钢铁冶金答案

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1、7-1炼钢的基本任务是什么，通过哪些手段实现？答：炼钢的基本任务：四脱(脱碳，氧，磷，硫)两去(去气和去夹杂)；两调整(调整成 分和温度)，采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作7-2磷和硫对钢产生哪些危害？答：磷：引起钢的冷脆，钢的塑性和冲击韧性降低，降低钢的表面张力，并使钢的焊接性 能与冷弯性能变差。 硫：使钢的热加红性能变坏，引起钢的热脆性。降低钢的焊接性能， 引起高温龟裂。硫还是连铸坯中偏析最为严重的元素。脱硫反应：FeS+(CaO)=(FeO)+(CaS)-7-3实际生产中为什么要将3Mn/ 3S作为一个指标进行控制？答：答：Mn在钢的凝固范围内生成MnS和少量

2、FeS。这样可有效防止钢热加工过程中的热 脆，故在实际生产中将3 (Mn)/3 (S)比作为一个指标进行控制，提高3 (Mn)/3 (S)， 可以提高钢的延展性，当3(Mn) /3(S)在7时不产生热脆。74氢和氮对钢产生那些危害？答：氢在固态钢中溶解度很小，在钢水凝固和冷却过程中，氢会和一氧化碳，氮气等气体 一起析出，形成皮下气泡中心缩孔，疏松，造成白点和发纹。钢热加工过程中，钢中还有氢气的气孔会沿加工方向被拉长形成发裂，进而引起钢材的 强度，塑性，冲击韧性的降低，即发生“氢脆”现象。钢中的氮是以氮化物的形式存在，他对钢质量的影响体现出双重性。氮含量高的钢种长 时间放置，将会变脆，这一现象称

3、为“老化”或“时效”原因是钢中氮化物的析出速度很慢， 逐渐改变着钢的性能。低碳钢产生的脆性比磷还严重。钢中氮含量高时，在250450摄氏温度范围，其表面发蓝，钢的刚度升高，冲击 韧性降低，称之为“蓝脆”。氮含量增加，钢的焊接性能变坏。7-6外来夹杂和内生夹杂的含义是什么？答：外来夹杂是指冶炼和浇铸过程中，带入钢液中的炉渣和耐火材料以及钢液为大气所氧化所形成的氧化物。内生夹杂是在脱氧和凝固过程中产生的，包括脱氧时的脱氧产物，钢液温度下降时， S、0、N等元素溶解度下降而已非金属夹杂型式出现的生成物；凝固过程中因溶解度降 低，偏析而发生反应的产物；固态钢相变溶解度变化生成的产物77钢的力学性能指标

4、有哪些，其含义是什么？答：钢材常见的力学性能通俗解释归为四项，即：强度、硬度、塑性、韧性。简单的可这 样解释：强度，是指材料抵抗变形或断裂的能力。有二种：屈服强度。顷抗拉强度os。强度指标是衡量结构钢的重要指标，强度越高说明钢材承受的力(也叫载荷)越大；硬度， 是指材料表面抵抗硬物压人的能力。常见有三种:布氏硬度HBS、洛氏硬度HRC、维氏硬度 HV。硬度是衡量钢材表面变形能力的指标，硬度越高，说明钢的耐磨性越好；即不容易磨 损；塑性，是指材料产生变形而不断裂的能力。有两种表示方法：伸长率5、断面收缩率 W。塑性是衡量钢材成型能力的指标，塑性越高，说明钢材的延展性越好，即容易拉丝或轧 板；韧性

5、也叫冲击韧性，是指材料抵抗冲击变形的能力，表示方法为冲击值ak。冲击韧性是衡 量钢材抗冲击能力的指标，数值越高，说明钢材抵抗运动载荷的能力越强。 一般情况下， 强度低的钢材，硬度也低，塑性和韧性就高，例如钢板、型材，就是由强度较低的钢材生产 的；而强度较高的钢材，硬度也高，但塑性和韧性就差，例如生产机械零件的中碳钢、高碳 钢，就很少看到轧成板或拉成丝。7 8钢按用途可分为哪几类？答：（1）建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。（2）结构钢 a. 机械制造用钢：（a）调质结构钢；（b）表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、表面 淬火用钢； 易切结构钢；（d）冷塑性成形用

