第一章 特殊钢材料学及冶金原理

材料加工冶金传输原理习题答案(吴树森版)

第一章 流体的主要物理性质 1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？ 答：流体是指没有固定的形状、易於流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。 2、在图所示的虹吸管中，已知H1=2m ，H2=6m ，管径D=15mm ，如果不计损失，问S 处的压强应为多大时此管才能吸水?此时管内流速υ2及流量Q 各为若干?(注意：管B 端并未接触水面或探入水中) 解：选取过水断面1-1、2-2及水准基准面O-O ，列1-1面(水面)到2-2面的贝努利方程 再选取水准基准面O ’-O ’， 列过水断面2-2及3-3的贝努利方程 (B) 因V2=V3 由式(B)得 5、有一文特利管(如下图)，已知d 1 ?15cm ，d 2=10cm ，水银差压计液面高差?h ??20cm 。若不计阻力损失，求常温(20℃)下，通过文氏管的水的流量。 解：在喉部入口前的直管截面1和喉部截面2处测量静压力差p 1和p 2，则由式 const v p =+22ρ可建立有关此截面的伯努利方程： ρ ρ22 212122p v p v +=+ 根据连续性方程，截面1和2上的截面积A 1和A 2与流体流速v 1和v 2的关系式为 所以 ])(1[)(2212212A A p p v --= ρ 通过管子的流体流量为 ] )(1[)(22 1 22 12A A p p A Q --=ρ )(21p p -用U 形管中液柱表示，所以 074.0))15 .01.0(1(10)1011055.13(2.081.92)1.0(4])(1[)(22 2 2 3332 212'2 =-??-????=--?=πρρρA A h g A Q (m 3/s) 式中 ρ、'ρ——被测流体和U 形管中流体的密度。 如图6-3—17(a)所示，为一连接水泵出口的压力水管，直径d=500mm ，弯管与水准的夹角45°，水流流过弯管时有一水准推力，为了防止弯管发生位移，筑一混凝土镇墩使管道固定。若通过管道的流量s ，断面1-1和2-2中心点的压力p1相对=108000N/㎡，p2相对=105000N/㎡。试求作用在镇墩上的力。 [解] 如图6—3—17(b)所示，取弯管前後断面1—1和2-2流体为分离体，现分析分离体上外力和动量变化。 图 虹吸管

粉末冶金材料标准表

公司制造的铁基粉末冶金零件执行标准与成分性能<一> GB/T14667.1-93 <二> MPIF-35

烧结铁和烧结碳钢的化学成分(%). 材料牌号Fe C F-0000 97.7-100 0.0-0.3 F-0005 97.4-99.7 0.3-0.6 F-0008 97.1-99.4 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0%。▲烧结铁-铜合金和烧结铜钢的化学成分(%). 材料牌号Fe Cu C FC-0200 83.8-98.5 1.5-3.9 0.0-0.3 FC-0205 93.5-98.2 1.5-3.9 0.3-0.6 FC-020893.2-97.9 1.5-3.9 0.6-0.9 FC-0505 91.4-95.7 4.0-6.0 0.3-0.6 FC-0508 91.1-95.4 4.0-6.0 0.6-0.9 FC-0808 88.1-92.4 7.0-9.0 0.6-0.9 FC-1000 87.2-90.5 9.5-10.5 0.0-0.3 烧结铁-镍合金和烧结镍钢的化学成分(%). 材料牌 号 Fe Ni Cu C FN-0200 92.2-99.0 1.0-3.0 0.0-2.5 0.0-0.3 FN-0205 91.9-98.7 1.0-3.0 0.0-2.5 0.3-0.6 FN-0208 91.6-98.4 1.0-3.0 0.0-2.5 0.6-0.9 FN-0405 89.9-96.7 3.0-5.5 0.2-2.0 0.3-0.6 FN-0408 89.6-96.4 3.0-5.5 0.0-2.0 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊

粉末冶金材料标准表完整版本

公司制造的铁基粉末冶金零件执行标准与成分性能 <一> GB/T14667.1-93 <二> MPIF-35 编辑版word

烧结铁和烧结碳钢的化学成分(%). 材料牌号Fe C F-0000 97.7-100 0.0-0.3 F-0005 97.4-99.7 0.3-0.6 F-0008 97.1-99.4 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0%。▲烧结铁-铜合金和烧结铜钢的化学成分(%). 材料牌号Fe Cu C FC-0200 83.8-98.5 1.5-3.9 0.0-0.3 FC-0205 93.5-98.2 1.5-3.9 0.3-0.6 FC-020893.2-97.9 1.5-3.9 0.6-0.9 FC-0505 91.4-95.7 4.0-6.0 0.3-0.6 FC-0508 91.1-95.4 4.0-6.0 0.6-0.9 FC-0808 88.1-92.4 7.0-9.0 0.6-0.9 FC-1000 87.2-90.5 9.5-10.5 0.0-0.3 烧结铁-镍合金和烧结镍钢的化学成分(%). 材料牌 号 Fe Ni Cu C FN-0200 92.2-99.0 1.0-3.0 0.0-2.5 0.0-0.3 FN-0205 91.9-98.7 1.0-3.0 0.0-2.5 0.3-0.6 FN-0208 91.6-98.4 1.0-3.0 0.0-2.5 0.6-0.9 FN-0405 89.9-96.7 3.0-5.5 0.2-2.0 0.3-0.6 FN-0408 89.6-96.4 3.0-5.5 0.0-2.0 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊 编辑版word

