有色金属熔炼与铸锭试题.docx
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有色金属熔炼与铸锭试题
有色金属熔炼与铸锭
[填空题]
1液体金属的对流可分为（）。
参考答案：
动量对流、自然对流和强制对流
[填空题]
2连铸主要可分为（）。
参考答案：
立式、卧式、立弯、弧型
[填空题]
3吸气过程即气体在金属中的溶解过程，分为：
（）、（）两个过程。
参考答案：
吸附；溶解
[填空题]
4除渣精炼原理：
（）、（）、（）、（）、（）。
参考答案：
密度差作用；吸附作用；溶解作用；化合作用；机械过滤作用
[填空题]
5配制合金所用的炉料一般包括：
（）、（）、（）。
参考答案：
新金属料；废料；中间合金
[填空题]
6在熔池中间最深处的（）处取样。
参考答案：
1/2
[填空题]
7根据凝固区宽度划分，凝固方式分为：
（）、（）、（）。
参考答案：
顺序凝固；同时凝固；中间凝固
[填空题]
8铸锭的晶粒组织常由三个区域组成：
（）、（）、（）。
参考答案：
表面细等轴晶区；柱状晶区；中心等轴晶区
[填空题]
9热裂形成的机理有：
（）、（）、（）。
参考答案：
液膜理论；强度理论；裂纹形成功理论
[填空题]
10防止裂纹的途径：
（）、（）、（）。
参考答案：
合理控制成分；选择合适工艺；变质处理
[填空题]
11产生缩孔和缩松的最直接的原因，是金属凝固过程中发生（）。
参考答案：
凝固体的收缩
[填空题]
12液体金属的对流可分为动量对流、（）和（）。
参考答案：
自然对流；强制对流
[填空题]
13连铸主要可分为立式、卧式、（）和（）。
参考答案：
立弯；弧型
[填空题]
14影响金属凝固传热的因素包括金属性质、（）和（）。
参考答案：
锭模涂料性质；浇注工艺
[填空题]
15配料计算时出现错误，原料配比不当，在熔炼铸造时会产生（）废料。
参考答案：
化学成分
[填空题]
16水平连铸法生产紫铜产品时，熔化炉通常是使用（）来做为覆盖剂的。
参考答案：
木炭
[填空题]
17铜液还原精炼的作用是去除铜液中的气体，并还原铜液中多余的（）。
参考答案：
氧化亚铜
[填空题]
18黄铜比较容易熔炼，主要是由于合金中的锌对熔体有（）作用。
参考答案：
脱氧
[填空题]
19液体金属的对流方式可分为（）、（）和（）。
参考答案：
动量对流；自然对流；强制对流
[填空题]
20气体在铸锭中存在形式有（）、（）和（）三种。
参考答案：
固溶体；化合物；气孔
[填空题]
21除渣精炼的主要原理有（）、（） 、（）、（）、机械过滤作用5种。
参考答案：
比重差作用；吸附作用；溶解作用；化合作用
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[填空题]
22配制合金所用的炉料一般包括（）、（）和（）三种。
参考答案：
新金属料；废料；中间合金
[填空题]
23铸锭中（）不均匀的现象叫偏析。
假设大气压强为100KPa，系统压强为97.75KPa，则真空度为（）KPa。
参考答案：
化学成分；2.25
[单项选择题]
24、在熔炼及加工过程中所产生的金属及合金废料，称为（）
A.新金属
B.旧料
C.废料
D.中间合金
参考答案：
B
[单项选择题]
25、在熔炼铜及其合金时，常用的沉淀脱氧剂主要是（）
A.磷
B.木炭
C.硼砂
D.石墨鳞片
参考答案：
A
[单项选择题]
26、工频感应电炉是以频率为（）赫兹的交流电作电源的。
A.50
B.1000
C.2500
D.10000以上
参考答案：
A
[单项选择题]
27、熔炼普通黄铜时，炉膛一般都保持（）气氛。
A.微还原性
B.微氧化性
C.还原性
D.氧化性
参考答案：
B
[单项选择题]
28、常用的有色金属及合金的熔炼设备包括坩埚炉、反射炉、等离子炉及（）
A.电渣炉
B.箱式电阻炉
C.马弗炉
D.井式炉
参考答案：
A
[单项选择题]
29、（）不是脱氧方法。
A.沉淀脱氧
B.真空脱氧
C.氧化脱氧
D.扩散脱氧
参考答案：
C
[单项选择题]
30、下列偏析中不属于显微偏析的是（）
A.枝晶偏析
B.重力偏析
C.胞状偏析
D.晶界偏析
参考答案：
B
[判断题]
31、温度一定情况下，饱和蒸汽压低的金属一般易于挥发。
参考答案：
错
[判断题]
32、金属氧化物的吉布斯自由能变化值ΔG越负，表明金属氧化物越稳定。
