技術(shù)中心科研人員應(yīng)知應(yīng)會(huì)100題-0701

PAGEPAGE45技術(shù)中心科研人員應(yīng)知應(yīng)會(huì)100題合金鋼中的主要合金元素有哪些？哪些是鐵素體形成元素，哪些是奧氏體形成元素？合金鋼中的主要合金元素有：Si、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Nb、Zr、Al、Cu、Co、N、B、Re等。鐵素體形成元素有：Mo、V、W、Ti、Si、Al等；奧氏體形成元素有：Ni、Mn、C、N、Co、Cu等；Cr＞7％時(shí)促進(jìn)鐵素體形成，Cr＜7％促進(jìn)奧氏體形成。合金元素與鐵形成無限固溶體的條件是什么？凡溶質(zhì)原子完全溶于固態(tài)溶劑中，并能保持溶劑元素的晶格類型所形成的合金相稱為固溶體。根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑中是占結(jié)點(diǎn)位置，還是占間隙位置，可將其分為置換固溶體與間隙固溶體；若溶質(zhì)與溶劑以任何比例都能互溶，固溶度達(dá)100％，則稱為無限固溶體，否則為有限固溶體。因此，只有置換固溶體有可能成為無限固溶體。只有合金元素與Fe在以下四個(gè)方面相近時(shí)，才可能形成無限固溶體：(1)晶體結(jié)構(gòu)；(2)原子尺寸；(3)化學(xué)親和力（電負(fù)性）；(4)原子價(jià)。微量元素在鋼中的有益作用主要表現(xiàn)在哪些方面？微量元素在鋼中的有益作用有：(1)細(xì)化晶粒，提高鋼的強(qiáng)度和韌性，如V、Ti、Nb、Re等；(2)形成碳氮化物起彌散強(qiáng)化作用如V、Ti、Nb等；(3)改變夾雜物的形態(tài)、大小和分布，如Nb、Re等；(4)少量的Cu、P還可以提高低合金高強(qiáng)度鋼的耐大氣腐蝕能力。鋼在加熱轉(zhuǎn)變時(shí)，為什么含有強(qiáng)碳化物形成元素的鋼奧氏體晶粒不易長大？強(qiáng)碳化物形成元素在鋼中與碳形成的碳化物很穩(wěn)定，熔點(diǎn)很高，一般加熱至900～1000℃時(shí)完全不溶于奧氏體，以細(xì)小彌散的碳化物顆粒形式存在。在鋼的加熱轉(zhuǎn)變過程中，這種碳化物顆粒阻礙奧氏體長大時(shí)晶界的遷移，即阻礙奧氏體晶粒的長大，所以說這類鋼奧氏體晶粒不易長大。為什么工具鋼淬火加熱溫度選在奧氏體+碳化物兩相區(qū)？工具鋼在使用時(shí)，除要求有較高的硬度外，還要有良好的耐磨性。這種鋼在淬火之前往往都需要進(jìn)行球化退火，使之得到球化組織，所以在奧氏體+碳化物兩相區(qū)加熱時(shí)得到奧氏體和粒狀滲碳體，而淬火后則為馬氏體和粒狀滲碳體。由于粒狀滲碳體的存在，不但不降低鋼的硬度，反而可提高耐磨性；同時(shí)又因加熱溫度很低，奧氏體晶粒很細(xì)，淬火后可得到細(xì)小的馬氏體組織，使鋼有較好的機(jī)械性能。簡(jiǎn)述合金元素對(duì)鋼過冷奧氏體等溫分解C曲線的影響規(guī)律？共析成分的C曲線最靠右，隨著碳含量的增加或減少，C曲線都將左移；除了Co和大于2.5%的Al外，所有合金元素都降低珠光體轉(zhuǎn)變速度，使C曲線右移，常用的合金元素中，按推遲珠光體轉(zhuǎn)變的效果大小排列順序?yàn)镸o、Mn、W、Ni、Si。合金元素的另一個(gè)影響是改變珠光體轉(zhuǎn)變的溫度范圍，致使發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變和貝氏體轉(zhuǎn)變的溫度范圍完全分開。鋼中常見的碳化物類型主要有六種，例如M6C就是其中一種，另外還有其它哪五種？哪一種類型碳化物最不穩(wěn)定？另外五種碳化物為：MC、M2C、M3C、M7C3、M23C6，其中M23C6最不穩(wěn)定。合金元素加入鋼中可形成三種相，固溶體就是其中的一種相，另外還有哪兩種相？一般來說哪一種相不參加鋼中的組織轉(zhuǎn)變？另外兩種是金屬間化合物和非金屬相，一般非金屬間化合物不參與鋼中的組織轉(zhuǎn)變。低碳珠光體耐強(qiáng)鋼（鍋爐蒸汽管道用鋼）在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)哪幾個(gè)問題而影響使用壽命的？在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)組織不穩(wěn)定（石墨化）、氧化和腐蝕等問題而影響使用壽命。我國低合金高強(qiáng)度鋼成分特點(diǎn)（或合金化原則）？低合金高強(qiáng)度鋼的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中除滿足用戶的力學(xué)性能、焊接性能、抗應(yīng)力腐蝕開裂性能等指標(biāo)外，還應(yīng)注意選取適宜的合金成分，達(dá)到如下要求：(1)滿足淬透性以保證大截面的性能均勻；(2)可以在300℃以上回火；(3)Ms點(diǎn)不能壓得過低，以免淬火裂紋；(4)在滿足強(qiáng)度要求下盡可能降低C含量；(5)少用貴重元素以降低成本。工業(yè)上鋼鐵材料常見的腐蝕破壞類型主要有哪幾種？工業(yè)上鋼鐵材料常見的腐蝕破壞類型主要有：一般腐蝕；晶間腐蝕；點(diǎn)腐蝕；應(yīng)力腐蝕斷裂；腐蝕疲勞；磨損腐蝕等。15CrMo、W18Cr4V、0Cr18Ni9Ti、GCr15分別是什么鋼，鋼中Cr元素的主要作用？15CrMo是結(jié)構(gòu)鋼、W18Cr4V是高速工具鋼、0Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼、GCr15是軸承鋼。Cr在15CrMo是提高淬透性和強(qiáng)度；Cr在W18Cr4V中提高淬透性和淬硬性；Cr在0Cr18Ni9Ti中主要是提高耐腐蝕性；Cr在GCr15中主要是提高淬透性和提高馬氏體的低溫回火穩(wěn)定性，有效提高鋼的耐磨性和強(qiáng)度。15CrMo、W18Cr4V、0Cr18Ni9Ti、GCr15鋼在使用狀態(tài)下的顯微組織是什么？15CrMo、W18Cr4V、0Cr18Ni9Ti、GCr15鋼在使用狀態(tài)下的顯微組織分別是鐵素體+珠光體、回火馬氏體+少量碳化物、奧氏體和回火馬氏體+粒狀碳化物+殘余奧氏體。奧氏體耐熱鋼及合金按強(qiáng)化相不同可分成哪三種類型？固溶強(qiáng)化型、沉淀強(qiáng)化型、金屬間化合物強(qiáng)化型。奧氏體不銹鋼在使用中常常出現(xiàn)晶間腐蝕破壞，請(qǐng)簡(jiǎn)述什么是奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕？奧氏體不銹鋼晶間腐蝕是由于在時(shí)效過程中，沿晶界析出Cr23C6，引起晶界附近的奧氏體貧鉻，使固溶體中鉻含量降至鈍化所需極限含量以下引起的。如何防止奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕？防止奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的惡措施有：固溶處理；降低鋼中的碳含量；改變碳化物析出類型；改變晶界上碳化鉻析出的數(shù)量及分布形態(tài)；延長敏化加熱時(shí)間。鋼材的強(qiáng)度隨溫度變化將發(fā)生變化，從合金化角度考慮如何提高鋼的熱強(qiáng)性？熱強(qiáng)鋼的合金化方向應(yīng)該是：(1)固溶體的復(fù)合合金化應(yīng)有效地提高基體原子的結(jié)合力并阻礙擴(kuò)散；(2)加入能強(qiáng)烈形成碳化物的元素，以穩(wěn)定碳化物相，減少強(qiáng)化固溶體的元素向碳化物相過渡的傾向。合金調(diào)質(zhì)鋼與工具鋼在化學(xué)成分、熱處理工藝、使用狀態(tài)下組織及淬火、回火后的性能上有什么不同？合金調(diào)質(zhì)鋼的含碳量大約在0.30~0.45%之間，熱處理工藝為淬火+高溫回火，使用狀態(tài)的組織為回火索氏體，淬火、回火后具有較好的綜合力學(xué)性能（高的強(qiáng)度和耐磨性）。工具鋼含碳量在0.6%以上，熱處理工藝有兩種：一種是淬火+低溫回火，另一種是淬火+多次高溫回火，使用狀態(tài)下的組織為回火馬氏體+滲碳體。高鉻鐵素體不銹鋼缺點(diǎn)是脆性大，主要有哪幾種脆性？高鉻鐵素體不銹的脆性主要有：高溫脆性、475℃脆性、σ相脆性。18Cr2Ni4W是滲碳鋼，簡(jiǎn)述其600~620℃高溫回火的作用及組織變化？18Cr2Ni4W滲碳后在600~620℃進(jìn)行多次回火，可以減少表層的殘余奧氏體，高溫回火亦有利于改善切削加工性。高溫回火使馬氏體分解為回火索氏體，同時(shí)奧氏體中將析出碳化物因而使殘余奧氏體的馬氏體點(diǎn)升高，在回火后的冷卻過程中殘余奧氏體將分解。18Cr2Ni4W在200℃回火后滲碳體的表層組織是什么？18Cr2Ni4W鋼在200℃回火后滲碳體表層的組織為回火馬氏體+粒狀碳化物+殘余奧氏體。比較說明過冷度、臨界過冷度、動(dòng)態(tài)過冷度的區(qū)別？結(jié)晶的熱力學(xué)條件為液固兩相自由能差△G<0。根據(jù)熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果，只有當(dāng)實(shí)際結(jié)晶溫度低于理論結(jié)晶溫度時(shí)，即△T<0，才能使反應(yīng)的吉布斯自由能△G<0，即結(jié)晶需要一定的過冷度△T；金屬結(jié)晶時(shí)，首先需要形核，而形成的晶核半徑必須超過臨界晶核半徑Rk時(shí)才能成為穩(wěn)定晶核。臨界晶核半徑Rk與過冷度△T成反比。同時(shí)，過冷液體中存在的最大相起伏尺寸Rmax與過冷度△T成正比，當(dāng)Rk=Rmax時(shí)，對(duì)應(yīng)的過冷度△Tk即為臨界過冷度。當(dāng)△T>△Tk時(shí)，相起伏尺寸均達(dá)到或超過了Rk，晶胚能夠生成晶核；若△T<△Tk，則最大相起伏尺寸仍小于臨界晶核半徑Rk，晶胚不能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定晶核。動(dòng)態(tài)過冷即液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)，液-固界面要不斷地向液相中移動(dòng)，因而必須在界面處存在一定過冷，才能在界面處實(shí)現(xiàn)從液體向固體的凈原子輸送。纖維組織及織構(gòu)是如何形成的？它們的區(qū)別是什么？對(duì)金屬的性能有什么影響？晶體在塑性變形過程中，各晶粒沿變形方向逐漸伸長，變形量越大，晶粒伸長的程度越大，當(dāng)變形量足夠大時(shí)，晶粒呈現(xiàn)為一片如纖維狀的條紋，即形成了纖維組織。多晶體在塑性變形時(shí)，同時(shí)伴隨著單個(gè)晶體的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)變形量足夠大時(shí)，多晶體中原本為隨意取向的各個(gè)晶粒會(huì)逐漸調(diào)整各自取向并趨于一致，導(dǎo)致組織中出現(xiàn)擇優(yōu)取向，即形成了織構(gòu)。