钢铁冶金原理(炼铁部分)期末考试总结

名词解释 脉石：铁矿石中除有含Fe的有用矿物外，还含有其它化合物，统称为脉石。 焦比：冶炼每吨生铁消耗干焦或综合焦炭的千克数。 熔剂：由于高炉造渣的需要，入炉料中常配有一定数量助熔剂，简称熔剂。 有效容积利用系数：在规定的工作时间内，每立方米有效容积平均每昼夜生产的合格铁水的吨数。等于[t/（m3*d）]=合格生铁折合产量/有效容积×规定工作日 休风率：高炉休风时间（不包括计划中的大中及小修）占规定工作时间的百分数。 冶炼强度：冶炼过程强化的程度，干焦耗用量/有效容积×实际工作日 直接还原：铁矿石还原剂为固态炭，产物为CO的反应。 耦合反应：某个渣中的离子得到或失去电子成为铁液中不带电的中性原子与另一个铁中原子失去或得到电子而成为渣中离子的氧化还原反应成为耦合反应。 熔化温度：理论上就是相图上液相线温度，或炉渣在受热升温过程中固相完全消失的最低温度。 熔化性温度：炉渣可自由流动的最低温度粘度曲线与45切线的切点温度。 长渣和短渣：温度降到一定值后，粘度急剧上的称为短渣；随温度下降粘度上升缓慢称为长渣。 液泛现象：反应生成的气体穿过渣层，生成气泡，气泡稳定存在于渣层内，炉渣在焦块空隙之间产生类似沸腾现象的上下浮动。 热交换的空区或热储备区：炉身中下部区间内，煤气与炉料的温差很小，大约只有50℃左右，是热交换及其缓慢的区域，成为热交换的空区或热储备区。 水当量：表示单位时间内炉料和炉气流温度变化1℃是所吸收或放出的热量。 上部调节：利用装料制度的变化一调节炉况称为上部调节。 下部调节：调节风速，鼓风动能及喷吹量等送风制度方面参数一调节炉况称为下部调节。 简答题 1、高炉冶炼的过程主要目的是什么？ 答：用铁矿石经济而高效率的得到温度和成分合乎要求的业态生铁。 2、高炉冶炼过程的特点是什么？ 答：在炉料与煤气逆流运动的过程中完成了多种错综复杂的交织在一起的化学反应和物理变化，且由于高炉是密封的容器，除去投入及产出外，操作人员无法直接观察到反应过程的状况，只能凭借仪器仪表间接观察。 3、焦炭在高炉中的作用是什么？ 答：○1提供冶炼所需热量; ○2作为氧化物还原所需的还原剂; ○3作为骨架，保证高炉内透气性; ○4铁水渗碳。 4、高炉冶炼对焦炭质量的要求是什么？ 答：○1要有足够的强度○2固定C量高而灰分低○3焦炭带入硫量低○4挥发分的的质量分数为0.8%-1.2% ○5成分性能以及粒度的稳定性。 5、铁矿粉造块的目的是什么？ 答：(1)将粉状料制成具有高温强度的块状料以适应高炉冶炼、直接还原等在流体力学方面的要求; (2)通过造块改善铁矿石的冶金性能，使高炉冶炼指标得到改善; (3)通过造块去除某些有害杂质，回收有益元素达到综合利用资源和扩大炼铁矿石原料资源。

钢铁冶金原理试题1答案

科技大学2008 /2009学年第1学期 《钢铁冶金原理》考试试题A 课程号：61102304 考试方式：闭卷 使用专业、年级：冶金2006 任课教师： 考试时间：2009 备 注： 一、 简答题（共5题，每题4分，共20分） 1. 请给出活度的定义及冶金中常用的三种标准态。 2. 什么是酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物？如何表示炉渣的 碱度？ 3. 何为化合物的分解压、开始分解温度及沸腾分解温度？ 4. 何为溶液中组分的标准溶解吉布斯自山能？写出形成质量理标 准溶 液的标准溶解吉布斯自山能汁算式。 5. 何为氧化物的氧势？氧化物的氧势与其稳定性关系如何？ 二、 填空题（共20空，每空1分，共20分） 1. 在恒温、恒压下，溶液的热力学性质 对某一组元摩尔 量的 偏微分值称为溶液中该组元的偏摩尔量。 2. 在任意温度下，各 组元在 全部 浓度围均服从 拉乌尔 定律的溶液称为理想溶液。 3. 按照熔渣离子 结构理论,熔渣由简单的 阳 离子、 阴 离子和复合 阴 离子团所组 成。 4. 熔渣的氧化性表示熔渣向 金属液（或钢液） 提供 氧 的能力，用熔渣中 FeO 的活度表示。 5. 在一定温度下，把熔渣具有 ________ 粘度的组成点 连成线，称为熔渣的等粘度曲线。 6. 若化学反应的速率与反应物浓度的若干次方成 正比 ， 垃載対酣 nnnnnnnnnnnn 豊躱 ..... ........... ...........................................

