1)分为真空精炼法:主要是通过降低外界N2、H2等有害气体的分压,达到去除钢中有害气体的目的。在真空条件下,不仅能够降低钢中有害气体的浓度,而且可以发生脱氧反应,使熔池产生搅拌,有利于有害气体和有害夹杂物的排出;
2)惰性气体稀释法:是向钢液中吹入惰性气体,这种气体本身不参与冶金反应,每个气泡中的N2和H2等有害气体的分压为零。当其从钢液中上升时,钢液中的有害气体就会向气泡内扩散,并随之带出钢液,这相当于“气洗”的作用;
3)喷粉精炼法:一般是用氩气作载体,向高温钢水内部喷吹特定的合金粉末或精炼粉剂。喷粉精炼可较充分地进一步脱硫和去除夹杂物,并且可改变夹杂物的形态,在精炼的同时还可对钢的成分进行调整
6.简述球墨铸铁的熔制方法。
球墨铸铁的生产是经过球化处理和孕育处理两个工艺环节来完成的。
球化处理用冲入法,采用稀土镁硅铁合金作为球化剂,在专用的铁水包内进行球化,球化前先将球化剂放入铁水包内,然后冲入约2/3铁水包容量的含碳、硅量接近共晶成分的高碳硅铁水,此时铁水会与球化剂发生剧烈反应,待反应停止后,球化过程结束;结束后,扒除表面的熔渣,再补入剩余的1/3铁水,同时加入处理铁水中质量分数为0.4%~0.6%的硅铁进行孕育处理。球化、孕育结束后即可进行浇注,得到合格的球墨铸铁件,其一般还要进行相应的热处理,以进一步改善和提高性能。
7.分析粉末冶金的主要特点。
粉末冶金是一种主要以金属粉末或金属粉末与非金属粉末的混合物为基本原料,加入其他添加剂,混合后经成型和烧结以及其他后续处理工艺,制成各种材料和制品的工艺方法。 主要特点:
优点:1)粉末冶金可以生产普通方法无法生产的具有特殊性能的材料;
2)粉末冶金容易控制材料的组成,从而生产出组织均匀、晶粒细小、性能稳定的优质材料,特别适合于生产高合金粉末冶金材料,如粉末高速钢,粉末超合金材料等;
3)粉末冶金可直接将金属粉末制成成品或接近成品的最终形状和尺寸的零件,因此是一种少、无切削的成型加工方法,材料利用率可达90%以上,而一般切削加工的材料利用率约15%~70%;
4)生产率较高。
缺点:1)只能生产尺寸有限和形状简单的制品; 2)制品中常有残余孔隙 3)粉末成本较高
4)烧结制品的韧性较差 8.金属粉末如何制备? 制备方法 机械制备法 固体粉碎 制备简要说明 应用范围 脆性的金属及合金 脆性、韧性的丝状或小块料 较低熔点的原料 球通过磨球的撞击和碾压,使物料粉碎成磨 粉末 研用气流或液流,带动物料颗粒相互碰撞磨 和摩擦而成粉末 液雾用高压气流等方法,将熔融金属雾化,体化然后快速冷却成粉末 粉法 碎 还原法 点解法 热离解法 化学置换法 用还原剂还原金属氧化物或盐类,使其成为粉末 在溶液或熔盐中,通入直流电,使金属离子重新获得外层电子,变成粉末。 物理化学制备法金属氧化物或卤族化合物 金属盐类 金属与CO、H2、Hg作用生成化合物,能与CO、H2、Hg作用生成化合物加热后重新分解,制得粉末 的金属 用化学活性大的金属置换化学活性小的金属,制得粉末 较贵重的金属 9.举例说明复合材料的制备方法。 纤维的制备
玻璃纤维:坩埚法拉丝和池窑漏板法拉丝 碳纤维:有机物+高温烧制
晶须:化学气相沉积法、溶胶—凝胶法、气液固法、液相生长法、固相生长法和原位生长法
树脂基复合材料的制备:手糊成型、喷射成型、模压成型、缠绕成型 金属基复合材料的制备:固态法、液态法
陶瓷基复合材料的制备:粉末冶金法、浆料浸渍法、熔体浸透法、 共晶复合材料的制备:精密铸造法、连续浇注法、区域熔炼法。
10.单晶体有什么特点?举例说明其制备方法。
单晶体是液体结晶时只有一个晶核形成并长大而得到的晶体。单晶体往往在电、磁、光、热等方面表现出优异的性能,特别在电子和激光技术中,单晶体是必须使用的重要材料。 从熔体中制备单晶;从溶液中制备单晶;气相生长法制备单晶;固相生长法制备单晶
11.非晶态材料具有什么特点?如何制备非晶态金属?
一般认为,非晶态是指以不同方法获得的以结构无序为主要特征的固体物质状态。
其有些特殊的物理化学性能,如金属玻璃是很好的软磁材料,用于制作变压器铁心,非晶态的硅和非晶态的半导体材料主要用于太阳能电池和光电导材料;非晶合金纤维已被用作复合材料的强化纤维等。
非晶态金属的制备可通过液相急冷法,即把熔融的金属从喷嘴中喷出,通过某种特定方式进行急冷,从而制得非晶金属;也可以用离子注入法等制备非晶态合金
12.什么是纳米材料?纳米材料有什么特点?如何制备? 物质加工到100nm以下尺寸时,往往产生既不同于微观原子、分子,也不同于宏观物质的超常规特性,具有这种特性的材料称为纳米材料。 分类 方法 气相冷凝法 激光诱导化学气相沉积法 制备 将金属原料置于真空室内加热蒸发,产生原子雾,并在冷却壁上沉积,形成纳米粒子 利用激光光子的能量加热反应体系,迅速完成反应、成核、凝聚、生长等过程,从而制得相应物质的纳米离子 在不同物质的混合液中加入沉淀剂,制备纳米粒子沉淀物,再将此沉淀物进行干燥或煅烧,从而制得相应的纳米材料 将易水解的金属化合物经过水解与缩聚过程而逐渐胶化,再经干燥、烧结等后续处理,制得相应的纳米材料 利用介质和物料之间长时间的相互研磨和冲击使物料粒子粉碎,使粒子尺寸达到纳米级 先将原料制成非晶薄膜,然后控制退火条件,使非晶全部或部分晶化,生成晶粒尺寸保持在纳米级 气相法
13.什么是自蔓延合成技术。
利用两种以上物质发生化学反应时放出大量的热量,使得邻近区域的物料温度在极短时间内升高,并引发新的化学反应,反应以燃烧的形式蔓延至整个反应物体系。当燃烧波推进前移时,反应混合物则转变为生成物产品。
特点:合成反应温度高,一般在2000~4000度;活性大,反应速度快;产品纯度高;工艺简便,实用性大
自蔓延合成技术主要用于高温难熔材料的研究和制备,适用于制备多种陶瓷材料、陶瓷基复合材料、金属基复合材料以及金属化合物等各种无机材料。
液相法沉淀法 溶胶—凝胶法 固相法高能球磨法 非晶晶化法