参考答案：
对
[判断题]
33、炉渣黏度的大小与其流动性有关，黏度的粘度越大，流动性越好。
参考答案：
错
[判断题]
34、熔融金属中合金元素的氧化烧损，与合金元素对氧的亲和力及含量有关，凡与氧的亲和力比基体金属大、表面活性强的金属，必然易烧损。
参考答案：
对
[判断题]
35、感应炉的工作原理是利用电磁感应原理而工作的。
参考答案：
错
[判断题]
36、在铜及铜合金熔炼时，只需对所使用的金属原料进行识别。
参考答案：
错
[判断题]
37、将大块料分剪成适宜的小块料，减小原料体积，增加装料致密度，不能防止熔体吸气。
参考答案：
错
[判断题]
38、原料中易蒸发、易氧化的合金元素，应留到最后装炉和熔化。
参考答案：
对
[判断题]
39、最常用的精炼方法是在铜合金液中加入精炼剂。
参考答案：
对
[判断题]
40、磷作为可溶于铜液的脱氧剂，多是直接添加到合金液体内。
参考答案：
错
[填空题]
41致密度
参考答案：
氧化物的分子体积与形成该氧化物的金属原子的体积之比。
[填空题]
42悬浮晶
参考答案：
是指夹在正常柱状晶区或等轴晶区中的粗大晶粒。
[填空题]
43铸造应力
参考答案：
铸锭在凝固和冷却过程中，收缩受到阻碍而产生的应力。
[填空题]
44顺序凝固
参考答案：
纯金属和共晶合金的结晶温度范围等于零，在凝固过程中只出现固相区和液相区，没有凝固区，铸锭在凝固过程中，随温度降低，平滑的固/液界面逐步向铸锭中心推进。
[填空题]
45简述铝合金晶粒细化技术。
参考答案：
增大冷却强度：
采用水冷模和降低浇温。
加强金属流动：
改变浇注方式、使锭模周期性振动、搅拌。
变质处理：
向金属液内添加少量物质，促进金属液生核或改变晶体生长过程的一种方法。
[填空题]
46铝合金变质处理的目的及其机理
参考答案：
目的是为了获得细小的晶粒尺寸，改善合金的铸造性能和加工性能，提高合金的强度和塑性。
机理：
一是以不溶性质点存在于金属液中的非均质晶核作用；二是以溶质的偏析及吸附作用。
[填空题]
47为什么黄铜的夹杂含量要好于紫铜。
参考答案：
黄铜含大量易挥发和氧化的锌，在熔炼温度下的蒸气压相当高。
含锌量越高，越易氧化和挥发熔损。
在960℃时，锌蒸气会把黄铜内的氢、水、气体以及杂质带出。
因此黄铜的夹杂含量很低。
紫铜中铜的纯度达到99.95%，杂质只能通过静置法和扩散除去，夹杂量比较高。
因此黄铜的夹杂含量要好于紫铜。
[填空题]
48降低氧化烧损的方法有哪些？
参考答案：
选择合理炉型、采用合理地加料顺序和炉料处理工艺、采用覆盖剂、正确控制炉温、正确控制炉气性质、合理地操作方法、加入少量致密度大于一的表面活性元素。
[填空题]
49减少杂质对金属污染的途径有哪些？
参考答案：
一，选用化学稳定性高的耐火材料；
二，在可能条件下采用纯度较高新金属料以保证某些合金的纯度要求；
三，火焰炉选用低硫燃料；
四，所有与金属材料接触的工具，尽可能采用不会带入杂质的材料制作；
五，变料或转换合金时，应根据前后两种合金的纯度和性能的要求，对熔炉进行必要的处理；
六，注意辅助材料的选用；
七，加强炉料的管理。
[填空题]
50液体金属的对流是一种动量传输过程，按其产生的原因可分为哪三种？
参考答案：
第一种：
浇注时流体冲击引起的动量对流；
第二种：
金属液内温度和浓度不均引起的自然对流；
第三种：
电磁场或机械搅拌及振动引起的强制对流。
[填空题]
51防止缩孔和缩松的途径？
参考答案：
基本途径是，根据合金的体积收缩性、结晶温度范围大小及铸锭结构等，制定正确铸锭工艺，在保证铸锭自下而上顺序凝固条件下，尽可能使分散缩孔或缩松转化为铸锭头部集中的缩孔。
[填空题]
52铸锭中气体的来源及在铸锭中的存在形式？
参考答案：
①来源：
大气中，氢的分压极其微小。
可以认为，除了金属原料本身含有气体以外，金属熔体中的气体主要来源于与熔体接触的炉气以及熔剂、工具带入的水分和碳氢化合物等。
炉料，金属炉料中一般都溶解有不少气体，表面有吸附的水分，电解金属上残留有电解质，特别是在潮湿季节或露天堆放时，炉料吸附的水分更多。
炉气，非真空熔炼时，炉气是金属中气体的主要来源之一。
耐火材料，其表面吸附有水分，停炉后残留炉渣及熔剂也能吸附水分。
熔剂，许多熔剂都含有结晶水，精炼用气体中也含有水分。
操作工具，与熔体接触的操作工具表面吸附有水分，烘烤不彻底时，也会使金属吸气。
②存在形式：