且反应级数与反应物的计量系数相等,这样

的反应称为基元反应。 7. 气体分子在 分子（或得华）引力 的作用下被吸附到固体或 液体的表面上称为物理吸附；在 化学键力 的作用下被 吸附到固体或液体的表面上，称为化学吸附。 三、 分析题（共2题，每题12分，共24分） 1. 请写出图1中各条曲线所代表的反应，各区域稳定存在的氧化物, 利用热力学原理分析各氧化物稳定存在的原因。 2. 钢液中[C]和[Cr]之间存在化学反应：4[C] + （Cr 3O 4） = 3[Cr] + 4CO, 试用热力学原理分 析有利于实现去碳保珞的热力学条件。 1UU 80 60 40 20 400 600t t 800 1000 1 200 675 737 温度八C

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此文档下载后即可编辑 第一章 流体的主要物理性质 1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？ 答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。 1-2某种液体的密度ρ=900 Kg ／m 3，试求教重度y 和质量体积v 。 解：由液体密度、重度和质量体积的关系知： )m /(88208.9900g 3N V G =*=== ργ ∴质量体积为)/(001.013kg m ==ρν 1.4某种可压缩液体在圆柱形容器中，当压强为2MN ／m 2时体积为995cm 3，当压强为1MN ／m 2时体积为1000 cm 3，问它的等温压缩率k T 为多少? 解：等温压缩率K T 公式(2-1): T T P V V K ????????-=1 ΔV=995-1000=-5*10-6m 3 注意：ΔP=2-1=1MN/m 2=1*106Pa 将V=1000cm 3代入即可得到K T =5*10-9Pa -1。 注意：式中V 是指液体变化前的体积 1.6 如图1.5所示，在相距h ＝0.06m 的 两个固定平行乎板中间放置另一块薄 板，在薄 板的上下分别放有不同粘度的油，并且 一种油的粘度是另一种油的粘度的2 倍。当薄板以匀速v ＝0.3m/s 被拖动时， 每平方米受合力F=29N ，求两种油的粘度各是多少? 解：流体匀速稳定流动时流体对板面产生的粘性阻力力为

Y A F 0 y x νητ== 平板受到上下油面的阻力之和与施加的力平衡，即 h h F 0 162/22/h νηνηνητ=+==合 代入数据得η=0.967Pa.s 第二章 流体静力学（吉泽升版） 2-1作用在流体上的力有哪两类，各有什么特点? 解:作用在流体上的力分为质量力和表面力两种。质量力是作用在流体内部任何质点上的力，大小与质量成正比，由加速度产生，与质点外的流体无关。而表面力是指作用在流体表面上的力，大小与面积成正比，由与流体接触的相邻流体或固体的作用而产生。 2-2什么是流体的静压强，静止流体中压强的分布规律如何? 解： 流体静压强指单位面积上流体的静压力。 静止流体中任意一点的静压强值只由该店坐标位置决定，即作用于一点的各个方向的静压强是等值的。 2-3写出流体静力学基本方程式，并说明其能量意义和几何意义。 解:流体静力学基本方程为：h P h P P P Z P Z γργ γ+=+=+=+002211g 或 同一静止液体中单位重量液体的比位能 可以不等，比压强也可以不等，但比位 能和比压强可以互换，比势能总是相等的。 2-4如图2-22所示，一圆柱体d ＝0.1m ，质量 M ＝50kg ．在外力F ＝520N 的作用下压进容 器中，当h=0.5m 时达到平衡状态。求测压管 中水柱高度H ＝? 解：由平衡状态可知：)()2/()mg 2 h H g d F +=+ρπ（ 代入数据得H=12.62m

钢铁冶金原理试题及答案

且反应 级数 与反应物的 计量系数 相等，这样的反应称为基元反应。 7.气体分子在 分子（或范得华）引力 的作用下被吸附到固体或液体的表面上称为物理吸附；在 化学键力 的作用下被吸附到固体或液体的表面上，称为化学吸附。 三、分析题（共2题，每题12分，共24分） 1．请写出图1中各条曲线所代表的反应，各区域稳定存在的氧化物，利用热力学原理分析各氧化物稳定存在的原因。 2. 钢液中[C]和[Cr]之间存在化学反应： 344[C](Cr O )3[Cr]4CO +=+，试用热力学原理分析有利于实现去碳保铬的热力学条件。 图1 四、计算题（共3题，每题12分，共36分）

1. 测得温度1873K 还原渣及GCrl5钢的表面张力分别为及1-?m N ，两者的接触角 38=α。试求钢--渣的界面张力，并确定此种还原渣能否在钢液中乳化? 解： 305 .138cos 45.063.1245.063.1cos 202222 =???-+=-+=s m s m ms σσσσσ 铺展系数：125.0305.145.063.1-=--=--=ms s m S σσσ 铺展系数小于0，说明此熔渣不易在钢渣中乳化。 2.在用CO 还原铁矿石的反应中，l173K 的速率常数 12110987.2--?=s k ，1273K 的速率常数12210623.5--?=s k 试求：(1) 反应的活化能；(2)1673K 的速率常数k 值；(3)1673K 的可逆反应的速率常数：)1 1(0K k ++。 反应为 ()2CO FeO CO s FeO +=+； T G m r 26.24228000 +-=? 1-?mol J 解：（1）由?? ? ??-=RT E k k a exp 0 可得： ?? ? ???-=?-1173314.8exp 10978.202a E k ?? ? ???-=?-1273314.8exp 10623.502a E k 先对上两式取对数，而后在相减，可得： ?? ? ??-- =??--1273111731 147.1910623.510978.2lg 2 2 a E

