材料工程基础部分复习参考.doc

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1、材料工程基础部分复习参考1、矿石准备采掘的矿石含有大量无用的脉石，经过选矿以后的含有较多金属元素的精矿，经过选矿后，还需要对矿石进行焙烧，球化，烧结。2、火法冶金：利用高温从矿石中提取金属或其化合物的方法湿法冶金：利用一些溶剂的化学作用，在水溶液或非水溶液中进行包括氧化，还愿，中和，水解和络合等反应，对原料，中间产物或者二次再生资源中的金属进行提取和分离的冶金过程。电冶金：利用电能从矿石或者其他原料中提取，回收，精炼金属的冶金过程3、炼铁：⑴燃料的燃烧温度达到1800℃(放热)；1000℃(吸热

2、)，热源和还原剂⑵ Fe的还原，⑶熔剂反应(Slag：CaO40%，Al2O3,15%，SiO2,3.5%，FeO,MnO.)3、炼钢：⑴元素的氧化，，，⑵造渣脱磷，脱硫；⑶脱氧合金化4、炼铝：氧化铝的制备（湿碱法）（1）铝土矿的浸出（digestion）用NaOH溶液：；不溶解，沉淀，形成红泥（2）过滤（Fitration）（3）铝酸钠溶液分解（Precipitation）（4）煅烧（Calsination）950-1000℃下煅烧，生成，获得99.5％的熔盐电解法制备铝：熔点2050℃，采用

3、冰晶石作为电解质，熔点1010℃共晶物，熔点938℃，密度Al:，阴极；阳极阳极不断消耗；99.5~99.7％5、熔化焊：手工电弧焊，可在室内、室外、高空和各种位置实施焊接，所用设备简单，易于维护，焊钳小，使用灵活。其实用于焊接各种碳素钢、低合金钢、不锈钢、耐热钢、也可用于焊接高强度钢、铸钢、铸铁和有色金属，是焊接生产中应用最广泛的一种方法。但是它的不足是，焊条短而不连续，电弧不稳，焊缝质量收操作者技术水平的影响大，焊缝宽度不易均匀。埋弧自动焊，产率高，焊接质量高且稳定，节省金属材料，改善劳动条

4、件，但是，设备费用高，工艺准备复杂，对接头加工和装配要求严格。所以只是用于批量生产长的直线焊缝和圆筒形工件的纵、环焊缝。气体保护焊，CO2气体保护焊，优点：生产率高，成本较低，焊接质量高。缺点：电弧光强，飞溅严重，焊缝成形不够光滑，不宜焊接容易氧化的有色金属材料，不宜在有风的场地工作。压力焊：电阻焊，加热迅速且热量集中，不许填充金属，热影响取消，工件变形小，表面平整而光洁。可焊各种不同的材料。生产效率极高，操作简单，工作安全，劳动条件好，可实现数控焊接。但是，设备复杂，耗电量大，接头形式与可焊接

5、工件厚度受限制。摩擦焊，在摩擦过程中，被焊工件接触表面的氧化膜与杂质被清除，因此接头组织致密，不易产生气孔、夹渣等缺陷，接头质量好且质量稳定；可焊接的金属范围广，不仅可焊及同种金属，还可以焊异种金属；焊接操作简单，不需要焊接材料，容易实现自动控制，生产率高；设备简单，电能消耗小。广泛用于圆形工件，棒材及管道的对焊。6、热处理工艺参数确定及组织特性和性能⑴退火：均匀化退火，消除铸造中凝固偏析，通过扩散完成，高温时间长，当然晶粒长大，之后最好进行完全退火，细化晶粒完全退火，A3以上30~50℃，时间

6、为热均匀，缓冷目的：降低硬度，提高塑性不完全退火（球化退火），过共析钢(共析钢)A1+(20~40℃)，目的使网状渗碳体球化，改善加工性能再结晶退火，温度为再结晶温度，消除加工硬化，去应力，以便进一步塑性变形去应力退火，回复处理，只是去应力，但保持加工硬化的硬度⑵正火：A3以上30~50℃，保温，空气冷却细化晶粒，提高强度和塑性，可以作为终处理⑶淬火：加热A1或A3线以上，保温(奥氏体化)，快速冷却，得到马氏体组织，高强度，高硬度，通过回火，在低温下扩散分解，得到极细小的αFe+Fe3C的两相组

7、织，具有高强度高塑性，韧性好！亚共析钢A3以上30~50℃；共析钢、过共析钢A1以上20~40℃。原因：亚共析钢，让先铁素体全部转变成奥氏体，并使成分均匀化，淬火后，没有先共析铁素体相，材料强度高，性能均一。过共析钢①如果渗碳体全部溶解，则含碳量高C曲线左移，奥氏体不稳定，临界冷却速度加快，易开裂②高含碳量c/a值大，易开裂（相变体积变化大）③先共析渗碳体球化提高强度④细化奥氏体晶粒，从而细化奥氏体晶粒。淬火保温时间：保证零件各部分达到温度即可。淬火冷却速度：冷速过大，会加大内应力和开裂。⑷回火

8、：低温回火（150~250℃），组织为马氏体和残余奥氏体中过饱和碳部分析出，形成FexC材料硬度仍旧很高，适合工具、刀具、量具等中温回火（350~500℃），回火屈氏体，极细小的铁素体和球状渗碳体提高弹性和韧性，主要为弹簧钢等高温回火（500~650℃），回火索氏体（较小的铁素体和球状渗碳体混合物），良好的力学性能（高强度，高塑性，高韧性），重要零件如曲轴，连杆，齿轮等。7、陶瓷粉体的特性：粉体的粒子学特性（包括粒径、粒径分布、粒子形状等）(1)材料的熔点降低：见公式（书，105页）；(2)蒸气