二者相同點(diǎn)在于均是由塑性變形導(dǎo)致的，不同點(diǎn)在于：纖維組織是由晶粒的塑性變形形成的，而織構(gòu)是晶粒的位相轉(zhuǎn)動(dòng)形成的?？棙?gòu)的產(chǎn)生在實(shí)際生產(chǎn)中，通常是有害的，它使多晶體金屬出現(xiàn)明顯的各向異性，造成不同方向的變形能力的不均勻性，但在某些特殊情況下，織構(gòu)的各向異性可以得到應(yīng)用。晶體滑移與孿晶變形的變形機(jī)制有什么不同？滑移變形是通過位錯(cuò)在切應(yīng)力作用下沿滑移面逐步移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的，是一種不均勻切變，只在某些滑移面上進(jìn)行，各滑移帶之間的晶體并未發(fā)生滑移，且切變時(shí)原子移動(dòng)的距離是滑移方向上原子間距的整數(shù)倍，而孿晶變形是晶體在切應(yīng)力的作用下，沿一定的結(jié)晶面和一定的晶向相對(duì)于另一部分晶體作均勻的切變，在切變區(qū)域內(nèi)，與孿晶面平行的各層原子的切變量與其距孿晶面的距離成正比，原子的移動(dòng)距離是孿生方向原子間距的分?jǐn)?shù)倍。晶體結(jié)構(gòu)與空間點(diǎn)陣有什么區(qū)別？空間點(diǎn)陣是晶體中質(zhì)點(diǎn)排列的幾何學(xué)抽象，用以描述和分析晶體點(diǎn)陣的周期性和對(duì)稱性，由于各陣點(diǎn)的周圍環(huán)境相同，它只可能有14種類型。晶體結(jié)構(gòu)則是指晶體中（包括同類或異類的原子）或分子的具體排列情況，它們能組成各種類型的排列，因此可能存在的晶體結(jié)構(gòu)是無限的。但是各種晶體結(jié)構(gòu)總能按其原子或分子（也可以是彼此等同的原子群或分子群）排列的周期性和對(duì)稱性歸屬于14種空間點(diǎn)陣中的一種。間隙固溶體與間隙化合物有什么異同？相同點(diǎn)：(1)都是由原子半徑較小的非金屬元素占據(jù)晶格間隙形成的；(2)成分在一定固溶度范圍內(nèi)變化。不同點(diǎn)：(1)間隙固溶體保持了溶劑的晶體結(jié)構(gòu)，其成分不固定，不能用分子式表達(dá)。(2)間隙化合物的晶體結(jié)構(gòu)與組成化合物的任一組元的晶格都不相同，雖然其成分同樣是在一定的固溶度范圍內(nèi)變化，但其組元大致都有一定的原子組成比，可以用化學(xué)分子式表達(dá)，且其晶格類型與化學(xué)分子式有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。不平衡共晶和離異共晶有什么區(qū)別？不平衡共晶是指成分小于飽和溶解度的合金，由于結(jié)晶過程速度過快，固溶體形成枝晶偏析，使平均成分偏離固相線，溫度降到固相線時(shí)仍有部分液相剩余，當(dāng)合金冷卻到共晶溫度時(shí)，剩余液相發(fā)生共晶，形成共晶組織。其結(jié)果使組織中出現(xiàn)本不該出現(xiàn)的共晶組織。離異共晶是指結(jié)晶時(shí)先共晶數(shù)量較多而共晶體數(shù)量較少的情況下，有時(shí)共晶組織中與先共晶相相同的相會(huì)依附先共晶相生長，而將另一相推向最后結(jié)晶的晶界處，其結(jié)果使本該出現(xiàn)的共晶組織消失。說明一次碳化物、二次碳化物、三次碳化物的異同？從液態(tài)鐵碳合金中結(jié)晶出來的先共晶碳化物稱為一次碳化物，其形貌為粗大較規(guī)則的板片狀；從奧氏體中析出的碳化物稱為二次碳化物，其形貌一般沿奧氏體晶界呈網(wǎng)狀分布；從鐵素體中析出的碳化物稱為三次碳化物，其形貌一般沿鐵素體晶界呈片狀分布。擴(kuò)散第一定律如何表述？在什么條件上使用？擴(kuò)散第一定律：擴(kuò)散過程中，單位時(shí)間內(nèi)通過垂直于擴(kuò)散方向的單位截面積的擴(kuò)散物質(zhì)流量（稱為擴(kuò)散通量J），與濃度梯度dc/dx成正比。擴(kuò)散第一定律僅適用于穩(wěn)定態(tài)擴(kuò)散，即在擴(kuò)散過程中合金各處的濃度及濃度梯度都不隨時(shí)間改變的情況。交滑移與復(fù)滑移有什么相同？有什么不同？交滑移是在兩個(gè)或兩個(gè)以上滑移面沿同一滑移方向同時(shí)或交替進(jìn)行的滑移，只有螺型位錯(cuò)才能產(chǎn)生交滑移，其滑移線通常為波紋狀；復(fù)滑移是兩個(gè)或兩個(gè)以上不同滑移系同時(shí)或交替進(jìn)行的滑移，其滑移線或者平行或者相交呈一定角度。金屬鑄錠的三個(gè)區(qū)域是如何形成的？金屬鑄錠共分為表層細(xì)晶區(qū)、柱狀晶區(qū)和中心等軸晶區(qū)三個(gè)區(qū)域，其形成過程分別為：(1)表層細(xì)晶區(qū)：高溫液體倒入鑄模后，靠近模壁的一薄層液體產(chǎn)生極大過冷，同時(shí)模壁可以為非均勻形核提供基底，故在此薄層液體中形成大量晶核，并同時(shí)向各個(gè)方向生長，由于晶核數(shù)目很多，相鄰晶核很快相遇，不能繼續(xù)長大，便在靠近模壁處形成很細(xì)的等軸晶粒區(qū)。(2)柱狀晶區(qū)：表層細(xì)晶區(qū)形成后，金屬凝固收縮使晶區(qū)與模壁脫離，液態(tài)金屬的散熱困難。在結(jié)晶前沿液體中僅有較小過冷度，不足以生成新的晶核，但有利于細(xì)晶區(qū)內(nèi)靠近液相的某些小晶粒的繼續(xù)長大，同時(shí)鑄模內(nèi)部液態(tài)金屬仍處于過熱狀態(tài)，無法另行生核，因此結(jié)晶主要靠晶粒的繼續(xù)長大來進(jìn)行。內(nèi)因：晶體的長大速度是各向異性的，一次軸方向長大速度最快，受到散熱條件的影響只有那些一次軸平行于散熱方向的晶粒長大速度最快，而主軸斜生的晶粒則被擠掉，垂直于模壁方向的散熱速度最大，因而晶體沿其相反方向擇優(yōu)生長成柱狀晶，由于這些優(yōu)先生長的晶粒并排向液相中生長，側(cè)面受彼此限制無法側(cè)向生長，只能沿散熱方向生長，結(jié)果便形成了柱狀晶區(qū)。(3)中心等軸晶區(qū)：鑄錠末期，內(nèi)部殘余液相的散熱已經(jīng)失去了方向性，晶核在液體中自由生長，各個(gè)方向上的長大速度差不多相等，因此形成了等軸晶區(qū)。二元合金三相平衡時(shí)為什么溫度不變？在平衡條件下，系統(tǒng)的自由度數(shù)、組元數(shù)、相數(shù)之間的關(guān)系可以用相律來表達(dá)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為F=C-P+2，當(dāng)系統(tǒng)的壓力為常數(shù)時(shí)，F(xiàn)=C-P+1，其中C為系統(tǒng)組元數(shù)，P為平衡條件下系統(tǒng)中的相數(shù)，F(xiàn)為自由度數(shù)。二元合金三相平衡即C=2，P=3，代入公式即F=2-3+1=0，即系統(tǒng)中可獨(dú)立變化的因素為零，所以溫度不可變化。殘余應(yīng)力分成幾種形式？它們分別是什么？金屬在塑性變形時(shí)，外力所做的功有一小部分保留在金屬內(nèi)部，形成殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力可分為宏觀內(nèi)應(yīng)力和微觀內(nèi)應(yīng)力兩種。宏觀內(nèi)應(yīng)力是由于金屬各部分不均勻變形引起的。在整個(gè)物體范圍內(nèi)處于平衡，平衡一旦遭到破壞即產(chǎn)生變形。微觀內(nèi)應(yīng)力是由于晶粒或亞晶粒變形不均勻而引起的，在局部范圍內(nèi)可達(dá)很大數(shù)值，致使工件開裂。面心立方點(diǎn)陣是否可以用體心立方點(diǎn)陣表示？可以。面心立方可以用c/a=1.41的體心立方來表示。細(xì)化晶粒對(duì)材料的力學(xué)性能有何影響？為什么？細(xì)化晶粒有什么方法？晶粒大小對(duì)金屬力學(xué)性能有很大影響。常溫下，金屬晶粒越細(xì)小，強(qiáng)度和硬度越高，同時(shí)塑性、韌性越好。這是因?yàn)椋寒?dāng)外力作用于多晶體時(shí)，由于各晶粒位向不同，作用于各晶粒上的分切應(yīng)力就不同，處于有利位向的晶粒，其滑移面上的分切應(yīng)力將首先達(dá)到臨界值，應(yīng)該產(chǎn)生滑移。但由于受到周圍不利滑移的晶粒的阻礙而不能立即滑移，要求它的變形必須和周圍晶粒相互配合，否則將破壞晶粒間的連續(xù)性，導(dǎo)致材料斷裂，所以，多晶體的變形較單晶體困難。各晶粒間位向差越小，其阻礙也越大，這種相鄰晶粒間的互相制約便使強(qiáng)度提高。又因?yàn)槎嗑w晶界上的原子排列紊亂，聚集著較多的雜質(zhì)原子，阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，加之晶界兩邊晶粒位向不同，其滑移系的空間方位也不同，因而造成晶界處位錯(cuò)塞積，從而提高變形抗力。晶粒越小，晶界面積越大，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力就越大，因此，室溫強(qiáng)度就越大。在相同外力作用下，細(xì)小晶粒的協(xié)同應(yīng)變的晶粒數(shù)量較多，晶粒內(nèi)部和晶界附近的應(yīng)變度相差較小，變形較均勻，相對(duì)來說，因應(yīng)力集中導(dǎo)致的開裂的機(jī)會(huì)較少，即在開裂之前可以承受較大的變形量，塑性得以提高。小晶粒金屬中由于晶界的大量存在，裂紋不易產(chǎn)生及擴(kuò)展，因而在斷裂過程中吸收了更多的能量，即表現(xiàn)出較高的韌性。根據(jù)凝固理論，金屬晶粒度取決于形核率和長大速率的比值，因此，細(xì)化晶粒的主要途徑有：(1)增加過冷度；(2)加入形核劑；(3)振動(dòng)和攪拌。什么是彌散強(qiáng)化？用位錯(cuò)理論解釋原因？利用合金中彌散存在的第二相質(zhì)點(diǎn)來提高合金強(qiáng)度的方法稱為彌散強(qiáng)化，彌散質(zhì)點(diǎn)通常為基體金屬的氧化物、氮化物或金屬間化合物等穩(wěn)定相。在滑移面上運(yùn)動(dòng)著的位錯(cuò)遇到堅(jiān)硬不變形的第二相粒子時(shí)，受到粒子的阻礙將發(fā)生彎曲，隨著外力的增加，位錯(cuò)線受阻部位的彎曲加劇，直至位錯(cuò)繞過粒子后再次相遇并彼此抵消，最終形成了包圍著粒子的位錯(cuò)環(huán)而被留下，其余部分位錯(cuò)恢復(fù)直線并繼續(xù)滑移。位錯(cuò)線繞過間距為λ的第二相粒子所需的臨界切應(yīng)力與間距λ成反比。λ越小，強(qiáng)化作用越大。空位擴(kuò)散和間隙擴(kuò)散的擴(kuò)散激活能的物理意義各是什么？有何不同？間隙擴(kuò)散的擴(kuò)散激活能的物理意義為溶質(zhì)原子發(fā)生跳動(dòng)時(shí)所需的額外內(nèi)能?？