粉末冶金材料学

粉末冶金材料学 一、填空题 1、液相沉淀法在粉末冶金中的应用主要有以下四种：金属置换法、溶液气体还原法、从熔盐中沉淀法、辅助金属浴法。 2、多相反应一个突出特点就是反应中反应物间具有界面。按界面的特点，多相反应一般包括五种类型：固气反应、固液反应、固固反应、液气反应、液液反应。 3、雾化法制粉过程中，根据雾化介质对金属液流作用的方式不同，雾化具有多种形式：平行喷射、垂直喷射、互成角度的喷射。 从液态金属制取快速冷凝粉末有传导传热和对流传热两种机制，其中基于传导传热的方法有：熔体喷纺法、熔体沾出法；基于对流传热机制有：超声气体雾化法、离心雾化法、气体雾化与旋转盘雾化相结合的雾化法。 粉体颗粒粒度测定方法中的比表面粒径包括以下三种：吸附法、透过法、润湿热法。 钢的合金化基本原则是多元适量、复合加入。细化晶粒对钢性能的贡献是既提高强度又提高塑韧性。 7、在钢中，常见碳化物形成元素有Ti、Nb、V、W、Mo、Cr 按强弱顺序排列，列举5个以上）。钢中二元碳化物分为两类：rc/rM ≤

0.59为简单点阵结构，有MC 和M2C 型，其性能特点是硬度高、熔点高、稳定性好； rc/rM > 0.59为复杂点阵结构，有M3C 、M7C3 和M23C7 型。 8、选择零件材料的一般原则是力学性能、工艺性能、经济性和环境协调性等其它因素。 9、奥氏体不锈钢1Cr18Ni9晶界腐蚀倾向比较大，产生晶界腐蚀的主要原因是 在晶界上析出了Cr23C6 ，为防止或减轻晶界腐蚀，在合金化方面主要措施有加入Ti、Nb 等强碳化物形成元素、降低钢中的含C量。 10、影响铸铁石墨化的主要因素有化学成分、冷却速度。球墨铸铁在浇注时要经过孕育处理和球化处理。QT600-3是球墨铸铁。 11、对耐热钢最基本的性能要求是热强性、抗氧化性。 12、铁基固溶体的形成有一定规律，影响组元在置换固溶体中溶解情况的因素有：点阵结构、电子因素、原子半径。 13、提高钢淬透性的主要作用是获得均匀的组织，满足力学性能要求、 能采取比较缓慢的冷却方式以减少变形、开裂倾向。 14、钢的强化机制主要有固溶强化、位错强化、细晶强化、沉淀强化。其中细晶强化对钢性能的贡献是既提高强度又改善

《钢铁冶金原理》基本知识点整理

《钢铁冶金原理》基本知识点 By Moonlight 2009/10/17 注：主要知识点是基于老师上课提问的问题，限于名词、概念、公式的解析。 1、 活度、活度系数、活度的标准态： 以拉乌尔定律或亨利定律为基准或参考态，引入修正后的浓度值称为活度；而此修正系数称为活度系数。 具有纯物质、假想纯物质及 =1﹪溶液蒸汽压或两定律的比例常数的状态称为活度的标准态。 2、 、 、 的含义： ， 分别为以拉乌尔定律为基准或参考态，对组分浓度修正时的修正系数和以亨利定律为基准或参考态，对组分浓度修正时的修正系数。 指的是稀溶液以纯物质为标准态的活度系数，其值为常数。 3、 活度标准态选择的一般原则以及钢铁冶金过程中组分活度标准态如何选择？ 一般作为溶剂或浓度较高的组分可选纯物质作为标准态，若组分的浓度比较低时，可选用假想纯物质或质量为1﹪溶液作为标准态。 在冶金过程中，作为溶剂的铁，如果其中元素的溶解量不高，而铁的浓度很高时，可选纯物质作为标准态， =x [Fe]=1,Fe r =1 ；如果溶液属于稀溶液，则可以浓度代替活度（H K 标准态）；熔渣中组分的活度常选用纯物质标准态。 4、 理想溶液，稀溶液以及超额函数： 理想溶液：在整个浓度范围内，服从拉乌尔定律的溶液； 稀溶液：溶质蒸汽压服从亨利定律，溶剂蒸汽压服从拉乌尔定律的溶液； 超额函数：实际溶液的偏摩尔量（或摩尔量）与假想其作为理想溶液时的偏摩尔量（或摩尔量）的差值。 ex B G =RT ln B r ex m G =RT ln B B x r ∑ 5，为什么温度升高使实际溶液趋向于理想性质？ 由()2 B B T T G H T ???=-? 知： 2 ln B B T r H RT ??=-? B w