6、钢:包括冷冲压用钢、冷镦用钢。b.弹簧钢c.轴承钢 （3） 工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。（4）特殊性能钢：a.不锈耐酸钢； b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；七电工 用钢。（5）专业用钢一一如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。8- -1熔渣在炼钢中的作用体现在哪些方面？答：去除铁水和钢水中的磷、硫等有害元素，同时能将铁和其它有用元素的损失控制最 低；保护钢液不过度氧化，不吸收有害气体，保温，减少有益元素烧损；防止热量散失， 以保证钢的冶炼温度；吸收钢液中上浮的夹杂物及反应产物。8-2什么是熔渣的

7、氧化性，在炼钢过程中熔渣的氧化性是如何体现的？答：熔渣的氧化性也称炉渣的氧化能力，是指在一定的温度下，单位时间内熔渣向钢液供 氧的数量。炉渣的氧化性在炼钢过程中的作用体现在对炉渣自身、对铁水和对炼钢操作工艺影响 三个方面。1、影响化渣速度，渣中的FeO能促进石灰溶解，加速化渣，改善钢铁反应动力学条 件，加速传质过程；影响熔渣粘度；影响熔渣向熔池传氧。2、影响钢水含氧量，当钢水含碳量相同时，钢水氧化性强，则钢水含碳量高；影响钢 水脱磷，熔渣氧化性强，有利于脱磷。3、影响铁合金收得率，氧化性强，降低铁合金收得率；影响炉衬寿命，熔渣氧化性强， 炉衬寿命降低；影响金属收得率，氧化性强金属收得率低。8-

8、3炼钢过程残余锰的含义是什么，钢液中残余锰有何作用？答：简单的说就是在一炉钢水吹炼到终点时，钢水中会有一定含量的锰。残锰的作用：（1）防止钢液的过氧化，或避免钢液中含过多的过剩氧，以提高脱氧合金的收得率，减少 钢液中氧化物夹杂。（2）可作为钢液温度高低的标态（3）节约Fe-Mn合金的用量85炼钢过程的碳氧化反应的作用是什么，脱碳速度如何表达？ 作用:加大钢-渣界面， 加快反应的进行；搅拌熔池均匀成分和温度；有利于非金属夹杂物的上浮和有害气体的 排出；放热升温。 脱碳速率表达式：-dc%/dt=kcc%o86什么是磷的分配系数和炉渣磷熔，影响炼钢过程脱磷的因素有哪些？ 答：磷的分配系数Lp：熔渣

9、与金属中磷含量的比值。炉渣磷熔：炉渣容纳磷的能力影响炼钢过程脱磷的因素有炼钢熔池温度、炉渣成分和金属液的成分脱磷有利条件为：高碱度、高FeO含量、流动性良好的熔渣、充分的熔池搅动、适当的温 度和大渣量。87什么是硫容，影响炼钢过程脱硫的因素有哪些？88钢液的脱氧方式有哪几种，各有什么特点？答：按脱氧原理分：脱氧方法有三种，即沉淀脱氧法，扩散脱氧法和真空脱氧法。沉淀脱氧法：又叫直接脱氧。把块状脱氧剂加入到钢液中，脱氧元素在钢液内部与钢 中氧直接反应，生成的脱氧产物上浮进入渣中的脱氧方法称为沉淀脱氧。 特点：在钢液内部进行，脱氧速度快；但生成的脱氧产物有可能难以完全 上浮而成为钢中非金属夹杂。扩散脱氧法：又叫间接脱氧。将粉状的脱氧剂如C粉、Fe-Si粉、CaSi粉、Al粉加到炉 渣中，降低炉渣中的氧含量，使钢液中的氧向炉渣中扩散，从而达到降低 钢液中氧含量的一种脱氧方法。特点：在渣中进行，钢液中的氧需要向渣 中转移，故脱氧速度慢，脱氧时间长；但脱氧产物在渣相内形成，不在钢 中生成非金属夹杂物。真空脱氧法：是利用降低系统的压力来降低钢液中氧含量的脱氧方法。只适用于脱氧产 物为气体的脱氧反应如C-O反应。（常用于炉外精炼）特点：脱氧产物 为气体，易于排除，不会对钢造成非金属夹杂的污染，故这种脱氧方法的 钢液洁净度高；但需要有专门的真空设