瘴粩U(kuò)散的擴(kuò)散激活能的物理意義為形成空位所需的內(nèi)能和溶質(zhì)原子發(fā)生跳動(dòng)時(shí)所需的額外內(nèi)能的總和。空位擴(kuò)散的激活能較間隙擴(kuò)散的激活能多出一項(xiàng)空位形成能，因而空位擴(kuò)散速度比間隙擴(kuò)散速度小。什么是再結(jié)晶？是否屬于相變？為什么？在生產(chǎn)中有何意義？冷變形后的金屬加熱到一定溫度后，在原來的變形組織中重新產(chǎn)生了無畸變的新晶粒，而性能也發(fā)生了明顯的變化，并恢復(fù)到完全軟化狀態(tài)，這個(gè)過程稱為再結(jié)晶。再結(jié)晶不屬于相變。再結(jié)晶過程雖然經(jīng)歷了形核與長大過程，但是再結(jié)晶前后各晶粒的晶格類型及成份不變，沒有新相形成，因此不屬于相變。在實(shí)際生產(chǎn)中，尤其在冷成型加工過程中，由于成型時(shí)產(chǎn)生了加工硬化，給進(jìn)一步的冷變形造成困難。因此，為了降低硬度，提高塑性有必要進(jìn)行再結(jié)晶退火。位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)出晶體后產(chǎn)生塑性變形，那么在變形后晶體內(nèi)位錯(cuò)是增多了，還是減少了？為什么？金屬的塑性變形主要是通過位錯(cuò)的滑移運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，變形后晶體內(nèi)部的位錯(cuò)數(shù)量增加。這是由于晶體內(nèi)存在大量彌散分布的堅(jiān)硬質(zhì)點(diǎn)，相當(dāng)于位錯(cuò)源，使晶體在變形過程中，位錯(cuò)不斷增殖。從熱力學(xué)角度分析，為什么結(jié)晶必需有一定的過冷度？分析金屬液相向固相轉(zhuǎn)變的熱力學(xué)過程得出，單位體積自由能的變化△Gv的表達(dá)式可計(jì)為：Gv=Lm*（T-Tm）/Tm，其中，Lm為熔化潛熱，結(jié)晶時(shí)其值>0，Tm為理論結(jié)晶溫度，T為實(shí)際結(jié)晶溫度?？梢?，只有當(dāng)（T-Tm）<0，即實(shí)際結(jié)晶溫度小于理論結(jié)晶溫度時(shí)，△Gv<0，反應(yīng)才能自發(fā)進(jìn)行，即金屬結(jié)晶時(shí)必需存在一定的過冷度。合金結(jié)晶需要什么條件？合金結(jié)晶需要滿足以下條件：熱力學(xué)條件：液、固兩相的自由能差△G<0；動(dòng)力學(xué)條件：存在動(dòng)態(tài)過冷；能量條件：存在能量起伏以補(bǔ)償增加的表面能；結(jié)構(gòu)條件：形成晶核的基礎(chǔ)。為什么密排立方不屬于空間點(diǎn)陣？密排立方不能簡(jiǎn)單地算作一種空間點(diǎn)陣，這是因?yàn)椋好芘帕⒎骄О畠?nèi)的原子與晶胞角上的原子具有不同的周圍環(huán)境。在分析這種晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，可將每個(gè)陣點(diǎn)看作是由一對(duì)原子組成，即由晶胞角上的一個(gè)原子與相應(yīng)的晶胞之內(nèi)的一個(gè)原子共同組成，例如：0，0，0點(diǎn)陣可看作是由0，0，0和2/3，1/3，1/2這一對(duì)原子組成，在這種情況下，密排立方可歸類于簡(jiǎn)單六方點(diǎn)陣。什么是枝晶偏析？影響因素是什么？怎樣消除？固溶體合金不平衡結(jié)晶時(shí)，先后從液相結(jié)晶出的固相成份不同，同時(shí)冷卻速度較快，不足以使固相中的成分?jǐn)U散均勻，先結(jié)晶部分含高熔點(diǎn)組元較多，后結(jié)晶部分含低熔點(diǎn)組元較多，由于固溶體晶體通常成樹枝狀，使枝干和枝間的化學(xué)成分不同，故稱之為枝晶偏析。影響枝晶偏析的因素：(1)枝晶偏析大小與分配系數(shù)，即液相線和固相線間的水平距離或成分間隔有關(guān)。距離越大，偏析越嚴(yán)重。(2)結(jié)晶溫度即溶質(zhì)原子的擴(kuò)散能力。溫度越高，溶質(zhì)原子擴(kuò)散能力越大，偏析越小。(3)冷卻速度。冷速越大，枝晶偏析越嚴(yán)重。工業(yè)生產(chǎn)中，采用擴(kuò)散退火或均勻退火消除枝晶偏析，即將鑄件加熱到低于固相線100~200℃的溫度，進(jìn)行長時(shí)間保溫，予以消除。間隙相與間隙固溶體有何區(qū)別？間隙相與間隙固溶體有本質(zhì)的區(qū)別。(1)間隙相的晶體結(jié)構(gòu)與組成間隙相的任一組元的晶格都不相同；(2)間隙相屬金屬化合物，其組元有一定的原子組成比，可用化學(xué)分子式表示；(3)間隙相的硬度較間隙固溶體高。比較面心、體心、密排立方結(jié)構(gòu)的塑性？金屬或合金最基本的塑性變形方式是滑移，在其他條件相同時(shí)，金屬晶體中的滑移系越多，則滑移時(shí)可供采用的空間位相越多，晶體的塑性越好。面心立方晶體的密排面是{111}，密排晶向<111>，滑移面共四個(gè)，每個(gè)滑移面上有三個(gè)滑移方向，共12個(gè)滑移系；體心立方晶體的密排面是{110}，密排晶向<111>，滑移面共六個(gè)，每個(gè)滑移面上有二個(gè)滑移方向，共12個(gè)滑移系；密排立方晶體的密排面是（0001），密排方向<1120>，滑移面共四個(gè)，每個(gè)滑移面上有三個(gè)滑移方向，共3個(gè)滑移系；因此，面心立方和體心立方的塑性較好，而密排立方塑性較差。金屬變形有那幾種形式？在什么條件下發(fā)生？金屬變形主要通過滑移和孿生兩種方式進(jìn)行?；剖窃谇袘?yīng)力作用下發(fā)生的，當(dāng)作用在滑移系上的分切應(yīng)力達(dá)到某一臨界值時(shí)，即發(fā)生滑移。與滑移相似，當(dāng)外力作用在孿生方向的分切應(yīng)力達(dá)到臨界值時(shí)，開始發(fā)生孿生變形。孿生的臨界分切應(yīng)力比滑移大得多，只有在滑移很難進(jìn)行時(shí)才進(jìn)行孿生變形。什么是固溶強(qiáng)化？其原因是什么？將異類原子（溶質(zhì)）加入到基體金屬（溶劑）中獲得固溶體，從而使強(qiáng)度提高的強(qiáng)化方法稱固溶強(qiáng)化。其強(qiáng)化機(jī)理主要為：溶質(zhì)原子的溶入使晶格發(fā)生畸變，對(duì)在滑移面上的位錯(cuò)有阻礙作用，此外，在位錯(cuò)線上的溶質(zhì)原子對(duì)位錯(cuò)有釘扎作用，從而提高變形抗力，起到強(qiáng)化作用。再結(jié)晶與純金屬結(jié)晶有何不同？純金屬結(jié)晶與再結(jié)晶的差別在于：純金屬結(jié)晶是由液態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)變，而再結(jié)晶過程是由固態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)變過程。純金屬結(jié)晶有恒定的轉(zhuǎn)變溫度，而再結(jié)晶隨條件不同，可在較寬泛溫度范圍內(nèi)變化。純金屬結(jié)晶需要一定的過冷度，而再結(jié)晶不需要過冷度。簡(jiǎn)述金屬材料的強(qiáng)化方法？說明原因？金屬材料的強(qiáng)化方法大體有：加工硬化、細(xì)晶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化、聚合型合金強(qiáng)化。加工硬化：經(jīng)過塑性變形的金屬，由于位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)及相互作用會(huì)在晶體內(nèi)部形成大量的位錯(cuò)發(fā)團(tuán)等障礙，使位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力增大，變形抗力增加，提高強(qiáng)度。細(xì)晶強(qiáng)化：利用晶體內(nèi)大量的晶界阻礙位錯(cuò)及裂紋的擴(kuò)展，提高晶體強(qiáng)度。彌散強(qiáng)化：晶體內(nèi)彌散分布的堅(jiān)硬不變形質(zhì)點(diǎn)會(huì)阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，增加晶體變形抗力，提高強(qiáng)度。固溶強(qiáng)化：溶質(zhì)原子的存在會(huì)導(dǎo)致晶格的畸變，阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)溶質(zhì)原子也會(huì)與位錯(cuò)發(fā)生交互作用，釘扎位錯(cuò)，提高強(qiáng)度。聚合型強(qiáng)化：利用組成相的基本強(qiáng)度和相對(duì)比例提高金屬的整體強(qiáng)度。寫出鐵碳系相圖的包晶反應(yīng)、共晶反應(yīng)、共析反應(yīng)的反應(yīng)式，并標(biāo)出反應(yīng)溫度和成分？在1495℃恒溫下，成分為Wc=0.53%的液相L與Wc=0.09%的δ鐵素體發(fā)生包晶反應(yīng)，形成Wc=0.17%的奧氏體γ，其反應(yīng)式為：LB+δH＝γJ在1148℃恒溫下，成分為Wc=4.3%的液相轉(zhuǎn)變?yōu)閃c=2.11%的奧氏體γ和滲碳體組成的混合物，其反應(yīng)式為：Lc＝γE+Fe3C在727℃恒溫下，成分為Wc=0.77%的奧氏體γ轉(zhuǎn)變?yōu)閃c=0.0218%的δ鐵素體和滲碳體組成的混合物，其反應(yīng)式為：γs＝αP+Fe3C。說明鋼滲碳時(shí)為什么在奧氏體狀態(tài)下進(jìn)行，而不在鐵素體狀態(tài)下進(jìn)行？滲碳在奧氏體狀態(tài)下進(jìn)行的原因在于：(1)從致密度角度看，雖然鐵素體的總間隙量比奧氏體大，但鐵素體的單個(gè)間隙尺寸遠(yuǎn)小于奧氏體，C溶解進(jìn)鐵素體比溶入奧氏體困難得多；(2)從溶解度角度看，C在奧氏體中的溶解度遠(yuǎn)大于鐵素體中的溶解度，而且C在奧氏體中的擴(kuò)散更加容易；(3)從溫度角度看，溫度越高，擴(kuò)散系數(shù)越大，奧氏體的存在溫度高于鐵素體，因此，奧氏體滲碳更容易。什么克肯達(dá)爾效應(yīng)（Kirkendalleffect），它對(duì)材料的微觀結(jié)構(gòu)有什么影響？將兩種不同金屬焊合在一起，并標(biāo)定界面，在一定溫度下保持足夠時(shí)間后觀察其界面，發(fā)現(xiàn)界面發(fā)生偏移，從而證實(shí)了固態(tài)擴(kuò)散的存在，這就是著名的克肯達(dá)爾效應(yīng)。材料中的各個(gè)組員可以通過置換擴(kuò)散來達(dá)到或接近平衡狀態(tài)。簡(jiǎn)述層錯(cuò)能和擴(kuò)展位錯(cuò)之間的關(guān)系？