粉末冶金材料牌号

牌号密度(g/cm3) Fe C Cu Ni Sn Cr Mo 其他合计SMF1010 6.2以上余1以下SMF1015 6.8以上余1以下SMF1020 7.0以上余1以下SMF2015 6.2以上余0.5～3 1以下SMF2025 6.6以上余0.5～3 1以下SMF2030 6.8以上余0.5～3 1以下SMF3010 6.2以上余0.2～0.6 1以下SMF3020 6.4以上余0.4～0.8 1以下SMF3030 6.6以上余0.4～0.8 1以下SMF3035 6.8以上余0.4～0.8 1以下SMF4020 6.2以上余0.2～1.0 1～5 1以下SMF4030 6.4以上余0.2～1.0 1～5 1以下SMF4040 6.6以上余0.2～1.0 1～5 1以下SMF4050 6.8以上余0.2～1.0 1～5 1以下SMF5030 6.6以上余0.8以下0.5～3 1～5 1以下SMF5040 6.8以上余0.8以下0.5～3 2～8 1以下SMF6040 7.2以上余0.3以下15～25 4以下SMF6055 7.2以上余0.3～0.7 15～25 4以下SMF6065 7.4以上余0.3～0.7 15～25 4以下SMF7020 6.6以上余1～5 1以下SMF7025 6.8以上余1～5 1以下SMF8035 6.6以上余0.4～0.8 1～5 1以下SMF8040 6.8以上余0.4～0.8 1～5 1以下SMS1025 6.4以上余0.08以下8～14 16～20 2～3 3以下SMS1035 6.8以上余0.08以下8～14 16～20 2～3 3以下SMS2025 6.4以上余0.2以下12～14 3以下SMS235 6.8以上余0.2以下12～14 3以下

冶金物理化学简明教程第二版课件

冶金物理化学简明教程第二版课件Physical Chemistry of Metallurgy 冶金物理化学 参考书目 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 梁连科，冶金热力学及动力学，东北工学院出版社，1989 黄希祜，钢铁冶金原理(修订版)，冶金工业出版社，1990 傅崇说，有色冶金原理(修订版)，冶金工业出版社，1993 车荫昌，冶金热力学，东北工学院出版社，1989 魏寿昆，冶金过程热力学，上海科学技术出版社，1980 韩其勇，冶金过程热力学，冶金工业出版社，1984 陈永民，火法冶金过程物理化学，冶金工业出版社1984 李文超，冶金热力学，冶金工业出版社，1995 Physical Chemistry of Metallurgy 第一章绪言 1. 本课程作用及主要内容 1.1地位地位冶金专业平台课之一。以普通化学、高 等数学、物理化学为基础。与物理化学相比，更接近与实际应用。目的:为开 设专业课和今后的发展作理论准备。 1. 本课程作用及主要内容火法冶金特点: 火法冶金特点:一高三多 1. 本课程作用及主要内容 1.2 作用将物理化学的基本原理及实验方法应用到冶金过程中，阐明冶金过程的物理化学规律，为控制和强化冶金过程提供理论依据。 为去除某些元素保留某些元素而选择合适的冶炼条件 (温度、气氛)。例如炼钢过程。此类问题将由本课程解决。 1. 本课程作用及主要内容注意:由于高温的特点，宏观测定难度大，微观就更难，有时只能使用常温数据外推，误差较大。本学科尚在不断完善发展中。应

学会灵活应用，依据冶物化理论，创造有利反应进行条件，抑制不利反应，提出合理工艺流程。 1. 本课程作用及主要内容 1.3 冶金实例 1.3.1高炉炼铁高炉炼铁 (a)炉顶煤气成分: N2 、CO、CO2，少量H2、CH4 N2<50,， CO(20,25,)、CO2(22,17,) CO+CO2(42,44,) CO为还原剂且属有毒气体，希望能够在炉内100% 消耗。无法实现的原因:存在化学平衡。 1. 本课程作用及主要内容 1.3 冶金实例 (b)矿石中含有Fe、Mn、S、P、Al、 Mg、Ca等多种元素，但被还原量却不同: 原因:氧化物稳定性问题 (c)S、P的去除炼钢、炼铁过程分别去除P、S 原因:反应条件是否适宜。 1. 本课程作用及主要内容 1.3 冶金实例 1.3.2 炼钢奥氏体不锈钢冶炼:去C 保 Cr。特种冶金(二次精炼)真空脱气，矿石中含有Fe、Mn、 S、P、Al、Mg、Ca等多种元素，但被还原量却不同。原因:氧化物稳定性问题。 1. 本课程作用及主要内容 1.3.3 有色冶金炼铜:氧化?还原? 炼铜:氧化?还 原?电解去铁 Cu2S?Cu2O?Cu 湿法:电解过程，电化学，ph, 湿法:电解过 程，电化学，ph,电位图浸出，萃取过程熔盐电解等等 1. 本课程作用及主要内容 1.4 主要内容热力学第一定律:能量守恒，转化; 第 二定律:反应进行的可能性及限度; 第三定律:绝对零度不能达到。 1. 本课程作用及主要内容 1.4.1 冶金热力学主要为第二定律工具:等温方 程式 正向逆向平衡测定计算(查表)CP?K(0) CP?,A，BT 估计值统计热力 学

