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技术分享:合金熔炼常见知识点和名词解释汇总

2019-06-19 10:21 [材料] 来源于:有色技术平台
导读:合金熔炼常见知识点和名词解释汇总,仅供大家参考与学习。...
技术分享:合金熔炼常见知识点和名词解释汇总
 
(内容来源于:有色金属结构材料,关注查看更多详情)
 

1、屈服强度:表示方法:试样拉伸过程中标距部分残余伸长为原长度的0.2×10时的应力,符号δ0.2.

名词解释:就是指金属对起始塑性变形的抗力; 抗拉强度:表示方法:最大均匀塑性变形抗力的指标δb 名称解释:是代表最大均匀塑性变形抗力的指标; 延伸率: 表示方法:δ

铸造合金的分类: 铸造有色合金和铸造黑色合金

2、常用的熔炼方法及加热原理:

冲天炉熔炼:利用焦炭燃烧产生热量使合金融化。

电弧炉熔炼:利用电弧产生的热量来熔炼合金。

感应炉熔炼:利用交流电感应作用是金属本身产生热量来熔化金属的一种熔炼方法

固溶强化:指形成固溶体使合金强化的方法

时效强化:通过热处理利用合金的相变产生第二相微粒,这样的强化加时强化

变质处理:是在熔融的合金中加入少量的一种或几种元素(或加化和物起作用而得),改变合金的结晶组织,从而改善机械性能

机械性能的壁厚效应:机械性能随壁厚的增加而下降的现象

变质潜伏期:变质元素加入铝液后,必须保持某一确定时间才能得到最大的变质作用,此保持时间称为潜伏期

炉料遗传性:质量差的炉料,熔化后获得的铸件组织性能也差,虽经正常熔炼工艺的处理仍无改善

球化衰退:球化处理后的铁液在停留预定时间后,球化效果会下降甚至消失

铁碳相图双重性:是指碳既可以以石墨形式存在,又可以以Fe3c形式存在。

炉气燃烧比:是指CO2占(CO2+CO)总量的百分比。

冲天炉的炉壁效应:冲天炉内的炉气有自动趋于沿炉壁流动的倾向

魏氏组织:铸钢冷却时,在二次结晶过程中,若铁素体呈针、片状从奥氏体中析出,且与晶粒周界成一定的角度,通常将这种先共析针(片)状铁素体加珠光体的组织

等强温度:随着温度升高,在一定温度时,晶界和晶内强度相等

金属的钝化:是指活泼金属由易腐蚀的活性状态变为耐腐蚀的钝性状态

集肤效应:由于高频,炉料中的电流绝大部分都沿表层流过,这种现象称为集肤效应 回火脆性:

稳定化处理:充分发挥钛的作用,使钢中尽可能多的C都形成TiC,并将铬稳定在奥氏体基体中的热处理方法称为稳定化处理。

3、金属材料的强化机制有哪些,细晶强化实质及对合金强度和塑性的影响

答:机制:细晶强化、固溶强化、时效强化、弥散强化、形变强化

实质:增加晶界 能同时提供塑性和强度

影响:形变强化与粒子强化在强度提高时,塑性会显著降低;固溶强化在强度提高时塑性还能保持较好的水平;晶界强化时,细化晶粒提高强度也改善塑性。

4、铸造合金的使用性能有哪些:

答:机械性能、物理性能、化学性能

5、铸造合金的工艺性能有哪些:

答:铸造性能、熔炼性能、焊接性能、热处理性能、机加工性能

6、铸造铝合金的分类及牌号表示方法?

分类:si,cu,mg,zn四类,表达方式分别是:zl1**,zl2**,zl3**,zl4**,牌号:zal+合金元素+元素含量

标准类铸镁合金(Mg-Al-Zn系合金);2)高强度类铸镁合金(Mg-Zn-Zr系合金):3)耐热类镁合金(Mg-RE-Zn-Zr系合金)

7、铝硅合金进行变质处理的原因及方法?