由一個(gè)全位錯(cuò)分解而成的兩個(gè)不全位錯(cuò)之間會(huì)產(chǎn)生相互排斥，同時(shí)在兩個(gè)不全位錯(cuò)之間存在一堆垛層錯(cuò)，其層錯(cuò)能為γ，層錯(cuò)區(qū)在排斥力的作用下有擴(kuò)大的趨勢(shì)，而在層錯(cuò)能的作用下有縮減的趨勢(shì)，當(dāng)斥力與張力相等時(shí)，兩個(gè)不全位錯(cuò)達(dá)到平衡距離Ds，其值與層錯(cuò)能成正比，層錯(cuò)能越大，擴(kuò)展位錯(cuò)中的兩條不全位錯(cuò)的平衡距離越短。什么是滑移線和滑移帶，它們是如何在金屬表面形成的？晶體的塑性變形是通過位錯(cuò)的滑移實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)滑移的晶面逸出晶體表面時(shí)，在滑移晶面和晶體表面的相交處即形成一條滑移臺(tái)階，一條滑移臺(tái)階就是一條滑移線，許多密集在一起的互相平行的滑移線宏觀上反映為一個(gè)大臺(tái)階，即形成滑移帶。金屬材料的主要物理參數(shù)及測(cè)試方法有哪些？主要參數(shù)有強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度等）、塑性（延伸率、面收縮率）、硬度、韌性。測(cè)試方法：強(qiáng)度、塑性由拉伸試驗(yàn)測(cè)出；硬度可由布氏硬度或洛氏硬度測(cè)出；韌性可由沖擊試驗(yàn)測(cè)出。什么是Ｃ－曲線？分哪幾個(gè)區(qū)域？各有何特點(diǎn)？將過冷奧氏體所有溫度下等溫轉(zhuǎn)變的開始點(diǎn)和終了點(diǎn)的時(shí)間繪制在溫度－時(shí)間（對(duì)數(shù)）坐標(biāo)圖上，就為IT曲線，由于曲線的形狀呈字母“C”形，又成為C曲線。過冷奧氏體在A1以下三個(gè)溫度區(qū)間將分別發(fā)生不同類型的組織轉(zhuǎn)變：A1至550℃左右的高溫區(qū)，發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變；在550至Ms點(diǎn)的中溫區(qū)，發(fā)生貝氏體轉(zhuǎn)變，在Ms至Mf點(diǎn)低溫區(qū)發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。珠光體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：(1)是一個(gè)形核核長大的過程，轉(zhuǎn)變開始之前有一個(gè)孕育期；(2)溫度一定時(shí)，轉(zhuǎn)變速度隨時(shí)間延長有一極大值；(3)隨轉(zhuǎn)變溫度的降低，珠光體轉(zhuǎn)變的孕育期有一極小值，在此溫度下，轉(zhuǎn)變最快；(4)合金元素的影響很顯著。貝氏體轉(zhuǎn)變特點(diǎn)：(1)也是一個(gè)形核核長大的過程；(2)表面會(huì)產(chǎn)生浮凸；(3)轉(zhuǎn)變有一個(gè)上限溫度（Bs），高于該溫度不能形成；同時(shí)也有一個(gè)下限溫度（Bf），達(dá)到此溫度則轉(zhuǎn)變即告終止。(4)轉(zhuǎn)變也具有不完全性，即使冷至Bf溫度，貝氏體轉(zhuǎn)變也不能進(jìn)行完全，隨轉(zhuǎn)變溫度升高，轉(zhuǎn)變的不完全性愈甚。(5)貝氏體轉(zhuǎn)變時(shí)新相與母相奧氏體間存在一定的晶體學(xué)取向關(guān)系。馬氏體轉(zhuǎn)變特點(diǎn)：(1)表面浮凸效應(yīng)核切變共格性；(2)無擴(kuò)散性；(3)新相與母相間具有一定的晶體學(xué)關(guān)系（取向關(guān)系和慣習(xí)面）；(4)轉(zhuǎn)變的不完全性；(5)轉(zhuǎn)變的可逆性。什么是鋼的臨界溫度？常用的臨界溫度有哪些？鋼在加熱和冷卻時(shí)發(fā)生相轉(zhuǎn)變的溫度叫臨界點(diǎn)或臨界溫度。常用的臨界溫度有平衡時(shí)A1、A3、Acm，加熱時(shí)Ac1、Ac3、Accm，冷卻時(shí)Ar1、Ar3、Arcm.電弧爐煉鋼分成幾個(gè)階段，各階段的主要作用？目前電弧爐煉鋼主要分熔化期和氧化期2個(gè)階段。熔化期的主要任務(wù)是在保證爐體壽命的前提下，以最少的電耗將固體爐料迅速熔化為均勻的液體。在這同時(shí)，爐中還伴隨著發(fā)生一些物化反應(yīng)，如去除鋼液中的大部分磷和其它雜質(zhì)以及減少或限制鋼液的吸氣與元素的揮發(fā)等。氧化期的主要任務(wù)是控制冶煉溫度為主，并以調(diào)渣、供氧和脫碳為手段，促進(jìn)熔池激烈沸騰，迅速完成所指定的各項(xiàng)任務(wù)。在這同時(shí)也為還原精煉創(chuàng)造有利的條件。鋼中硫、磷元素的來源？以什么形式存在？有何主要危害？鋼中硫、磷主要來源于煉鋼原材料如廢鋼、造渣材料和合金鐵。磷在鋼中與鐵形成磷化鐵，磷化鐵比碳化鐵更穩(wěn)定而溶解于鋼液中，但在固體鋼中溶解度極低，以Fe2P或Fe2P等形式析出。危害主要為：(1)磷高的鋼易產(chǎn)生冷脆；(2)磷降低鋼的沖擊韌性，對(duì)鉻鎳鋼、鉻錳鈦鋼影響比較明顯；(3)磷在鋼中偏析嚴(yán)重，僅次于硫。硫在鋼液凝固結(jié)晶時(shí)以低熔點(diǎn)的FeS或Fe－FeS共晶體的形式析出，分布在晶粒周界上。危害主要為：(1)降低鋼的塑性；(2)能使鋼產(chǎn)生熱脆；(3)能降低鋼的橫向力學(xué)性能；(4)在鋼中偏析嚴(yán)重；(5)能降低高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼的淬透性。煉鋼過程中如何去除硫、磷等有害元素？硫：由于硫是活潑的非金屬元素之一，在煉鋼溫度下，它能夠同很多金屬和非金屬元素化為合，因此鋼液脫硫的基本原理是把溶解于鋼液中的硫轉(zhuǎn)變?yōu)樵阡撘褐胁蝗芙庀?，并使之進(jìn)入渣中或經(jīng)熔渣再向氣相溢出。由脫硫公式：(FeS)+(CaO)=(CaS)+(FeO)可知提高渣中CaO的含量，盡量降低渣中SiO2的含量，提高鋼液的溫度和增大渣量及不斷地改善流動(dòng)性，那么鋼液中地硫必然能夠得到脫除。磷：磷在鋼液中無限溶解，但它的某些化合物如P2O5、3FeO．P2O5、Ca3P2等卻溶解很少，并極易上浮到渣中，如果能以穩(wěn)定狀態(tài)存在并排除，就可以實(shí)現(xiàn)鋼液的脫磷。但熔渣中P2O5、3FeO．P2O5在高溫下都是不穩(wěn)定的，為了達(dá)到去磷的目的，必須使P2O5、3FeO．P2O5形成更穩(wěn)定的化合物，常用的是使用CaO。脫磷公式如下：2[P]+5(FeO)→(P2O5)+5[Fe](P2O5)+3(FeO)→(3FeO·P2O5)4(CaO)+(3FeO·P2O5)→(4CaO·P2O5)+(3FeO)因?yàn)?CaO·P2O5能夠比較穩(wěn)定地存在于爐渣中，在放渣時(shí)被除掉所以為使脫磷反應(yīng)能夠順利進(jìn)行，在熔渣中應(yīng)有足夠數(shù)量的CaO，以保證有自有CaO參加脫磷反應(yīng)，但過量的會(huì)使熔渣粘度增加，流動(dòng)性變壞，反而減慢了脫磷反應(yīng)速度。鋼包精煉爐的主要作用有哪些，精煉包中吹氬的主要作用是什么？鋼包精煉爐的主要功能有：(1)鋼液升溫和保溫功能；(2)氬氣攪拌功能；(3)真空脫氣功能。吹氬作用：(1)鋼包底部吹氬可使鋼包中的鋼液產(chǎn)生環(huán)流，用控制氣體流量的方法控制鋼液的攪拌強(qiáng)度，使鋼液的成分和溫度迅速地趨于均勻；(2)攪拌的鋼液增加了鋼中非金屬夾雜物碰撞長大的機(jī)會(huì)。上浮的氬氣泡不僅能夠吸收鋼中的氣體，促進(jìn)了氫氣和氮的排出，還會(huì)粘附懸浮與鋼液中的夾雜，把這些粘附的夾雜帶至鋼液表面被渣層所吸收；(3)擴(kuò)大渣、金屬反應(yīng)面，加速反應(yīng)物質(zhì)的傳遞過程，提高反應(yīng)速率；(4)對(duì)于開澆溫度有比較嚴(yán)格要求的鋼種或澆注方法，都可以用吹氬的辦法將鋼液溫度降到規(guī)定的要求；(5)將渣的過量熱轉(zhuǎn)移給鋼水。精煉爐渣流動(dòng)性差會(huì)產(chǎn)生哪些不良后果？(1)鋼包初渣流動(dòng)性差，會(huì)影響出鋼脫氧、脫硫效果；(2)初渣流動(dòng)性差會(huì)影響出鋼增碳效果，導(dǎo)致碳元素控制不穩(wěn)定；(3)精煉渣的流動(dòng)性差會(huì)引起電弧不穩(wěn)定，升溫速度慢；(4)爐渣反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件差，導(dǎo)致脫氧，脫硫效果差，成分控制困難；(5)粘稠的爐渣吸附夾雜物的能力差，達(dá)不到理想的凈化鋼液目的；(6)粘稠的爐渣表面容易結(jié)殼，導(dǎo)致喂線及合金化困難；(7)鋼液澆注結(jié)束，鋼包底部粘渣使鋼包清理困難，影響鋼包的正常周轉(zhuǎn)，也影響下一爐鋼液的處理效果。真空脫氣可以獲得哪些冶金效果？(1)脫氫：經(jīng)真空精煉后的鋼液，氫含量一般可以小于1.5×10－6，精煉過程脫氫率可達(dá)到60％～90％。(2)脫氮：經(jīng)真空精煉后的鋼液，氮含量一般可在（40～80）×10－6，精煉過程脫氮率可達(dá)到20％～35％。(3)脫氧：鋼液在進(jìn)入鋼包前用鋁強(qiáng)制脫氧，使鋼液中溶解的氧急劇下降，一般可由700×10－6下降到50×10－6左右，鋼中總氧量下降并不多，氧仍以氧化物夾雜形式存在于鋼中，吹氬攪拌促使夾雜物上浮，能達(dá)到下降60％夾雜物的效果。經(jīng)真空精煉處理后鋼液含氧量可達(dá)到（5～15）×10－6。(4)去除鋼中夾雜：鋼液在真空中長時(shí)間的攪拌，使鋼中夾雜有充分聚集，長大，上浮的機(jī)會(huì)，精煉后，鋼中夾雜總量，顆粒的尺寸和夾雜的形態(tài)，都得到明顯的改善。(5)成分的精確控制：如〔Al〕控制范圍為0.009%，其它元素一般可以控制范圍為0.01%~0.02%。(6)脫硫：鋼包精煉爐可以創(chuàng)造極為優(yōu)越的脫硫熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件。一般LF脫硫率可達(dá)到40%～60%，VD脫硫率可達(dá)到20%～50%。為什么說碳是真空下最理想的脫氧劑？在真空下碳氧反應(yīng)產(chǎn)生的產(chǎn)物是CO氣體，不會(huì)玷污鋼液，而且隨著CO氣泡在鋼液中的上浮，有利于去除鋼液中的氣體和非金屬夾雜物。在常壓下碳的脫氧能力不大，但是在真空條件下，CO的分亞降低極大的提高脫氧能力，碳的脫氧能力大大超過硅和鋁的脫氧能力。為什么要對(duì)鋼液進(jìn)行鈣處理？用鋁脫氧的鋼液中存在的氧化鋁夾雜物，熔點(diǎn)很高，在液態(tài)鋼中呈固態(tài)，在連鑄過程中很容易在中間包水口處聚集，引起堵塞。鋼材中的Al2O3在軋制過程中會(huì)被破碎，沿軋制方向連續(xù)分布，造成嚴(yán)重的缺陷。如何控制鋁脫氧產(chǎn)物，使之在鋼液中呈液態(tài)，大量上浮，不僅可以消除水口堵塞，保證連鑄順利進(jìn)行，而且有利于改善鋼的純潔度。