見宏觀組織和缺陷(重點宏觀組織及缺陷包括：一般疏松、中心疏松、錠型偏析、斑點狀偏析、白亮帶、中心偏析、帽口偏析、皮下氣泡、剩余縮孔、翻皮、白點、軸心晶間裂縫、內(nèi)部氣泡、非金屬夾雜物肉眼可見及夾渣、異金屬夾雜等15種。31、硫印試驗：用來直接檢驗硫并間接檢驗其他元素在鋼中偏析或分布的方法。原理：在試驗過程中，相

12、紙上的硫酸與式樣面上的硫化物發(fā)生作用，產(chǎn)生H2S氣體，H2S又與印相紙上的AgBr發(fā)生作用，生成Ag2S,沉積在印相紙相應的位置上，形成黑色或深褐色斑點，即是鋼中硫化物存在的部位。斑點越大，色澤越深，那么表示硫化物顆粒越大，硫含量越大。反之亦然。32、如何減少鋼中的氫的含量： 降低熔化期鋼液氫含量的主要措施是： 裝料前在爐底部參加適量的渣料，這樣當爐底部形成熔池的初期，鋼液就在渣層的覆蓋下與大氣隔離，從而減輕了鋼液自大氣中吸收的氫量。 選用氫含量較低的爐料，如爐料中有大量含氫較高的合金時，應預先進行去氫退火處理，以減少其中的氫含量。 盡可能不在大氣濕度高的天氣冶煉對氫敏感的鋼種。 在精煉與合金

13、化時，為降低鋼液氫的質(zhì)量分數(shù)可采取以下措施： 選擇適宜的爐渣。在冶煉低氫鋼時，應選用低堿度渣進行精煉。 精煉使用的脫氧劑與渣料，應充分烘烤，以減少由其帶入的水分。 合理選擇精煉期時間和溫度。防止鋼液過熱和時間過長。 減少出鋼澆注過程鋼液氫含量的主要措施有以下幾點： 使用枯燥的耐火材料，新的出鋼槽與盛鋼筒應進行充分地烘烤。 采用鋼包吹氬脫氫工藝對鋼液進行處理。的二次冷卻會極大地擴展鑄坯在結(jié)晶器中凝固初期所產(chǎn)生的缺陷，導致裂紋、偏析、穿晶等嚴重的鑄坯質(zhì)量問題。名詞解釋：4*10=402、 冶金概念：廣義冶金：包括礦石的開采、選礦、冶煉和金屬加工。由于科學技術(shù)的進步和工業(yè)的開展，采礦、選礦和金屬加工

14、已各自形成獨立的學科。 狹義冶金：指礦石或精礦的冶煉，即提取冶金2、白點：由鋼中氫和應力作用而形成的一種裂紋。3、爐外精煉：在轉(zhuǎn)爐、電弧爐之外，加上必要的精煉裝置，對初煉鋼液進行精煉或處理，這一精煉過程，統(tǒng)稱為爐外精煉。4、噴射冶金：利用氬氣直接將粉料噴射到鋼液的深部。5、鑄錠：是把在煉鋼爐中冶煉好的鋼水倒入盛鋼桶內(nèi)，進行最后的脫氧、調(diào)整成分和調(diào)整溫度處理后、注入鋼錠模中凝固成為鋼錠；或是在連續(xù)鑄鋼設備中鑄成鋼坯。6、鑄鋼：鋼液注入一定形狀的模型中直接得到冶金產(chǎn)品的過程稱為鑄鋼。7、模鑄：就是把在各種煉鋼爐中熔煉合格的鋼液倒入盛鋼桶內(nèi)，然后注入到具有一定形狀的鋼錠模中，使之凝固形成鋼錠的工藝過

15、程。8、偏析：鋼液結(jié)晶過程中出現(xiàn)化學成分和非金屬夾雜物或相分的不均勻現(xiàn)象稱為偏析9、點狀偏析：由于鋼中氣體過多，鋼液粘稠，氣體排不出去，因此氣泡被一層鋼液包圍，由于氣泡導熱性差，致使它周圍的鋼液降溫緩慢，大量低熔點物質(zhì)和夾雜物在此聚集而最后凝固形成點狀偏析。10、縮孔：鋼液凝固時體積收縮而形成的孔洞。11、疏松：凝固時鋼液補充缺乏而殘留下局部的縫隙，或是鋼水中夾雜物和氣體造成的孔洞。12、軸心晶間裂紋：特征是橫向斷面的中心處，呈鏈珠狀，斷續(xù)排列成放射狀或蜘蛛網(wǎng)狀細小裂紋，因其分布在軸心粗大樹枝狀晶的晶界上。13、皮下氣泡：是單個的或成簇的紡錘形小孔洞分布在鋼錠表皮下一定深度處，通常是在距表皮幾