答:原因:硅相在自发非控制生长条件下回长成片状,这种形态的脆相严重地割裂基体,大大降 低了合金的强度和塑性

方法:加入氟化钠与氯盐的混合物来进行变质处理,加入微量的纯钠也有同样效果。

8、镁、铜、铁、稀土、镍及锰对铝硅合金组织和性能的影响

答1)镁:少量的镁,即能大大提高抗拉和屈服强度,随着镁量增加,强化效果不断增大,强度急剧上升,而塑性下降; 

2)铜:使铝硅合金强度显著增加,但伸长率下降,提高合金的热强性; 

3)铁:恶化了合金的机械性能,特别是塑性,同时降低了合金的抗蚀性;

 4)锰:在Al-Si合金中加入锰,可大大降低Fe的危害。

9、Al-Si类活塞合金多为共晶及过共晶合金的原因

答:原因:活塞材料要求具有高的热强性和耐磨性,低的线膨胀系数和密度。共晶及过共晶合金铝硅合金中含有大量共晶和初生硅硅,可以保证合金有良好的铸造性能和低的线胀系数,并提高强度、耐磨性、抗蚀性。

10、稀土在铝合金、镁合金中有什么作用

答:在铝合金中起到提高合金的高温机械性能和增加耐热性的作用,但同时使得合金的室温性能降低。还具有一定的变质作用;在镁合金的作用是能提高镁合金的热强性,高温机械性能和铸造性能。

11、铝铜类合金的铸造性能差、抗腐蚀性低的原因

答:由于铝铜类合金结晶温度范围宽使得铸造性能差;又因为Al和Cu之间的电位差较大,所以抗腐蚀性能低。

12、铝合金精炼的目的是什么,主要方法有哪些

答:目的:获得符合规定组分、气体及氧化夹杂物的含量少,并保证铸件得到细密组织的高质量合金液 方法:1、吹惰性气体 2、过滤 3、真空处理 4、加气化溶剂 5、吹火性气体6、加稀土金属

13、铝液中氧化夹杂与针孔有何关系?原因何在

答:铝液中氧化夹杂越多,则含氢量也越高。并且氧化夹杂物提供了气泡成核的现成界面,促使铸件针孔的形成

14、浮游法精炼的基本原理和方法,气泡大小对精炼效果有什么影响

答:基本原理:在铝液中吹入气体或产生气体,利用气泡在铝液中的浮升,将氢及夹杂排出液面。因为铝液内气泡中氢的分压起始为零,溶解氢按西华特定律不断进入气泡,随气泡很快逸入大气。精炼方法:包括氯盐精炼、硝酸盐精炼、吹惰性或活性气体精炼等。

15、影响变质处理效果的因素有哪些

答:1)冷却速度;2)变质潜伏期;3)变质衰退;4)变质合金中元素的相互作用

16、锆对镁合金有什么影响

答:锆对镁合金的影响: 1)改善铸造性能;2)除氢作用;3)除杂质作用;4)提高抗蚀性。 稀土对镁合金的影响:1)提高机械性能;2)提高热强性;3)改善铸造性能

17、镁合金热处理时为什么需要分两个阶段加热

答: 防止铸件过烧

18、在几类镁合金中,为什么Al-Mg类合金必须进行孕育处理

答: Al-Mg类合金结晶温度范围宽自发凝固时晶粒很粗大,大大降低了合金机械和铸造性能,因此要孕育处理使得晶粒细化。 

19、镁合金熔炼时为什么需要保护。其熔炼保护技术有那几种,基本原理是什么

答:镁合金熔炼时特别容易氧化燃烧,因此熔炼时需要保护。保护方法有熔盐保护法、合金化保护法、气体保护法。熔盐保护的机理:融盐层直接物理隔离;合金化保护的机理:形成致密氧化膜后物理隔离;气体保护的机理:1)与合金反应形成致密保护膜,2)隔离空气

20、Mg-Al类合金为什么不能加锆变质,其孕育处理方法有哪几种

答:因为Mg-Al类合金含有铝,铝阻碍锆的加入,锆与铝形成ZrAl3化合物下沉到坩埚底部,使Zr损耗掉。孕育处理方法有:1)过热孕育法;2)加碳孕育法

21、铜合金熔炼脱氧的原因及常用方法,哪类铜合金不需要脱氧,为什么 

答:原因:铜合金含氧过多将使铜的塑性和导电性能显著降低。

常用方法:常用脱氧剂脱氧,磷铜(Cu-P)中间合金是最常用的脱氧剂。黄铜一般不需要脱氧,因为黄铜中含有锌,锌容易蒸发,能自动除氢和脱氧,所以一般无需精炼和磷铜脱氧 

22、铸造钛合金常见熔炼方法

答:非自耗电极电弧炉熔炼 自耗电极电弧炉熔炼 真空自耗电极电弧凝壳炉熔炼

 