向鋁脫氧的鋼液中喂入SiCa線，就能夠改變鋁氧化物夾雜物的形態(tài)，鈣是強(qiáng)脫氧劑，進(jìn)入鋼液后很快成為蒸汽，在上浮過程中與鋼中氧作用生成鈣的氧化物，CaO與Al2O3結(jié)合生成低熔點(diǎn)的鈣鋁化合物，而且密度小，在鋼液中聚集上浮排入爐渣，因而可以改善鋼液的澆鑄性能和鋼的質(zhì)量。連鑄有哪些優(yōu)越性？(1)節(jié)省工序縮短流程；(2)提高金屬收得率；(3)降低能量消耗；(4)生產(chǎn)過程機(jī)械化和自動(dòng)化程度高；(5)連鑄鋼種擴(kuò)大，產(chǎn)品質(zhì)量日益提高。合金鋼連鑄對(duì)鋼水的基本要求是什么？(1)合適的鋼水溫度；(2)成分穩(wěn)定并最大限度降低有害雜質(zhì)含量；(3)脫氧和控制純凈度。為什么有的鋼錠要進(jìn)行退火處理？鋼錠澆完之后后脫?；驇Ｈ肟蛹由w，利用地坑的保溫作用，可使鋼錠冷卻速度減慢，以便鋼中奧氏體充分轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，而避免空冷時(shí)的奧氏體到馬氏體轉(zhuǎn)變。有些鋼種經(jīng)入坑冷卻后就不致開裂。對(duì)于炸裂敏感鋼種，尤其是含合金元素較多的馬氏體鋼，坑冷不能保證奧氏體充分分解，坑冷之后還有較多殘余奧氏體，如果此時(shí)出坑還會(huì)發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變?cè)斐烧?。?duì)這些鋼種在坑冷之后，還有進(jìn)退火爐退火，通過退火爐內(nèi)的加熱和保溫，使殘余奧氏體全部分解，再隨爐冷卻下來，以避免馬氏體轉(zhuǎn)變。炸裂傾向大的鋼種還要用紅送退火的辦法，即高溫脫模后立即裝入爐溫在700℃以上的退火爐進(jìn)行退火，才能避免炸裂。再結(jié)晶退火的轉(zhuǎn)變有幾個(gè)過程?冷變形金屬在加熱時(shí)會(huì)發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長大等過程。什么叫鋼錠的表面裂紋、氣孔、皮下氣泡、翻皮？它們對(duì)軋制產(chǎn)品有什么影響？表面裂紋：主要包括橫裂紋和縱裂紋。橫裂紋經(jīng)軋制在鋼坯上呈現(xiàn)“人”之形或“之”之形裂縫，跨角大者橫裂紋軋制時(shí)易折斷?？v裂紋一般經(jīng)軋制時(shí)能縮小，輕者可消除，但鋼錠加熱或軋制工藝不、塑性不佳時(shí)，會(huì)擴(kuò)大甚至導(dǎo)致鋼坯報(bào)廢。表面氣孔：鋼錠表面氣孔主要是鋼錠模潮濕，鋼中氣體或者是所用涂料產(chǎn)生的氣體凝聚在鋼錠表面等原因造成的。鎮(zhèn)靜鋼錠常產(chǎn)生表面氣孔，氣孔深度淺者2～3mm，深者可15～16mm。經(jīng)過加熱、軋制，有的氣孔可以消除；有的氣孔在鋼坯表面形成叢生狀的細(xì)小裂紋（又名針孔），其深度減小。皮下氣泡：在鋼坯的表皮附近出現(xiàn)的氣泡稱為皮下氣泡。其危害為造成鋼坯表面裂紋，嚴(yán)重者會(huì)造成大量結(jié)疤。皮下氣泡對(duì)軋制產(chǎn)品的影響與延伸系數(shù)有關(guān)。當(dāng)軋制變形量不大時(shí)，暴露在表面的氣泡呈海綿狀；當(dāng)軋制變形量很大時(shí)，缺陷得到延伸，在鋼坯表面呈聚集狀氣泡裂紋。翻皮：鋼錠表面或皮下大致呈水平方向的氧化物夾雜稱為翻皮。危害為可造成鋼坯表面結(jié)疤和拉裂，陷入較深的翻皮會(huì)導(dǎo)致鋼坯、鋼材報(bào)廢。感應(yīng)加熱的原理，感應(yīng)爐冶煉中電磁攪拌的作用？感應(yīng)加熱工作原理：類似于沒有鐵芯的變壓器。感應(yīng)圈相當(dāng)于變壓器的原線圈，坩堝中的爐料相當(dāng)于副線圈，但這個(gè)副線圈只有一匝，且是閉合的。當(dāng)感應(yīng)圈接通交流電源時(shí)，在感應(yīng)圈中間產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，交變磁場(chǎng)切割坩堝中的金屬爐料，因而在金屬爐料中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。由于金屬爐料本身形成一閉合磁路，所以在爐料中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過爐料時(shí)產(chǎn)生焦耳作為熱源，而將爐料加熱和熔化。電磁攪拌作用：(1)均勻鋼液的溫度，感應(yīng)爐內(nèi)鋼液溫度的分布是不均勻的，且坩堝深度和直徑比較大，電磁攪拌可以加快鋼液的溫度均勻；(2)均勻鋼液的化學(xué)成分；(3)加速補(bǔ)加合金料的熔化；(4)改善冶金反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件，增加渣鋼相界面處發(fā)生的冶金反應(yīng)的反應(yīng)速度；(5)使運(yùn)動(dòng)的鋼液沖刷爐襯材料，影響坩堝的壽命；(6)“駝峰”現(xiàn)象使鋼液面暴露，增加大氣對(duì)鋼液的污染，影響鋼液的精煉效果。真空自耗爐重熔的原理？利用自耗電極與金屬熔池間形成的真空電離弧對(duì)自耗電極加熱，使之熔化后形成金屬熔滴從電極滴落到水冷結(jié)晶器中形成熔池，在水冷結(jié)晶器的強(qiáng)制冷卻下凝固成鋼錠。在整個(gè)過程通過與氣壓有關(guān)的反應(yīng)，脫除合金液中溶解的氣體，使蒸汽壓較高的有害痕量元素減到最低，對(duì)于非金屬夾雜物而言，不穩(wěn)定的氧化物或氮化物被熱分解或被合金中存在的碳所還原，并通過氣相去除，而部分穩(wěn)定但比重輕的夾雜物，在重熔過程中主要是通過上浮并被弧光推動(dòng)到結(jié)晶器壁上來實(shí)現(xiàn)去除的。真空電弧重熔的主要優(yōu)點(diǎn)：(1)去除溶解氣體，如氮和氫；(2)促進(jìn)有害元素（蒸汽壓高）的去除；(3)減少氧化物夾雜；(4)實(shí)現(xiàn)重熔錠底部至頂端的定向凝固，以避免宏觀偏析同時(shí)使微觀偏析減至最少。電渣重熔的基本原理？原理為強(qiáng)大的電流在熔渣中放出電阻熱，渣池達(dá)到1700～1800℃的高溫過熱狀態(tài)，使進(jìn)入渣池內(nèi)的自耗電極熔化、細(xì)小的金屬熔滴與高溫渣相發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)后，滴落于金屬熔池內(nèi)，由于四周水冷結(jié)晶器的強(qiáng)制冷卻，鋼液逐漸凝固成型。電渣重熔過程中爐渣的作用？電渣渣系的選擇要求？爐渣起著發(fā)生電阻熱的作用，同時(shí)有提純、凈化、精煉金屬的功能。爐渣對(duì)電渣重熔過程的穩(wěn)定性、電渣鋼的質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)以及消耗和成本都是至關(guān)重要的。因此，在渣系的選擇上有很多具體要求。(1)熔渣應(yīng)有適當(dāng)?shù)偷娜埸c(diǎn)一般要求渣的熔點(diǎn)比精煉金屬的熔點(diǎn)低100～200℃，對(duì)于電渣鋼生產(chǎn)而言，渣的熔點(diǎn)在1350～1450℃左右。熔點(diǎn)較低的熔渣流動(dòng)性好，易于去除非金屬夾雜，獲得較薄的渣皮和光潔的電渣錠表面。熔點(diǎn)較高的熔渣比較粘稠，渣的導(dǎo)熱性及電渣錠的表面質(zhì)量相對(duì)較差，但冶煉電耗相對(duì)較低。(2)熔渣必須具有能夠產(chǎn)生足夠熱量的比電阻（電阻率）所選擇的渣系必須具有足夠的比電阻，這樣所產(chǎn)生的熱量不僅可以熔化金屬，并能滿足冶金反應(yīng)的需要。一般熔渣的電阻率選擇在0.2～0.8Ω·cm（歐姆·厘米）的范圍內(nèi)。比如通過查表得知，在1650℃以下AHΦ－6渣的電阻率為0.57Ω·cm;60%CaF2:20%Al2O3：20%CaO和70%CaF2:25%Al2O3：5%CaO的渣系的電阻率為均為5Ω·cm。65%CaF2:30%Al2O3：5％TiO2渣的電阻率為0.70Ω·cm。一般電導(dǎo)率高的渣系，渣阻和電阻率低。使用電導(dǎo)率高的渣系，熔化速率低，冶煉時(shí)間長，冶煉電耗相對(duì)較高。(3)熔渣應(yīng)具有良好的流動(dòng)性熔渣的粘度關(guān)系到渣的流動(dòng)性及去除夾雜及氣體的能力。粘度小的熔渣，渣的流動(dòng)性好，熔渣與金屬的反應(yīng)速度增加，有利于夾雜物的去除及金屬凝固時(shí)析出的氣體的逸出，可減少夾渣的可能性，電渣錠的表面質(zhì)量好。另外，粘度與渣溫有關(guān)我們把粘度不隨渣溫而發(fā)生顯著變化的渣稱之為“長渣”。把渣溫降低到一定范圍粘度急劇增大的渣稱之為“短渣”。采用“長渣”可獲得良好的鋼錠表面。粘度的單位用“泊”來表示（P＝g/cm．sec或泊＝克／厘米．秒）。電渣鋼生產(chǎn)過程中所用的爐渣，溫度在1550～1650℃的范圍時(shí)，粘度在0.5泊以下。提高輸入功率，渣溫升高可以降低渣的粘度，改善電渣錠的表面質(zhì)量。(4)渣中不穩(wěn)定氧化物要少熔渣中類似FeO、SiO2、MnO等不穩(wěn)定的變價(jià)氧化物應(yīng)當(dāng)盡可能少，否則容易引起鋼中易氧化元素的燒損。比如螢石中SiO2含量高可引起鋼中錳和鈦的燒損。其反應(yīng)式為2〔Mn〕+(SiO2)→2(MnO)+〔Si〕（2～1）〔Ti〕+(SiO2)＝(TiO2)+〔Si〕 (2～2)(5)爐渣應(yīng)具有一定的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性為了降低生產(chǎn)成本，在爐渣的選用上應(yīng)盡量避免選取價(jià)格過高的材料。在渣系的選擇上，在質(zhì)量允許的情況下，從節(jié)電和環(huán)保的角度應(yīng)當(dāng)盡可能考慮選用低氟節(jié)電的渣系。多年來，國外一些廠家從資源和環(huán)保方面考慮研究出很多無氟或低氟渣系。此類渣系的主要缺點(diǎn)是，其組元鋁氧粉和石灰的熔點(diǎn)都很高，因此引燃比較困難。(6)熔渣的成分盡可能接近低共熔點(diǎn)在電渣重熔過程中，熔渣的成分接近低共熔點(diǎn)，可使熔渣的化學(xué)成分始終保持穩(wěn)定，有利于保持工藝的再現(xiàn)性。目前，東特集團(tuán)三個(gè)生產(chǎn)基地使用的渣系都符合上述要求。常用的渣系有：二元渣系：CaF2：Al2O3三元渣系：CaF2：Al2O3：CaO；CaF2：Al2O3：MgO四元渣系：CaF2：Al2O3：CaO：MgO；CaF2：Al2O3：CaO：TiO2；CaF2：Al2O3：CaO：SiO2。五元渣系：CaF2：Al2O3：CaO：MgO：SiO2有些渣系的選擇是根據(jù)重熔鋼種的特性來確定的，這里說的鋼種特性主要是指重熔鋼種的技術(shù)條件中需要格外重視并應(yīng)采取相應(yīng)技術(shù)措施的款項(xiàng)。比如重熔要求硫含量低的鋼種應(yīng)當(dāng)選擇含石灰的渣系，重熔含硫高的易切削鋼應(yīng)當(dāng)選用含SiO2的酸性渣。