钢铁冶金原理知识点

钢铁冶金原理 1.冶金热力学研究对象：反应能否进行，即反应的可行性和方向性、反应达到平衡态 的条件及该条件下反应物能达到的最大产出率。 2.平衡常数的含义：可逆化学反应达到平衡时，每个产物浓度系数次幂的连乘积与每 个反应物浓度系数次幂的连乘积之比，这个比值叫做平衡常数。 3.稀溶液：一定温度和压力下，溶剂遵守拉乌尔定律，溶质遵守亨利定律的溶液。 4.正规溶液：混合焓不为0，但混合熵等于理想溶液混合熵的溶液。 5.活度系数：是指活度与浓度的比例系数。 6.试比较CO和H2还原氧化铁的特点？ 解CO和H2是高炉内氧化铁的间接还原剂。它们均能使Fe2O3还原到Fe。但它们的还原能力在不同温度下却有所不同。在810℃，两者的还原能力相同，而在810℃以下，CO的还原能力比H2的还原能力强，但在810℃以上，则相反，氢有较强的还原能力，这反映在还原剂的分压上，随温度的升高，还原FeO所要求的CO分压增高，还原FeO 需要的H2分压则减小。高炉下部高温区H2强烈参与还原，而使C消耗于形成CO（C 的气化反应）的量有所减少。另，在高温区内，它们形成的产物H2O（g）及CO2均能与焦炭反应，分别形成H2及CO。增加间接还原剂的产量。这也就推动了碳直接还原的进行。在还原的动力学上，由于H2在FeO上的吸附能力及扩散系数均比CO的大，所以H2还原氧化铁的速率，即使在810℃以下，也比CO的高（约5倍）。提高还原气体中H2的浓度有利于氧化铁还原速率的增加。 7.氢和氮气对钢会产生哪些危害？ 答：氢在固态钢中的溶解度很小，在钢水凝固和冷却过程中，氢和CO、N2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。钢中含有氢气的气孔会沿加工方向被拉长形成裂纹，进而引起钢材的强度，塑性，冲击韧性的降低，发生氢脆现象。氮含量高的钢材长时间放置，将会变脆。原因是钢种氮化物析出速度很慢，逐渐改变钢的性能。钢种含氮量高时，在250℃—450℃温度范围，表面发蓝，钢的强度升高，冲击韧性降低，称之为蓝脆。氮含量增加，钢的焊接性能也变坏。 8. 炼钢二次精炼手段和目的。 答：炉外精炼的基本手段有搅拌、渣洗、加热、真空、喷吹等5种，目的是：在真空、惰性气氛或可控气氛的条件下进行深脱碳、脱硫、脱氧、除气、调整成分(微合金化)和调整温度并使其均匀化，去除夹杂物，改变夹杂物形态和组成等。钢水炉外精炼是为适

《冶金原理》考试大纲

附件2： 《冶金原理》考试大纲 一、考试的总体要求 了解考生掌握火法冶金、湿法冶金、电化学冶金等冶金理论的基本概念、基本原理以及理解其内在逻辑关系的熟悉程度，了解考生运用所学冶金原理的潜在能力，以及运用冶金原理知识解决冶金过程问题的能力。 二、考试的内容 第一章冶金热力学基础 化学反应的吉布斯自由能变化、溶液的热力学性质、溶液中反应的吉布斯自由能计算、铁液中组分活度的相互作用系数。 第二章冶金动力学基础 化学反应的速率、分子扩散及对流传质、反应动力学方程的建立、常用冶金动力学模型。 第三章冶金相图分析及熔体特性 三元系相图的基本知识及基本类型、三元系相图分析、熔渣的物理化学性质、金属熔体的物理化学性质。 第四章还原和氧化反应 化合物形成-分解反应的热力学原理、氧化物还原的热力学条件、高炉冶炼的脱硫反应、氧化熔炼反应的物理化学原理、钢水的脱碳、脱磷反应。

第五章硫化矿的火法冶金 硫化矿焙烧平衡状态图、硫酸化焙烧的条件及相关的热力学计算、造锍熔炼的基本原理，及冰铜吹炼过程。 第六章粗金属的火法精炼 精炼的目的及常见的方法、熔析精炼、区域精炼的基本原理和相关计算、氧化精炼杂质过程的热力学。 第七章湿法冶金过程 水溶液中的热力学计算及电位-pH图的绘制以及它们的应用、离子沉淀的热力学规律及其在冶金中的应用、掌握金属沉积的热力学规律及其在冶金中的应用。 第八章湿法冶金的电解过程 电极过程动力学理论，掌握极化方程式(电化学极化、浓差极化)的应用、掌握阴极过程和阳极过程的类型，析氢、析氧的动力学规律，金属电结晶的机理、掌握电解过程主要技术经济指标的计算。 三、考试题型及比例 主要题型有相图分析、论述分析、计算等。 相图分析(约20%) 论述分析(约20%) 计算题(约60%) 四、试卷分值及考试时间 试卷总分值为100分，考试时间为3小时。 五、主要参考教材

材料加工冶金传输原理习题答案(吴树森版)

第一章 流体的主要物理性质 1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？ 答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。 2、在图3.20所示的虹吸管中，已知H1=2m ，H2=6m ，管径D=15mm ，如果不计损失，问S 处的压强应为多大时此管才能吸水?此时管内流速υ2及流量Q 各为若干?(注意：管B 端并未接触水面或探入水中) 解：选取过水断面1-1、2-2及水平基准面O-O 1-1面(水面)到2-2面的贝努利方程 再选取水平基准面O ’-O ’， 列过水断面2-2及3-3的贝努利方程 (B) 因V2=V3 由式(B)得 图3.20 虹吸管 g p H g p a 22022 2121υ γ υ γ + + =+ + g p p a 22222υ γ γ + + =g p g p H H a 202)(2322 221υγυ γ+ +=+++g g p 2102823222υ υ γ + =+ + ) (28102水柱m p =-=γ ) (19620981022a p p =?=) /(85.10)410(8.92)2( 222s m p p g a =-?=-- =γ γ υ