16、毫米的區(qū)域為多，有時穿透鋼材表皮呈小裂縫，但其末端呈圓角。14、鼓肚變形：帶液心的鑄坯在運行過程中，于兩支撐輥之間，高溫坯殼中鋼液靜壓力作用下，發(fā)生鼓脹成凸面的現(xiàn)象，稱之為鼓肚變形15、脫方菱形變形：菱形變形也叫脫方。是指鑄坯的一對角小于90，另一對角大于90；兩對角線長度之差稱為脫方量。16、顯微組織檢驗高倍檢驗：用金相顯微鏡來觀察，分析鋼中的微觀組織狀態(tài)和缺陷的檢驗方法。17、宏觀組織檢驗：用肉眼或放大鏡在材料或零件上檢查由于冶煉、軋制及各種加工過程所帶來的化學成分及組織不均勻性或缺陷的方法。18、連鑄輕壓下的定義：是在容易形成鑄坯中心偏析的凝固末端實施一定的壓下量，使容易形成偏析及疏松的

17、地方的非濃化鋼液均勻流動。簡答6題 45分論述151、冶煉質(zhì)量評價指標:成分控制范圍、純潔度及、鑄態(tài)組織。合格的冶金產(chǎn)品：成分應控制在最正確范圍，純度要高，鑄態(tài)組織要均勻、致密。2、常用的氧化劑：鐵礦石、氧化鐵皮、錳礦、氧氣。 作用：完成并加速煉鋼過程中氧化精煉任務。3、煉鋼的根本任務：1降低C到規(guī)定的范圍2除去雜質(zhì)Si、Mn、S、P等 3添加合金元素進行合金化4、根據(jù)爐子類型、爐底材料、爐渣性質(zhì)及操作內(nèi)容等來進行分類：氧氣轉(zhuǎn)爐、平爐、感應爐。5、顯微組織檢驗的過程：取樣、預磨、拋光、腐蝕、觀察。6、鋼與合金中金屬雜質(zhì)元素內(nèi)吸附元素是指：鉛Pb、錫Sn、鉍Bi、銻Sb、砷As等。它們?nèi)菀自诰Ы?/p>

18、處偏聚。7、爐外精煉目的：脫碳，脫氣N,H、脫氧、脫硫，去除夾雜物，控制夾雜物形態(tài)和進行成分微調(diào)等。8、電弧爐煉鋼法的特點1本身清潔、無污染，而且能量易于調(diào)節(jié)，便于控制熔池溫度。2爐體密封性好，熱效率高 不僅能形成氧化性氣氛也能形成復原性氣氛 經(jīng)濟效益好9、氫對鋼質(zhì)量的影響：1降低鋼的塑性。2使鋼產(chǎn)生氫脆。3使鋼產(chǎn)生白點10、真空脫氣包括真空脫氧、脫氮和脫氫。 原理：冶金過程中的各種化學反響，都是向平衡狀態(tài)方向自發(fā)進行。改變系統(tǒng)壓力可以影響化學平衡，例如反響生成物為氣體時，減少系統(tǒng)的壓力，可以使化學平衡向增多氣體物質(zhì)的方向移動。11、常用的鑄錠缺陷:裂紋、剩余縮孔、疏松、白點、發(fā)紋、氣泡、結(jié)疤

19、、偏析、翻皮、非金屬夾雜物等12、不同煉鋼法的選用原那么一根據(jù)鋼的質(zhì)量要求來選擇. 對不同鋼種質(zhì)量要求重點不同 如：軸承鋼以要求純潔度為主，而齒輪鋼那么以控制鋼的化學成分為主 不同煉鋼法的質(zhì)量特征 如：對氮有特別要求的鋼種，不易采用電爐冶煉。 對鋼及合金鑄態(tài)組織的要求 如：高速工具鋼的碳化物偏析等。二從原材料和資源條件來選擇三從市場和經(jīng)濟效益來選擇四結(jié)合現(xiàn)有設備及技術(shù)特點來選擇13、防止白點的措施：根本方法是設法減少鋼中的氫含量。 煉鋼過程中,使用枯燥原料和促進熔池沸騰。 冶煉后的鋼液,進行真空處理 鍛軋后的鋼件，利用氫在高溫區(qū)擴散能力強來減少固態(tài)鋼中的氫含量。通常使用的方法有擴散退火和鍛軋后