重熔含鈦不銹鋼1Cr18Ni9Ti等鋼種時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇提純螢石和含TiO2的渣系，重熔對(duì)氫敏感的鋼種盡可能使用貧石灰或不含有石灰的渣系等等。金屬加熱過程的傳熱方式主要有哪些？主要有三種方式：傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射?？刂栖堉朴惺裁磧?yōu)點(diǎn)？(1)提高熱軋鋼材的綜合性能；(2)簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝過程，采用軋后控制一定工藝參數(shù)可以取代?；葻崽幚?；(3)降低鋼材生產(chǎn)成本，即采用少的能源和加入微量合金元素，即可得到與熱處理鋼材具有同樣性能的控制軋制鋼材，簡(jiǎn)化了工藝降低了成本?？刂栖堉朴袔追N方式？根據(jù)奧氏體發(fā)生塑性變形條件一般可分為以下三種類型：(1)再結(jié)晶控制軋制，即將鋼加熱到奧氏體溫度后進(jìn)行金屬的塑性變形，在軋制過程中所發(fā)生的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)再結(jié)晶，完成其再結(jié)晶過程。(2)非結(jié)晶型控制軋制，將鋼加熱到奧氏體溫度后，在奧氏體化的再結(jié)晶溫度以下所發(fā)生的塑性變形，變形后不再發(fā)生再結(jié)晶。(3)兩相區(qū)控制軋制，將鋼加熱到奧氏體溫度后，通過一定的變形，然后冷卻到奧氏體加鐵素體兩相區(qū)再繼續(xù)進(jìn)行塑性變形，并且在Ar1溫度以上結(jié)束軋制的方法。什么叫控制冷卻？控制冷卻的原理是什么？控制冷卻是通過控制熱軋過程中和軋后鋼材的冷卻速度，達(dá)到改善鋼材的組織狀態(tài)，提高鋼材性能，縮短鋼材的冷卻時(shí)間，提高軋機(jī)生產(chǎn)能力的冷卻工藝。軋后控制冷卻還可以防止鋼材在冷卻過程中由于不均勻收縮，使鋼材扭曲或彎曲。鋼材采用完全再結(jié)晶型的高溫控軋，高溫終軋后的慢冷或空冷則使變形后奧氏體晶粒在再結(jié)晶完成之后的冷卻過程中長大，這使相變后鋼材的奧氏體組織粗大。對(duì)低、中碳鋼、低合金鋼和微合金化鋼，由于熱形變的影響，促使鋼的變形奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變溫度Ar3點(diǎn)升高，也就是說，鐵素體在較高的溫度提前析出。高溫下形成的鐵素體晶粒容易長大，冷卻后常溫得到粗大的鐵素體組織。另外，奧氏體晶粒粗大及Ar1溫度的升高，會(huì)使珠光體尺寸粗大，片層間距加厚。這種組織的力學(xué)性能較差。如果變形奧氏體終軋是在部分再結(jié)晶區(qū)，軋后空冷容易引起奧氏體晶粒嚴(yán)重不均。相變后的室溫組織，也形成粗細(xì)不等的混晶組織。如果終軋?zhí)幱谖丛俳Y(jié)晶區(qū)溫度，由于形變誘導(dǎo)相變的作用，使奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變溫度升高，則軋后很快相變析出鐵素體，慢冷時(shí)鐵素體晶粒長大，因而降低了鋼材的強(qiáng)韌性能。因此，熱軋或控軋后必須配合控制冷卻工藝，加快熱軋后鋼材的冷卻速度，防止奧氏體晶粒長大；降低奧氏體向鐵素體和珠光體轉(zhuǎn)變的相變溫度，防止鐵素體晶粒長大；細(xì)化珠光體組織，才能收到鋼的強(qiáng)韌化效果。這就是控制軋制必須與控制冷卻相結(jié)合的原因，也是熱軋后必須進(jìn)行控制冷卻的主要原因之一?？刂评鋮s有哪幾種方式？控制冷卻的主要目的是改善鋼材的組織狀態(tài)，提高鋼材的性能?？刂评鋮s已在鋼板、鋼管、型鋼線材生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，其工藝方法很多，主要的有以下幾種：(1)軋后余熱淬火，如厚鋼板的軋后余熱淬火、鋼筋的軋后余熱淬火、鋼軌的軋后余熱淬火和石油管的軋后余熱淬火等，就是使鋼材的表層或整個(gè)斷面淬火，得到馬氏體組織，然后利用回火處理或余熱自回火得到良好的金相組織，達(dá)到改善性能的目的。(2)軋后的快速冷卻，如軸承鋼的軋后快冷、板帶的層流冷卻或水幕冷卻、線材的二次冷卻等，其作用是將軋材從終軋溫度快速冷卻到一定的中間溫度，如鐵素體轉(zhuǎn)變溫度稍下或珠光體轉(zhuǎn)變溫度，阻止鐵素體、珠光體在高溫形成和晶粒變粗大，最后獲得細(xì)小的室溫金相組織，改善鋼材的力學(xué)性能。(3)中間控制冷卻，如板帶軋機(jī)的機(jī)架間冷卻，線棒材生產(chǎn)的終軋前的加速冷卻，是為了獲得準(zhǔn)確的終軋溫度，結(jié)合控制軋制改善鋼材的組織和性能。(4)軋后余熱正火，如鍋爐管的余熱正火，是控制冷卻的應(yīng)用，旨在改善鍋爐管的持久性能?？刂评鋮s的種類較多，而且同一種控制冷卻，其開冷溫度、終冷溫度、冷卻速度等也會(huì)因生產(chǎn)工藝和鋼種的不同而有較大的差異。鋼材熱處理工藝的制定原則？確定熱處理工藝類型應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：(1)鋼的化學(xué)成分和原始組織；(2)鋼的臨界點(diǎn)；(3)標(biāo)準(zhǔn)要求；(4)訂貨要求；(5)設(shè)備條件。常用鋼材熱處理工藝分哪幾種類型？它們的主要作用是什么？常用鋼鐵熱處理工藝分哪幾種類型：可分為退火、正火、淬火、回火、化學(xué)熱處理等五大類，這些工藝要點(diǎn)分述如下：(1)退火：再結(jié)晶退火：鋼經(jīng)過某種加工之后（冷作硬化）使晶粒破壞，晶粒歪扭，出現(xiàn)高硬度低塑性的加工硬化現(xiàn)象。為了消除硬化現(xiàn)象而提高塑性，以便繼續(xù)進(jìn)行加工（軋制或沖壓）常常把鋼加熱到臨界溫度以下的一定溫度，保溫一段時(shí)間后隨爐緩慢冷卻，使鋼的組織處于穩(wěn)定狀態(tài)。重結(jié)晶退火：將鋼加熱到臨界溫度以上，使其組織發(fā)生變化（重結(jié)晶）保溫一段時(shí)間后隨爐緩慢冷卻，從而使鋼的組織重新回復(fù)到十分穩(wěn)定的原始組織狀態(tài)。(2)正火：將鋼加熱到臨界溫度以上（亞共析鋼為AC3＋（30～50℃），過共析鋼為ACm＋（30～50℃）），保溫一段時(shí)間后在空氣中冷卻，使其組織重新結(jié)晶細(xì)化，并消出一些熱處理缺陷（如網(wǎng)狀滲碳體等）。(3)淬火：將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時(shí)間后快速冷卻至室溫，從而獲得予期的組織（如馬式體）。亞共析鋼通常加熱到AC3＋（30～50℃）；過共析鋼加熱到AC1＋（30～50℃）。(4)回火：將淬火后的鋼加熱至AC1以下某一溫度，保溫一段時(shí)間后冷卻，使其組織轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為穩(wěn)定的組織，使其性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定指標(biāo)要求?；鼗鹜ǔ７譃榈蜏?、中溫和高溫回火，低溫回火溫度為150～300℃；中溫回火溫度為350～450℃；高溫回火溫度為500～(5)化學(xué)熱處理：將試樣或工件置于一定的化學(xué)介質(zhì)中（如碳、氮或金屬等），加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間，使試樣或工件表面層滲入某種元素，從而改變其表面層的化學(xué)成分和各種性能，以達(dá)到某種特殊目的。什么是無損檢測(cè)？無損檢測(cè)的主要方法有哪些？無損檢測(cè)是現(xiàn)代物理檢驗(yàn)的重要方法之一，其特點(diǎn)是對(duì)各種材料逐個(gè)全面地進(jìn)行非破壞性的檢驗(yàn)，從而測(cè)知材料的某些物理性質(zhì)（如溫度、壓力、應(yīng)力、組織、機(jī)械性能、宏觀缺陷等）。主要方法有：(1)超聲波檢驗(yàn)法：簡(jiǎn)稱UT，適用于固體材料內(nèi)部缺陷的檢測(cè)；(2)射線檢測(cè)：簡(jiǎn)稱RT，適用于焊縫和鑄件內(nèi)部體積狀缺陷；(3)渦流檢測(cè)：簡(jiǎn)稱ET，適用于導(dǎo)電材料表面及今表面缺陷的檢測(cè)；(4)磁粉檢測(cè)：簡(jiǎn)稱MT，適用于鐵磁材料表面及表面缺陷的檢測(cè)；(5)滲透檢測(cè)：簡(jiǎn)稱PT，適用于非孔型材料表面開口缺陷的檢測(cè)。超聲波探傷的原理及探頭的工作原理？超聲波無損探傷的基本原理是利用探頭產(chǎn)生高頻震蕩波（通常頻率為2MHz以上，已經(jīng)超出人耳能夠聽聞的范圍，稱為超聲波），超聲波通過涂在鋼材表面的耦合劑進(jìn)入鋼材內(nèi)部傳播，在遇到缺陷（如內(nèi)部裂紋、疏松、縮孔等）時(shí)，聲波發(fā)生反射，并被探頭接收。探頭接收到的反射波（稱為傷波）在探傷儀的屏幕上直觀反映為一個(gè)不規(guī)則回波。根據(jù)回波的大小、形態(tài)可認(rèn)定缺陷的性質(zhì)、大小及位置。超聲波探頭中的壓電晶片具有壓電效應(yīng)，到高頻電脈沖激勵(lì)壓電晶片時(shí)，發(fā)生逆壓電效應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)化為聲能（機(jī)械能），探頭發(fā)射超聲波。但探頭接收超聲波時(shí)，發(fā)生正壓電效應(yīng)，將聲能轉(zhuǎn)化為電能。這樣超聲波探頭實(shí)現(xiàn)了電能和聲能的轉(zhuǎn)換，因此也把探頭成為換能器。超聲波檢驗(yàn)的質(zhì)量等級(jí)？經(jīng)常采用的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T4162-91《鍛軋鋼棒超聲波檢驗(yàn)方法》和GB/T6402-91《鋼鍛件超聲波檢驗(yàn)方法》。在用戶有要求時(shí)，可以根據(jù)鋼材的規(guī)格、種類、牌號(hào)等按以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定探傷級(jí)別。探傷級(jí)別越高，其采用試塊的平底孔也就越小，對(duì)鋼材內(nèi)部質(zhì)量要求也就越高。通常執(zhí)行GB/T4162中B級(jí)或GB/T6402中的2級(jí)、3級(jí)。另外，我們?cè)诔隹诓纳a(chǎn)中經(jīng)常采用的還有SEP1921-84《直徑（邊長）100mm以上鍛材的超聲檢驗(yàn)方法》，驗(yàn)收級(jí)別用檢驗(yàn)組別+合格級(jí)別表示，例如3組C/c級(jí)。其中：(1)檢驗(yàn)組別=1\*ROMANI組：直探頭檢驗(yàn)，在一個(gè)或幾個(gè)最大50mm寬的母線總長度方向的外表面上進(jìn)行檢驗(yàn)（圓在端面上），一般來說聲束應(yīng)該覆蓋鍛件的核心區(qū)域。棒：軸向一個(gè)檢驗(yàn)路徑餅：端面和表面各一個(gè)檢驗(yàn)路徑管、環(huán)：軸向4個(gè)檢測(cè)路徑=2\*ROMANII組：直探頭檢驗(yàn)，在兩個(gè)或幾個(gè)最大50mm寬的母線長度或弧線上進(jìn)行（端面作圓軌跡）。