固溶体，气体和其他元素一样，多以原子状态溶解于晶格内，形成固溶体；化合物，若气体与金属中某元素间的化学亲和力大于气体原子间的亲和力，则可与该元素形成化合物；气孔，超过溶解度的气体及不溶解的气体，则氦气体分子吸附于固体夹渣上，改以气孔形态存在。
[填空题]
53为什么黄铜的夹杂含量要低于紫铜？
参考答案：
黄铜含大量易挥发和氧化的锌，在熔炼温度下的蒸气压相当高。
含锌量越高，越易氧化和挥发熔损。
在960℃时，锌蒸气会把黄铜内的氢、水、气体以及杂质带出。
因此黄铜的夹杂含量很低。
紫铜中铜的纯度达到99.95%，杂质只能通过静置法和扩散除去，夹杂量比较高。
因此黄铜的夹杂含量要低于紫铜。
[填空题]
54向金属熔体中吹入惰性气体，有什么精炼作用？
为什么？
如何提高其精炼效果？
参考答案：
充入惰性气体会产生吸附作用。
向金属熔体中导入惰性气体或加入的熔剂能产生中性气体，在气泡上浮过程中，与悬浮状态的的夹渣相遇时，夹渣便可能被吸附在气泡表面而被带出熔体。
熔剂的吸附能力取决于化学组成，当增大金属与熔剂间的界面张力，金属与夹渣间的界面张力，降低夹渣与熔剂间的界面张力会加速金属与夹渣的分离。
[填空题]
55简述金属氧化过程的三个主要环节及金属氧化烧损的影响因素。
参考答案：
增大过冷度；搅拌；变质处理；降低浇温；加强二次冷却内扩散；外扩散；发生化学反应。
金属和氧化物的性质；熔炼温度；炉气性质；炉料状态；熔炉结构及操作方法。
[填空题]
56熔剂在熔炼中的作用，铝合金常用熔剂配方及铜合金常用熔剂配方。
参考答案：
熔剂与金属熔体直接接触，参与其间的物理化学反应和传热过程。
通过对所使用的熔剂成分、性能和加入量的调整，可以提高除渣脱气精炼效果，减少金属氧化、吸气、挥发和与炉衬的相互作用，提高金属质量和收得率以及延长炉衬寿命。
同时还可借熔剂来加入合金微量元素和作变质剂，以抑制一些微量杂质的有害作用，改善合金的工艺性能。
此外，电渣炉中的熔剂作为电阻发热体，起着重要的精炼意义。
铝合金覆盖剂50%NaCl+50%KCl 精炼剂细化剂45%NaCl+40%NaF+15%Na3AlF6 铜合金常用木炭和米糠作覆盖剂。
[填空题]
57对流对金属凝固组织的影响。
参考答案：
金属的对流能引起金属液冲刷模壁和固液界面，造成温度起伏，导致枝晶脱落和游离，促进成分均匀化和传热。
对流造成的温度起伏，可以促使枝晶熔断。
在对流的作用下.熔断的枝晶将脱离模壁或凝壳，并被卷进铸锭中部的液体内，如它们来不及完全重熔，则残留部分可作为晶核长大成等轴晶。
对流的冲刷作用也可促使枝晶脱落。
因为铸锭在凝固过程中，由于溶质的偏析，枝晶根部产生缩颈，此处在对流的冲刷作用下易于断开，从而出现枝晶的游离过程。
晶体的游离有利于金属液内部晶核的增殖，因而有利于等轴晶的形成。
如果能抑制金属液内的对流，则可促进柱状晶的形成。
施加稳定磁场，可消弱或抑制金属液内部的对流，阻止晶体的游离，有利于得到柱状晶。
[填空题]
58以ZL102合金为例，分析其组织形态在变质处理前后的变化。
参考答案：
（基本成分Si10-13%）；变质处理：
钠盐变质—二元变质剂。
铝硅合金室温下组织为α（Al）和β（Si）两相组成。
未变质时，Al-Si合金中的相呈针片状或粗大块状导致铝合金力学性能不高。
变质后共晶组织为：
共晶体（α+β）。
[填空题]
59什么铸造铝合金铸件容易产生气（针）孔缺陷？
如何防止此种缺陷的产生？
参考答案：
1）在铝液凝固冷却过程中，氢原子、氢分子和化合物态氢元素分别以不同形式析出；气泡从铝液中上浮析出时，其中一部分未能上浮至液面逸出，则留在铝液内使铸件产生气孔。
2）防止措施：
防止水分进入熔炉（最大限度地清除炉料、熔剂、工具和熔炉等所附着的水分），防止合金熔炼时吸氢和氧化；排除已进入铝液中的氢气和氧化夹杂物；加大凝固时的压力或采用快速凝固的方法。
[填空题]
60试分析ZL101合金T6热处理的工艺及其目的。
参考答案：
ZL101合金T6热处理的工艺：
固溶处理加人工时效。
固溶处理：
加热温度535±5℃，保温时间2-6h，冷却介质及温度：
水60-100℃；
人工时效：
加热温度200±5℃，保温时间3-5h，冷却介质：
空气。
目的是提高铸件的力学性能、消除铸造应力、增强耐蚀性能、改善加工性能和获得尺寸稳定性。
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