20、的等溫退火等。14、鋼錠凝固組織分布及原因：鋼錠的結(jié)晶在前期因溫度梯度大，由表皮里順序進行，形成晶體定向生長的激冷層和柱狀晶區(qū)；在后期那么因溫度梯度很小而得以普遍形核，形成等軸的粗大晶區(qū)。15、偏析度k和偏析系數(shù)1-k來表示元素的偏析傾向，其k為固體中的元素與原始液體中元素含量的比值，當k1為正偏析，k1為負偏析，在鋼中溶解度小的元素或使鋼液熔點降低的元素偏析程度較大，如S、P、C等偏析程度較大，不同鋼種偏析也不同： 鎮(zhèn)靜鋼的特點是有兩個正偏析層和沉積錐區(qū)域呈現(xiàn)的負偏析。 沸騰鋼錠在邊部呈負偏析，在內(nèi)部呈正偏析。 半鎮(zhèn)靜鋼錠兼有上兩者偏析特點。16、中間包作用： 穩(wěn)定鋼流，減少鋼流對結(jié)晶器中坯

21、殼的沖刷； 均勻成分、溫度，促使夾雜物上??； 對多流連鑄機，可對鋼水進行分流； 多爐連澆時，起承上啟下的作用。17、中間包怎樣去夾雜物：通過埋設于中間包底部的透氣管或透氣梁向鋼液中吹入氣泡，與流經(jīng)此處鋼液中的夾雜物顆粒相互碰撞聚合吸附，同時也增加了夾雜物的垂直向上運動，從而到達凈化鋼液目的。中間包去夾雜物方法：改善中間包形狀、加大中間包容積、安裝擋渣墻。18、結(jié)晶器的作用： 高效的熱交換器： 精心制造的凝固工具： 成型的模具： 反響容器：19、改善鋼水在結(jié)晶器的流動狀態(tài)的方式：吸氬攪拌、電磁攪拌、電磁制動。20、結(jié)晶器吹氬的作用：吹氬的攪拌作用，縮短了夾雜物向鋼液外表移動的距離，增大了夾雜物上

22、浮的速度；增大夾雜物顆粒間碰撞的幾率，促進了夾雜物的長大；使夾雜物附著于氣泡外表，起到浮選的作用。21、結(jié)晶器保護渣作用： 絕熱保溫、防止鋼液面結(jié)殼 隔絕空氣防止二次氧化 吸收鋼水中的夾雜物 渣膜的潤滑作用 改善結(jié)晶器傳熱22、連鑄坯的凝固分為四個階段：1鋼液在結(jié)晶器內(nèi)形成薄的坯殼；2坯殼增厚、收縮，與結(jié)晶器壁間形成氣隙；3坯殼出結(jié)晶器，在二冷區(qū)進一步冷卻凝固；4坯殼進入空冷區(qū)進行緩慢冷卻，整個斷面上溫度逐漸趨于均勻。23、二冷區(qū)作用：24、二冷區(qū)出現(xiàn)中心裂紋原因和措施：25、減少鼓肚變形應采取措施 降低連鑄機的高度 二冷區(qū)采用小輥距密排列； 鑄機從上到下輥距應由密到疏布置 支撐輥要嚴格對中 加大二冷區(qū)冷卻強度 防止支撐輥的變形，板坯的支撐輥最好選用多結(jié)輥26、應對菱形變形的措施 選用適宜錐度的結(jié)晶器 結(jié)晶器最好用軟水冷卻 保持結(jié)晶器內(nèi)腔正方形，以使凝固坯殼為規(guī)規(guī)正正的形狀. 結(jié)晶器以下的600mm距離要嚴格對??；并確保二冷區(qū)的均勻冷卻 。 控制好鋼液成分。27、控制內(nèi)部裂紋措施： 采用壓縮澆鑄和多點矯直技術(shù) 二冷區(qū)采用適宜夾輥輥距，支撐輥準確對弧 二冷水分配適當，保持鑄坯外表溫度均勻 適宜拉輥壓下量，最好采用液壓控制技術(shù)。28、連鑄坯的質(zhì)量評價 連鑄坯的純潔度 連鑄坯的外表質(zhì)量 連鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量 連鑄坯的外觀性質(zhì) 29、提高鋼純潔度的措施 無渣出鋼 選擇適宜的精煉處理