) /(9.1)/(0019.085.104 )015.0(32 22s L s m A Q ==??= =πυ

5、有一文特利管(如下图)，已知d 1 =15cm ，d 2=10cm ，水银差压计液面高差?h =20cm 。若不计阻力损失，求常温(20℃)下，通过文氏管的水的流量。 解：在喉部入口前的直管截面1和喉部截面2处测量静压力差p 1和p 2，则由式 const v p =+22ρ可建立有关此截面的伯努利方程： ρ ρ22 212122p v p v +=+ 根据连续性方程，截面1和2上的截面积A 1和A 2与流体流速v 1和v 2的关 系式为 2211v A v A = 所以 ])(1[)(2212212A A p p v --= ρ 通过管子的流体流量为 ] )(1[) (22 1 2212A A p p A Q --=ρ )(21p p -用U 形管中液柱表示，所以 074.0) )15.01.0(1(10)1011055.13(2.081.92)1.0(4])(1[)(22 2 2 3332212'2 =-??-????=--?=πρρρA A h g A Q (m 3 /s) 式中 ρ、'ρ——被测流体和U 形管中流体的密度。

SINT粉末冶金材料

M ATERIALS FOR S INTERED S TRUCTURAL C OMPONENTS AN D S ELF-LUBRICATING B EARINGS

2 The GKN Sinter Metals List of Materials provides an overview of PM alloys that are commonly used for powder metal structural components and self-lubricating bearings including selected material properties. Other compositons can be supplied by GKN Sinter Metals when agreed with sales and technology. Modifications and supplements to the list materials will be introduced without reference or notification. This does not refer to the duty of information on the current supply of parts. Additional information and refences are given in the brochures related to special processes or products and in the GKN Sinter Metals General Brochure. Remarks Referring to the Tables The tables are divided into the main sections “Admissible Range“ and “Informative Values“.Admissible ranges of density and porosity as well as the range of chemical composition are given in the left section. Also included are minimum hardness values that are attained even at the lowest possible density and with unfavourable chemical composi-tions within the admissible range. These hardness values can be verified on the finished components.The section on the right contains informative values of selected material properties representing a given specified density value and a certain chemical composition within the range specified in the section on the left. These properties should not be regarded as guaranteed properties in a legal sense. Informative property values have been determined on test bars (ISO 2740) in the as-sintered state; therefore they cannot be verified on the finished component. The use of micro tensile test bars cut out of a supplied component is not allowed nor can the tensile strenght be deducted from a hardness measurement. Many material properties are positively affected by subsequent sizing or heat treatment. It is strongly recommended to inquire the consequences of these processes on mechanical and physical properties as well as on part dimensions from the supplying plant. Determination of Properties Mechanical and physical properties stated in the tables haven been determined on the basis of Sint Test Standards (DIN 30910 Part 1, Part 3 and Part 4).Further details are given in DIN 30910 Part 1 Section 6. The chemical composition is determined according to the respective standards. Where these are not applicable, suitable test methods should be agreed.

高自考考试大纲-自考365

天津市高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：钢铁冶金原理课程代码：3438 第一部分课程性质与目标 －、课程的性质与特点 钢铁冶金原理是高等教育自学考试冶金类专业（专科）所开设的一门专业课程，其中包括物理化学和冶金原理两部分。 钢铁冶金原理是一门理论性和实用性较强的课程，虽然难度比较大，但是使用价值很大，对冶炼过程有很大的指导作用。 二、课程目标与基本要求 设置本课程的目的是使考生获得钢铁冶炼过程中基本理论和基本知识，为学习后续课及参加实际工作打下必要的基础。 通过本课程学习要求考生： 1、掌握化学热力学三大定律、并能用于冶金过程，判断变化发生的可能性、方向性及限度；分析计算变化发生时研究对象与周围环境之间所交换的热量 2、掌握铁液中组分的相互作用系数、铁液中元素的溶解及存在形式、熔铁及其合金的物理性质；掌握氧化物还原熔炼反应和氧化熔炼反应，即炼铁和炼钢。理解用焦炭作燃料及还原剂，在高炉内的还原条件下，从铁矿石或精矿中得到生铁；将生铁中过多的元素及杂质通过氧化作用及熔渣参与的反应，得到成分合格的钢液 三、与本专业其他课程的关系 学习本课程的考生必须先掌握高等数学的基本知识和物理学、化学中有关分子热运动、化学反应、物质的量、化学平衡等基本知识。掌握本课程的相关知识为以后的专业课学习打下基础。 第二部分考核内容与考核目标 第一章气体 一、学习目的与要求 通过本章的学习，学生应掌握理想气体状态方程和低压混合气体的分压定律与分体积定律，掌握真实气体的范德华方程式，了解真实气体的液化和临界状态掌握。 二、考核知识点与考核目标 （一）理想气体状态方程（重点） 识记：低压气体状态方程 应用：理想气体状态方程 （二）分压定律和分体积定律（次重点） 识记：分压定律和分体积定律 应用：分压定律和分体积定律 （三）真实气体（重点） 理解：范得华方程式 第二章热力学第一定律