23、铜合金熔炼时常用的脱氢方法和基本原理 

答: 方法:氧化法、通氮法、加氯化锌法、沸腾法

24、根据碳在铸铁中存在的形态的不同,通常可将铸铁分为哪几种

答: 白口铸铁,碳主要以碳化物的形式存在;灰铸铁,碳主要以石墨的形式存在;麻口铸铁,碳主要以石墨与渗碳体的形式存在。

25、灰铸铁中根据石墨的形态不同而分为哪几种铸铁

答:片状石墨铸铁(简称灰铁)、球状石墨铸铁(简称球铁)、可锻铸铁(简称可铁)、蠕虫状石墨铸铁(简称蠕铁) 

26、石墨对灰铸铁的性能有什么影响

答:在灰铸铁组织中,石墨是决定铸铁性能的主要方面,它对铸铁有双重影响。一方面使灰铸铁的力学性能比较低,虽然具有一定的强度与硬度,但是塑性与韧性几乎为零;另一方面赋予了灰铸铁特殊的性能比如缺口敏感性小、良好的减震性和减摩性。

27、提高灰铸铁性能的主要途径是什么

答:1)合理选定化学成分。在碳当量较低时,适当提高Si/C比,强度性能会有所提高。2)孕育处理。 促进石墨化,降低白口倾向;降低断面敏感性;控制石墨形态,消除过冷石墨;适当增高共晶团数和促进细片状珠光体的形成,从而达到改善铸铁的强度性能及其它性能的目的。3)微量或低合金化。 

28、球墨铸铁孕育和球化处理的目的是什么

答:孕育处理的目的是:1)消除结晶过冷和白口倾向;2)促进石墨化,增加石墨核心,细化球状石墨,提高石墨球的圆整度,改善球化率;3)减小晶间偏析。球化处理的目的是获得球状石墨,提高铸铁力学性能。 

29、球墨铸铁和蠕墨铸铁生产的主要工艺过程

答:球墨:1、化学成分的选定 2、球墨铸铁的熔炼要求及处理技术 3、球墨铸铁的孕育处理 蠕墨:1、化学成分的选择 2、炉前处理及其控制 

30、可锻铸铁的生产主要包括那两个步骤

答:1)浇注纯白口铸铁件;2)可锻化退火(使渗碳体分解为团絮状石墨)。

31、如果生产薄壁铁件,要求较高塑性及韧性及低成本,你认为那种铸铁最为合适,为什么

答:可锻铸铁最为合适,因为浇注薄壁铸件易产生白口组织,而生产可锻铸铁首先就是要得到白口组织,同时可锻铸铁成本也较低,所以可锻铸铁最为合适。 

32、铸铁熔炼的方法主要有哪些

答:1、冲天炉熔炼 2、电炉熔炼 3、双联熔炼 4、三联熔炼 

33、提高冲天炉铁水温度的措施有哪些

答:1)采用高质量的焦炭,2)高的焦炭比,3)合适的风速和风量,4)合理的风口位置,5)预热送风,6)富氧送风,7)改进炉膛形状。

34、冲天炉与电炉双联的原理

答:1)原理:利用冲天炉完成熔化任务,利用电炉完成铁水的升温与调整成分;2)特点:效率高;成本合适;铁水质量好。

 35、结晶组织对铸造碳钢的机械性能影响如何

答:1)奥氏体晶粒度的影响:奥氏体晶粒大小直接影响到最终形成的组织中的铁素体和珠光体的晶粒度。晶粒越细,钢的强度和韧性越好。2)晶粒形状的影响:在钢液凝固过程中,从表面到中心分布有三个晶区,即细等轴区,柱状晶区和粗等轴区。缩小粗等轴和柱状晶区,提高细等轴晶率,可以使钢的性能提高。3)铁素体形态的影响:在铸态的亚共析钢组织中,由于钢的含碳量和冷却速度的不同,在二次结晶过程中析出的先共析铁素体具有三种形态:即粒状、条状(魏氏体)和网状。条状组织和网状组织都使钢的强度降低。通过热处理,可使这两种组织转变为粒状组织,从而提高钢的性能。

 36、什么是回火脆性,它是如何产生的,怎样消除 

答:回火脆性:是指淬火钢回火后出现韧性下降的现象由于锰具有正偏析的特性,在淬火后的回火冷却过程中,有在钢的晶界处析出碳化物的趋势,易使铸件产生脆性 450-520℃温度范围内快冷,或加入合金元素钼有助于防止回火脆性 

