材料科学导论.doc

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1、1高炉炼铁的原料？铁矿石是炼铁的主要原料。溶剂：造渣。高炉用燃料焦碳主要作用：作为高炉热量主要来源的60~80%,其它热风提供供还原剂C、CO料柱骨架，保证透气性、透液性。2•何为高炉炼铁的直接还原反应、间接还原反应？直接还原和间接还原的特点？1）间接还原：用CO、出为还原剂还原铁的氧化物，产物无C02、出0的还原反应。特点：放热反应；反应可逆。（2）直接还原：H1C作为还原剂，最终气体产物为co的还原反应。特点：强吸热反应；反应不可逆。3.高炉炼铁块状带的划分？（1）块状:带：矿焦保持装料时的分层状态，与布料形式及粒度有关，占BF总体积60%±200,

2、~1100°C）主要反应：水分蒸发结晶水分解除CaCO3外的其它MCO3分解间接还原碳素沉积反应（2CO二C+CO2）（2）软熔带：矿石层开始熔化与焦碳层交互排列，焦碳层也称〃焦窗〃形状受煤气流分布与布料影响，可分为正V型，倒V型，W型。主要反应：Fe的直接还原Fe的渗碳CaCO3分解吸收S（焦碳屮的S向渣、金、气三相分布）C反应:C+CO2=2CO3）滴落带：主要由焦碳床组成，熔融状态的渣铁穿越焦碳床。主要反应：Fe、Mn、Si、P、Cr的直接还原，Fe的渗C（4）冋旋区：C在鼓风作用下一面做冋旋运动一面燃烧，是高炉热量发源地（C的不完全燃烧），高炉唯

3、一的氧化区域。主要反应：C+02=C02oCO2+C=2CO（5）炉缸区：渣铁分层存在，焦碳浸泡其屮。主要反应：渣铁间脱S,Si、Mn等元素氧化还原4•因瓦效应？因瓦效应的原因及规律？将与因瓦反常相关联的其它物理特性的反常行为统称为因瓦效应。主要有：磁学性能、电阻、低温比热、弹性常数、超声波吸收等反常行为。可从物质的磁致伸缩行为去解释每种合金a值的急剧增大发生在不同的温度（该温度称为弯曲点），与合金的居里点有关。对于因瓦合金，认为是在正常热膨胀过程中叠加了磁致伸缩引起的负膨胀。居里点以上，铁磁性物质转变为顺磁性，磁致伸缩引起的负膨胀因素消失，只有正常的热

4、膨胀，膨胀系数增大到正常值。换言之，在低温状态时，由于合金的磁性使晶体的点阵常数撑大；温度升高时，由于磁矩的下降，消弱了原了间因磁性引起的扩张，使点阵常数缩小。这个量和晶体点阵常数因温度升高时的正常热膨胀同时发生，互相抵消，因而使测得的热膨胀减小，英至出现负值。规律：因瓦效应与合金的成分有关，因瓦效应与开始出现铁磁性密切相关5•影响原子间距的因素？温度：温度越高原子间距越大。离子价：离子价俞高原子间距愈大。相邻原子数：相邻原子数越多原子间距越小6•热导率？机制及影响热导率的因素？热导率九（thermalconductivity）：单位温度梯度下，单位吋间

5、内通过单位垂直面积上的热量o热传导是最基本的传递方式。它的机制主要有三种：自由电子的传导（金属）、晶格振动的传导（具有离子键和共价键的晶体）和分子的传导（有机物）等。温度的影响显微结构的影响化学纟H•成的影响复相材料的热导率.气孔的影响。7•影响热膨胀系数的因素？成分与相变对膨胀系数的影响。晶体缺陷对热膨胀的影响。晶体各向界性对热膨胀的影响。工艺因素对膨胀系数的影响。温度对膨胀系数的影响8•强度。刚度、塑性、韧性、疲劳强度、抗蠕变性？结构材料性质的表征■…材料力学性质强度：材料抵抗外应力的能力。塑性：外力作用下，材料发生不可逆的永久性变形而不破坏的能力。

6、硬度：材料在表而上的小体积内抵抗变形或破裂的能力。刚度：外应力作用下材料抵抗弹性变形能力。疲劳强度：材料抵抗交变应力作用下断裂破坏的能力。抗蠕变性：材料在恒定应力(或恒定载荷)作用下抵抗变形的能力。韧性：材料从塑性变形到断裂全过程屮吸收能量的能力。9.电负性？是以一组数值的相对大小表示元素原子在分子屮对成键电子的吸引能力，称为相对电负性，简称电负性10.熱脆、冷脆？硫元素对钢性的影响有害，显著降低钢在高温下的塑性，使钢在热轧，热锻过程屮发生断裂。即所谓"热脆〃，这是因为硫能和铁化合，形成硫化铁，这样半钢在1100-1200度进行床力加工吋，晶界上硫化铁熔

7、化，形成热脆。磷元索对钢性的影响能提高钢的硬度和强度，但塑性和韧性显著降低，致使冷加工时容易脆裂，称为〃冷脆〃。对焊接性能也有不良影响。磷在钢屮能改善切削加工性能，增加加工件的光洁度，故易切钢屮含磷高□•加工硬化？加工硬化的金属内部组织变化特点？金属在室温下进行塑性变形吋，随着变形程度的增加，强度和硬度不断提高，報性和冲击韧性不断降低，这种现象称为加工硬化。1＞各晶粒沿变形最大的方向仲长，2、位错密度增加，晶格严重扭曲，产生内应力；3、滑移面和晶粒冋丿'八生碎晶。12•再结晶的特点？(1)、只有产生加工硬化的金属才能产生再结晶。(2)、不同于同素异构转变

8、，不发生晶体结构变化。(3)、可以细化晶粒。但过份地延长加热吋间，则晶粒还会不断