聲束應(yīng)該覆蓋核心區(qū)域和鍛件大部分的體積。棒：軸向上互成90o的兩個(gè)檢驗(yàn)路徑餅：端面或表面200mm間距，2個(gè)或幾個(gè)檢驗(yàn)路徑管、環(huán)：軸向4個(gè)或幾個(gè)檢測(cè)路徑=3\*ROMANIII組：直探頭在兩個(gè)互相垂直的方向上掃查,同時(shí)可用不同類型的探頭盡可能地檢測(cè)鍛件的表面,以發(fā)現(xiàn)不同類型的缺陷。棒：軸向上至少一半的弧面；端面檢測(cè)雙方協(xié)商餅：整個(gè)端面和最小半個(gè)弧面的圓周管、環(huán)：整個(gè)外表面和一個(gè)端面=4\*ROMANIV組：合同中應(yīng)規(guī)定檢驗(yàn)的總體積、檢驗(yàn)范圍和檢驗(yàn)使用的探頭類型。(2)合格級(jí)別A、允許極限值的大小分級(jí)可靠性限制尺寸級(jí)別單個(gè)缺陷，mm長條缺陷，mm最大面積，mm2A141080B10760C7540D5330E3230B、數(shù)量級(jí)別數(shù)量級(jí)別單個(gè)缺陷多個(gè)缺陷a3216b168c84d42e21以上例3組C/c級(jí)為例，具體指的是按3組規(guī)定進(jìn)行掃查，合格級(jí)別是C/c（單個(gè)小于∮7mm平底孔缺陷不得超過8個(gè)，小于∮5mm平底孔長條缺陷不得多于4條）。另一個(gè)經(jīng)常采用的探傷標(biāo)準(zhǔn)是ASTMA388《重型鋼鍛件超聲波檢測(cè)》，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)并未規(guī)定具體的合格級(jí)別，因而在簽訂技術(shù)協(xié)議時(shí)，必須單獨(dú)給出合格級(jí)別。我國高溫合金的分類原則？我國的高溫合金分類按照合金基體分為鐵基、鎳基、鈷基合金；按照強(qiáng)化方式分為固溶強(qiáng)化和時(shí)效沉淀強(qiáng)化；按照加工方式分為變形、鑄造和粉末三類；標(biāo)定用途的焊接高溫合金。采用漢語拼音字母符號(hào)“GH”作變形高溫合金牌號(hào)的前綴（“G”和“H”分別為“高”和“合”字漢語拼音的第一個(gè)字母），后接阿拉伯?dāng)?shù)字，表示變形高溫合金的分類。每個(gè)變形高溫合金牌號(hào)的首位數(shù)字是表示其基體分類，鐵基變形高溫合金牌號(hào)首位數(shù)字均是“1”或“2”，鎳基變形高溫合金牌號(hào)首位數(shù)字均是“3”或“4”，鈷基變形高溫合金牌號(hào)首位數(shù)字均是“5”或“6”。合金牌號(hào)首位數(shù)字是單數(shù)，表示該類合金為固溶強(qiáng)化合金；合金牌號(hào)首位數(shù)字是雙數(shù)，表示該類合金為時(shí)效沉淀強(qiáng)化合金。同時(shí)還有粉末高溫合金代號(hào)為“FGH”、鑄造高溫合金代號(hào)為“K”和焊接高溫合金“HGH”。高溫合金的主要強(qiáng)化機(jī)制？變形高溫合金的主要強(qiáng)化機(jī)制分別是固溶強(qiáng)化和時(shí)效沉淀強(qiáng)化兩種。另外還有形變強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化和晶界強(qiáng)化等方式。高溫合金常見的析出項(xiàng)有哪些？哪些是強(qiáng)化相？哪些是有害相？高溫合金中通常出現(xiàn)的析出相有γ"、γ′、β、碳化物、δ、η、Laves、σ、μ、χ相等。有益相：γ′相、碳化物（MC、M6C、M23C6）、γ"、ε“、δ、η相等；有害相：Laves相、σ、μ、χ相等。簡(jiǎn)述高溫合金熱穩(wěn)定性及抗氧化性原理？高溫合金的抗氧化對(duì)于大多數(shù)高溫合金來說主要依靠在表面形成致密的Cr2O3薄膜，其在中溫條件下（300～900℃）為熔點(diǎn)高達(dá)2400℃的穩(wěn)定氧化物，可以有效的降低氧的擴(kuò)散通過率，具有優(yōu)良的抗氧化性能，但在高于1000℃時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)變成易揮發(fā)的CrO3，破壞抗氧化效果；但部分高Al合金則可以通過形成Al2O高溫合金變形特點(diǎn)是什么？高溫合金的熱加工特點(diǎn)有以下幾個(gè)：(1)導(dǎo)熱系數(shù)低，鋼錠、鋼坯均熱速度慢；(2)加熱溫度上限低，再結(jié)晶溫度高，可變形溫度范圍窄；(3)材料的變形抗力大；(4)在整個(gè)熱加工過程中不發(fā)生相變；簡(jiǎn)述高溫合金鍛造工藝制定原則？高溫合金的鍛造工藝主要是針對(duì)高溫合金鋼錠的加熱和變形，不但要使合金鋼錠有較好的熱加工塑性，還要獲得良好的組織和性能。高溫合金的鍛造工藝的制定原則主要有以下幾個(gè)方面：(1)加熱溫度必須低于合金中低熔點(diǎn)相的熔化溫度；(2)加熱升溫速度根據(jù)合金化程度可以進(jìn)行微量調(diào)整，但一般要求在低于1000℃時(shí)升溫速度小于50℃/小時(shí)，1000℃以上時(shí)升溫速度小于(3)變形量和變形速率根據(jù)合金化程度進(jìn)行調(diào)整；(4)變形溫度需要根據(jù)合金的最大塑性溫度范圍和最終組織與性能要求確定；(5)終鍛溫度需要高于再結(jié)晶溫度，以避免造成不完全熱加工現(xiàn)象和內(nèi)部裂紋。鋼鐵行業(yè)常用的標(biāo)準(zhǔn)有哪幾類？鋼鐵行業(yè)常用的標(biāo)準(zhǔn)有按對(duì)象、內(nèi)容和使用范圍不同可基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)、包裝標(biāo)準(zhǔn)等四類。常用的、有代表性的國際及國外標(biāo)準(zhǔn)化組織有哪些？其基本情況是怎樣的？ISO—國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，1946年成立，其發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為ISO。CEN—?dú)W洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)，1961年成立，其發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為EN。DIN—德國標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會(huì)，其發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為DIN。JISC—日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，其發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為JIS。SAE—美國汽車工程師協(xié)會(huì)，其材料編號(hào)方法（例如SAE4140或4140）被廣泛使用。其發(fā)布的美國航空材料規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為AMS。AISI—美國鋼鐵學(xué)會(huì)。這個(gè)學(xué)會(huì)并不是標(biāo)準(zhǔn)的起草單位，但其材料編號(hào)方法（例如AISI4140或4140）在世界范圍內(nèi)同樣被廣泛使用。ASTM—美國材料與試驗(yàn)學(xué)會(huì)，1898年成立，是美國國家標(biāo)準(zhǔn)的制定和發(fā)布單位，其發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為ASTM。SAE和AISI的材料編號(hào)方法基本是一致的，只有個(gè)別的有區(qū)別，例如上面提到的SAE4140和AISI4140就是同一種材料。ASTM也基本上采用的SAE的編號(hào)方法。日常工作中經(jīng)常使用的國際及國外標(biāo)準(zhǔn)有哪些？在日常工作中經(jīng)常采用的國際及國外標(biāo)準(zhǔn)有：ASTMA29/A29M-1993：《熱加工和冷加工碳素鋼和合金鋼棒材的一般要求》；JISG4051-1979：《機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳素鋼鋼材》；DIN17212-1972：《火焰淬火和感應(yīng)淬火鋼交貨技術(shù)條件》；EN10083-1991：《淬火和回火鋼》；ASTMA295-1994：《耐磨高碳軸承鋼》；DIN17230-1980：《滾動(dòng)軸承鋼交貨技術(shù)條件》；JISG4311-1991：《耐熱鋼棒》；ASTMA484M-1998：《不銹鋼和耐熱鋼棒材、鋼坯和鍛件的一般要求》；ASTMA681-1994：《合金工具鋼》；DIN17350-1980：《工具鋼交貨技術(shù)條件》；ISO4957-1999：《工具鋼》；JISG4404-2000：《合金工具鋼鋼材》等。我國鋼分類的標(biāo)準(zhǔn)是什么？GB/T13304-1991：《鋼分類》。其中規(guī)定了：第一部分：鋼按化學(xué)成分分類方法（包括非合金鋼、低合金鋼、合金鋼劃分原則）第二部分：鋼按主要質(zhì)量等級(jí)和主要性能及使用特性分類中國、德國、美國、日本、英國等5個(gè)國家的鋼鐵牌號(hào)是如何表示的，舉例說明？(1)中國鋼鐵牌號(hào)表示方法：中國所有鋼鐵牌號(hào)采用的是漢語拼音之母＋化學(xué)元素符號(hào)＋數(shù)字的表示方法。①優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素彈簧鋼：如50Mn表示平均碳含量為0.50%的含錳優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。②碳素工具鋼：如T8表示平均碳含量為0.8%的碳素工具鋼，“T”是碳素工具鋼“碳”的漢語拼音第一個(gè)字母。③易切削結(jié)構(gòu)鋼（為改善切削性能，加入S、Ca、Pb等元素）：如Y40Mn表示平均碳含量為0.40%的含錳易切削結(jié)構(gòu)鋼?！癥”是易切削結(jié)構(gòu)鋼鋼“易”的漢語拼音第一個(gè)字母。④低合金高強(qiáng)度鋼（其合金元素含量低于合金結(jié)構(gòu)鋼，但具有較高的力學(xué)性能）：如Q345A表示屈服強(qiáng)度為345MPa的低合金高強(qiáng)度鋼，其質(zhì)量等級(jí)為A級(jí)。質(zhì)量等級(jí)為A~E共5級(jí)。⑤合金結(jié)構(gòu)鋼、合金彈簧鋼：如25Cr2Mo1V表示平均碳含量0.25%、平均鉻含量1.75%（平均含量1.50%～2.49%，表示為2，其它以此類推）、平均鉬含量1.00%、平均釩含量0.23%（不足1.5%，不寫出數(shù)字）的合金結(jié)構(gòu)鋼。