37、铸造低合金钢热处理的目的是什么

答:除改善铸态组织、细化晶粒和消除内应力外,主要是发挥合金元素提高淬透性的作用而获得高性能。 

38、铸造低合金钢的概念机合金元素在低合金钢中的作用

答:概念:在铸造碳钢的基础上,加入合金元素的总量低于5×10-2称为低合金钢;作用:起强化和提高淬透性的作用,使钢的强度,尤其是屈服强度有了明显的提高,因而使材料的内在潜力得到充分的发挥

 39、稀土元素在铸钢中的作用 

答:净化作用、变质作用、合金化作用 

40、提高钢抗蚀性的途径有哪些

答:1)提高钢的电极电位,减轻电化学腐蚀倾向;2)在钢表面形成一层钝化膜,提高抗蚀性;3) 在合金组织中尽可能获单相组织,降低钢的阴极活性,提高钢的耐蚀性。

 41、提高钢抗氧化性的途径有哪些:

答:1)改变氧化层结构:钢中加入合金元素,生成尖晶石型氧化物FeO·M2O3 或Fe2O3·MO,则钢就具有良好的抗氧化性。2)提高出现FeO的下限温度:钢中加入合金元素,在与铁形成固溶体的情况下,如果能提高出现FeO的下限温度,也可以提高钢的抗氧化性。

42、18-8型不锈钢产生晶间腐蚀的原因及防治措施

答:原因:晶间腐蚀是由于碳化物(Cr、Fe)23C6沿晶界析出而引起其周围区域铬的贫化所致。

防治措施有:1)加入合金元素:提高基体的溶碳能力或使钢中尽可能多的C都与加入的合金元素形成碳化物,将铬稳定在奥氏体基体中;2)热处理:将碳化物固溶到基体之中。 

43、高温合金的分类方法

答:按基体分类:铁基高温合金、镍基高温合金、钴基高温合金

按合金的主要强化特征分类:固溶强化型、时效强化型、弥散强化型、复合强化型 按合金的成型方式分类:变形高温合金、铸造高温合金、粉末冶金高温合金 

44、高温合金晶界强化的原因及常用方法有哪些 

答:原因:高温时高温合金的断裂往往是沿晶界断裂 方法: 纯净化 微合金化 晶界控制 中间热处理 

45、高温合金微合金化和晶界控制的方法和原理

答:微合金化和晶界控制方法:添加晶界强化元素B,Zr,Mg,Hf等

原理:B,Z富集在晶界上,填补空位和晶格缺陷,减慢晶界扩散过程,降低位错攀移速度;

 46、定向凝固需同时满足哪两个基本条件

答:1)铸件在整个凝固过程中的热流必须垂直于晶体生长中的固—液界面向单一方向流动;2)晶体生长前方的液体中没有稳定的结晶核心,因此必须维持正向温度梯度 

47、高温定向凝固方法有哪些

答:发热铸型法 功率降低法 高速凝固法 液态金属冷却法 单晶法

48、定向凝固提高高温合金性能的原因有哪些

答:1)高温下持久和蠕变断裂多半是沿垂直于零件主应力的横向晶界,而定向组织中则没有或很少有横向晶界,从而明显提高了合金的寿命;2)定向凝固合金的组织,基体相和强化相都是沿一定的方向择优生长,且平行于主应力轴,通常择优生长方向的形变抗力较大。

49、碱性电弧炉氧化法熔炼脱碳的方法、目的和原理

 答:脱碳的方法有矿石脱碳和吹氧脱碳

目的:在炉料熔化完毕后,加入氧化剂通过熔池中碳的氧化产物(一氧化碳气泡),使钢液产生剧烈的氧化沸腾,从而达到脱磷,除气和去除非金属夹杂物的目的。

50、电炉钢生产上采用的脱氧方法有哪些 

答:扩散脱氧 沉淀脱氧 综合脱氧 

51、真空感应熔炼的原理和特点

答:原理:是一种无芯感应炉,所不同的是这种电炉的坩埚装在一个真空室内,熔炼时真空室内部被抽成真空,炉料就在真空中进行熔炼和浇注。

特点:优点:

① 可以去除材料中的大部分气体和非金属夹杂物;② 大大减少元素的氧化损失;③ 操作过程简便。缺点:① 合金元素挥发损失;② 由于坩埚反应,使坩埚寿命短。

 52、特种熔炼的方法主要有哪些

答:电渣炉熔炼、氩氧脱碳法熔炼、真空氩氧脱碳法熔炼、等离子炉熔炼

 
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(编辑:wlgc0812)



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