钢铁的重要作用

钢铁的重要作用 摘要 钢铁是国民经济的中流砥柱，是国家的命脉，是国家生存和发展的物质保障。钢铁工业是国民经济的重要基础产业，是国家经济水平和综合国力的重要标志。随着国际产业的转移和我国国民经济的快速发展，我国钢铁工业取得了巨大成就。我国钢铁工业不仅为我国国民经济的快速发展做出了重大贡献，也为世界经济的繁荣和世界钢铁工业的发展起到积极的促进作用。 关键词：钢铁材料国民经济 目录 1、中国钢铁发展历史与现状 2、中国钢铁产业在国民经济中的地位 一、中国钢铁发展历史与现状 中国的钢铁工业历经50年的发展，特别是改革开放30年以来有了巨大的进步，取得了举世瞩目的成就。钢铁工业的钢产量增加速度加快、技术水平得到明显提高，产品结构不断调整，成为名副其实的钢铁大国。1996年我国钢产量首次超过1亿吨大关，跃居世界第一位，此后我国产量一直保持世界排名第一的位置。2002年实现钢产量 1.8亿吨，到2003年钢产量突破2亿吨，达到22234万吨，2004年全国共产钢27279万吨，比上年增长22.7%，生铁、钢材的产量分别达到创记录的25185万吨与29723万吨（含重复材），同比增长均在20%以上。在钢材品种和质量方面，已经逐步形成能冶铁包括高温合金、精密合金再内的1000多个钢材品种，轧制和加工包括板、带、管、型、线等各种形状的4万多个品种规格的钢材；各项技术经济指标明显提高。但是，由于钢铁企业之间一些内部原因，导致钢铁产量迅速增加，产量质量含金又低，国内钢铁出现供过于求的局面。2004年对钢铁工业而言是具有突破意义的一年，粗铁产量首次突破10亿吨，许多钢铁企业称其利润达到前所未有的高水平。 二、中国钢铁产业在国民经济中的地位 1、我国钢铁工业为保证国民经济快速发展做出了巨大贡献 近几年，我国国民经济的快速增长主要是靠固定资产投资和进出口的超常增长拉动的，我国钢铁工业的快速发展，已使我国彻底告别了钢材短缺年代，能够满足国民经济各行业用钢基本需要。如果没有我国钢铁工业的快速发展，使我国从2003的净进口3462万吨的钢坯材到2006年净出口3317万吨的钢坯材，就很难有我国ＧＤＰ的连续10％的快速增长，特别是钢铁工业的快速发展，有力地支了我国工业化进程和城市化进程，为

材料加工冶金传输原理

传输过程：物理量从非平衡状态朝平衡状态转移的过程 动量传输：在垂直于实际流体流动方向上，动量由高速度区向低速度区的转移。 热量传输：是热量由高温区向低温区的转移。 质量传输：质量传输是指物系中的一个或几个组分由高浓度区向低浓度区的转移。 相对于固体，流体在力学上的特点： ＊流体不能承受拉力； ＊对于牛顿流体：切应力与应变的时间变化率成比例，而对弹性体（固体）来说，其切应力则与应变成比例。 ＊固体只能以静变形抵抗剪切力，流体则连续变形，除非外力作用停止。 流体的粘性：在作相对运动的两流体层的接触面上，存在一对等值而反向的作用力来阻碍两相邻流体层作相对运动，流体的这种性质叫做流体的粘性。由粘性产生的作用力叫做粘性阻力或内摩擦力。 流体中出现粘性的原因：由于分子间内聚力（引力）和流体分子的垂直流动方向热运动（出现能量交换）。在液体中以前者为主，气体中以后者为主，所以液体的粘度随温度升高而减小，由于温度升高时分子间距增大，分子间引力减小；而气体的粘度则随温度的升高而增大，由于此时分子的热运动增强 温度对粘度的影响，当温度升高时，液体的粘度降低，但是气体则与其相反，当温度升高时分子间的吸引力减小，粘度值就要降低；而造成气体粘度的主要原因是气体内部分子的杂乱运动的速度加大，速度不同的相邻气体层之间的质量和动量交换随之加剧，所以粘度值将增大。 牛顿流体:实际上，流体都具有粘性，凡流体在流动时，粘性力与速度梯度的关系都能用牛顿粘性定律 全部气体和所有单相非聚合态流体(如水及甘油等)均质流体都属

于牛顿流体。 理想流体是一种内部不能出现摩擦力，无粘性的流体，既不能传递拉力，也不能传递切力．它只能传递压力和在压力作用下流动，同时它还是不可被压缩的。 非稳定流:如果流场的运动参数不仅随位置改变，又随时间不同而变化; 稳定流:如果运动参数只随位置改变而与时间无关; 迹线定义：迹线就是流体质点运动的轨迹线迹线的特点是：对于每一个质点都有一个运动轨迹，所以迹线是一族曲线，而且迹线只随质点不同而异，与时间无关 连续性微分方程： 连续性微分方程的物理意义：流体在单位时间内流经单位体积空间输出与输入的质量差与其内部质量变化的代数和为零。 流线：同一瞬时流场中连续的不同位置质点的流动方向线。流线的三个特征：1）非稳定流时，流场中速度随时间改变，经过同一点的流线其空间方位和形状是随时间改变的；2）稳定流时，由于流场中各点流速不随时间改变，所以同一点的流线始终保持不变，且流线上质点的迹线与流线重合。3)流线不能相交也不能转折。 流线的作用：在流线分布密集处流速大，在流线分布稀疏处流速小。因此，流线分布的疏密程度就表示了流体运动的快慢程度 流管：在流场内取任意封闭曲线L（如下图），通过曲线L上每一点连续地作流线，则流线族构成一个管状表面叫流管。流束：在流管内取一微小曲面dA，通过dA上每个点作流线，这族流线叫做流束。流量，是指单位时间内流经封闭管道或明渠有效截面的流体量 质量力 某种力场作用在流体所有质点上的力。作用在全部质量上的非接