⑤保證淬透性結(jié)構(gòu)鋼：表示方法和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼相同，但牌號(hào)后加“H”。⑥合金工具鋼、高速工具鋼：如W6Mo5Cr4V2（高速工具鋼）平均碳含量超過1%，不表示出來，其它表示規(guī)則同合金結(jié)構(gòu)鋼。⑦軸承鋼：如GCr15表示平均鉻含量為1.50%的高碳鉻軸承鋼，牌號(hào)前綴為“G”；G20CrMo牌號(hào)前綴為“G”，其它表示規(guī)則同合金結(jié)構(gòu)鋼。⑧不銹鋼和耐熱鋼：牌號(hào)前面的“1”表示平均碳含量為0.10%、“2”表示平均碳含量為0.20%，其它類推；牌號(hào)前面的“0”表示碳含量上限不大于0.08%，“00”表示平均碳含量不大于0.03%。其它表示規(guī)則同合金結(jié)構(gòu)鋼。典型牌號(hào)有1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9Ti、0Cr19Ni9、00Cr18Ni10N。⑨高溫合金：牌號(hào)前綴為“GH”，前綴后面加4位數(shù)字，代表不同的成分和熱處理要求。⑩其它類型：LZ—鐵路車輛用車軸鋼；JZ—鐵路機(jī)車用車軸鋼；前綴“ML”—表示冷鐓鋼和鉚螺鋼；前綴“NS”加3位數(shù)字—表示耐蝕合金；前綴“1J～6J”加2位數(shù)字—表示不同類型的精密合金。(2)美國鋼鐵牌號(hào)表示方法：××××—4位數(shù)字，表示合金結(jié)構(gòu)鋼或碳素結(jié)構(gòu)鋼，范圍從10××至98××。例如：4140、1140。后面加“H”表示保證淬透性?！痢痢痢?位數(shù)字，表示不銹鋼或耐熱鋼，范圍為3××至5××。例如：304、316.M×(×)或T×(×)—前綴“M”或“T”加1位或2位數(shù)字，表示高速工具鋼，例如M42、T2。H××—前綴“H”加2位數(shù)字，表示熱作工具鋼，例如H13。A×—前綴“A”加1位數(shù)字，表示空冷硬化冷作工具鋼，例如A8。D×—前綴“D”加1位數(shù)字，表示高碳高鉻冷作工具鋼，例如D2。O×—前綴“O”加1位數(shù)字，表示油淬冷作工具鋼，例如O1。S×—前綴“S”加1位數(shù)字，表示耐沖擊工具鋼，例如S5。P×(×)—前綴“P”加1位數(shù)字2位數(shù)字，表示低碳型工具鋼，例如P20。(3)日本鋼鐵牌號(hào)表示方法：分類名稱符號(hào)備注工具鋼碳素工具鋼SKS:Steel(鋼)；K:(工具)中空鋼SKCS:Steel(鋼)；K:(工具)；C:Chisel(鑿子)合金工具鋼SKSS:Steel(鋼)；K:(工具)；S:Special(特殊)SKDS:Steel(鋼)；K:(工具)；D:(模具)SKTS:Steel(鋼)；K:(工具)；T:(鍛造)高速工具鋼SKHS:Steel(鋼)；K:(工具)；H:HighSpeed(高速)易切鋼含硫易切鋼SUMS:Steel(鋼)；U:Use(用途)；M:Machinerbility(切削性)軸承鋼高碳鉻軸承鋼SUJS:Steel(鋼)；U:Use(用途)；J:(軸承)彈簧鋼彈簧鋼SUPS:Steel(鋼)；U:Use(用途)；P:Spring(彈簧)不銹鋼不銹鋼棒SUS-BS:Steel(鋼)；U:Use(用途)；S:Stainless(不銹鋼)；B:Bar(棒)冷加工不銹鋼棒SUS-CBS:Steel(鋼)；U:Use(用途)；S:Stainless(不銹鋼)；B:Bar(棒)；C:Cold(冷)熱軋不銹鋼板SUS-HPS:Steel(鋼)；U:Use(用途)；S:Stainless(不銹鋼)；結(jié)構(gòu)鋼碳素鋼S××CS:Steel(鋼)；××:(碳含量)；C:Carbon(碳)，鉻鉬鋁鋼SACMS:Steel(鋼)；A:Aluminum(鋁)；Chromium(鉻)；M:Molybdenum(鉬)鉻鉬鋼SCMS:Steel(鋼)；C:Chromium(鉻)；鉻鋼SCrM:Molybdenum(鉬)；S:Steel(鋼)；C:Chromium(鉻)鎳鉻鋼SNCS:Steel(鋼)；N:Nickel(鎳)；C:Chromium(鉻)鎳鉻鉬鋼SNCMS:Steel(鋼)；N:Nickel(鎳)；C:Chromium(鉻)；M:Molybdenum(鉬)錳鋼SMnS:Steel(鋼)；Mn:Manganese(錳)錳鉻鋼SMnCS:Steel(鋼)；Mn:Manganese(錳)；Chromium(鉻)注：①需要指出的是上表中的的不銹鋼牌號(hào)命名方法是和產(chǎn)品的形狀結(jié)合的表示方法，但實(shí)際情況是用戶要求訂貨或咨詢時(shí)，經(jīng)常以SUS形式出現(xiàn)，例如SUS304、SUS316，而不帶后面的產(chǎn)品形狀的代號(hào)（B、CB、HP）。②日本的不銹鋼牌號(hào)的后3位數(shù)字和美國的不銹鋼牌號(hào)是有對(duì)應(yīng)關(guān)系的，例如SUS304和304就是一個(gè)牌號(hào)，成分上只有很小的差別。③日本的結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)后面有時(shí)也加“H”，其含義和中國、美國結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)后面的“H”含義是一樣的，表示保證淬透性。(4)英國鋼鐵牌號(hào)表示方法：英國鋼鐵牌號(hào)平時(shí)工作中接觸的較少，而且其編號(hào)方法規(guī)律性不強(qiáng)，這里只簡(jiǎn)要介紹不銹鋼和結(jié)構(gòu)鋼表示方法。牌號(hào)編制方法：3位數(shù)字＋大寫字母＋2位數(shù)字第1位數(shù)字：表示類別號(hào)，具體為：0—普通含錳量碳素鋼、1—較高含錳量碳素鋼、2—易切削碳素鋼、3—奧氏體不銹鋼、4—馬氏體和鐵素體不銹鋼、5~9—和合金鋼，包括合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、軸承鋼。第2、3位數(shù)字：表示化學(xué)成分組別（分類十分細(xì)且規(guī)律性不強(qiáng)）。字母：表示供貨條件，A—保證化學(xué)成分、M—保證機(jī)械性能、H—保證淬透性、M—表示不銹鋼第5、6位數(shù)字：表示含碳量萬分之幾數(shù)值。牌號(hào)舉例：040A10、075H40、120M36、216M28、722M24、304S12(5)德國鋼鐵牌號(hào)表示方法：德國的鋼鐵牌號(hào)的表示方法是所有國家中最為復(fù)雜的，它采用數(shù)字代號(hào)和字母＋數(shù)字體系兩種表示方法，例如1.2379、W-Nr.1.2379和X155CrMoV12-1表示的是同一個(gè)牌號(hào)，對(duì)應(yīng)我國的牌號(hào)是Cr12Mo1V1（冷作高合金工具鋼）。其中1.2379和W-Nr.1.2379采用的是數(shù)字代號(hào)的表示方法，而X155CrMoV12-1采用的是字母＋數(shù)字體系的表示方法?！癢-Nr.”是德語“數(shù)字代號(hào)”縮寫，有時(shí)在牌號(hào)中出現(xiàn)，有時(shí)則不出現(xiàn)。數(shù)字代號(hào)體系的牌號(hào)表示方法較為常用，下面就常用分類加以簡(jiǎn)單介紹。編號(hào)方法：×.××××共5位數(shù)字，用小數(shù)點(diǎn)隔開。①小數(shù)點(diǎn)前面的1位數(shù)字，1代表鋼和鑄鋼。②小數(shù)點(diǎn)后2、3位數(shù)字表示鋼組。③小數(shù)點(diǎn)后4、5位數(shù)字為順序號(hào)。常用的牌號(hào)分類如下表：數(shù)字范圍鋼組數(shù)字范圍鋼組1.11××～1.12××碳素結(jié)構(gòu)鋼1.32××～1.33××高速工具鋼1.15××～1.18××碳素工具鋼1.40××～1.45××不銹鋼1.20××～1.28××合金工具鋼1.47××～1.48××耐熱鋼不銹鋼、耐熱鋼產(chǎn)品理化檢驗(yàn)項(xiàng)目的定義、作用及檢驗(yàn)、試驗(yàn)方法有哪些？不銹鋼、耐熱鋼目前執(zhí)行的國家標(biāo)準(zhǔn)主要有：GB/T1220-1992《不銹鋼棒》、GB/T1221-1992《耐熱鋼棒》、GB/T4226-1984《不銹鋼冷加工鋼棒》、GB/T8732-2004《汽輪機(jī)葉片用鋼》等四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。主要的檢驗(yàn)項(xiàng)目有：不銹鋼：常溫試樣力學(xué)性能（包括試樣布氏硬度或洛氏硬度）、耐腐蝕性能（晶間腐蝕試驗(yàn)）、低倍組織、熱頂鍛。耐熱鋼：常溫試樣力學(xué)性能（包括試樣布氏硬度或洛氏硬度）、低倍組織、熱頂鍛。（對(duì)于GB/T8732-2004條件還增加了發(fā)紋、非金屬夾雜物及δ-鐵素體等檢驗(yàn)）其中： (1)常溫力學(xué)性能是指常溫下（+20℃拉伸試驗(yàn)可獲得強(qiáng)度指標(biāo)和塑性指標(biāo)，是對(duì)設(shè)計(jì)、使用及材料的研究都有重要價(jià)值的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。拉伸試驗(yàn)通常檢驗(yàn)項(xiàng)目有屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長率、面縮率。采用的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T228-2002《金屬拉伸試驗(yàn)方法》，通常采用標(biāo)距為5倍工作直徑或10倍工作直徑的拉伸試樣。沖擊試驗(yàn)是一種動(dòng)態(tài)的力學(xué)試驗(yàn)，它是把一定形狀的試樣用擺錘以一定的速度將其打斷，打斷試樣所需要的能量，即為沖擊功。采用的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T229-1994《金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法》，通常測(cè)定的是2mmU型缺口的金屬夏比沖擊功。(2)硬度試驗(yàn)指的是金屬抵抗其它比較堅(jiān)硬而不會(huì)發(fā)生永久變形的物體對(duì)他壓入的性能。常用的有布氏硬度試驗(yàn)、洛氏硬度試驗(yàn)兩種。布氏硬度試驗(yàn)屬于壓入硬度試驗(yàn)法，它的測(cè)量進(jìn)精度高、重復(fù)性好，是應(yīng)用最為廣泛的方法。其基本原理是用一定直徑的鋼球，在一定靜力負(fù)荷的作用下壓入試樣表面，將負(fù)荷保持一定的時(shí)間后卸去負(fù)荷，測(cè)量鋼球壓出的壓痕直徑或深度，求出壓痕面積，并計(jì)算出壓痕表面積上的平均壓力值。此平均壓力值定義為布氏硬度，以HB表示。通常采用的10mm