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材料工程基础-重点

机械 热力学

text":"炼铁：还原过程 ， 使铁在铁的的氧化物中还原 ， 并使还原出的铁与脉石分离 。 炼钢：氧化过程 ， 以生铁为原料 ， 通过冶炼降低生铁中的碳及其他杂质元素的含量 。
炼铁原料（1）铁矿石的要求a：含铁量愈高愈好b：还原性要好c：粒度 大小合适d：脉石成分 SiO2 ， Al2O3、CaO、MgO e：杂质含量要少 。 （2）溶剂的作用：a降低脉石熔点b去硫（3）燃料：焦炭 作用：作为发热剂提供热量；还原剂；高炉料柱的骨架 。要求：含碳量要高 ， 确保它有高的发热量和燃烧温度；有害杂事硫、磷及水分、灰分、挥发分的含量要低；在常温及高温下有足够的机械强度；气孔率要大 ， 粒度要均匀 ， 以保证高炉的有良好的透气性 。
高炉冶炼的理化过程1燃料的燃烧2氧化铁的还原3铁的增碳4非铁元素的还原5去硫6造渣
减少生铁中硫的措施：采取优质炉料 ， 基本措施；提高炉温和炉渣的碱度 。
生铁 铸造生铁：含硅量高（2.75~3.25%）碳以石墨形式存在 灰口生铁；炼钢生铁：含碳量高（4~4.4%）含硅量较低碳以fe3c形式存在 白口生铁
炼钢过程的物理化学原理：1脱碳2硅、锰的氧化3脱磷和回磷过程4脱硫5脱氧
脱磷的基本条件：低温；适量增加渣中CaO的含量；渣中必须含有足够数量的FeO 。
回磷现象：在炼钢过程中的某一时期 ， 当脱磷的基本条件得不到满足时 ， 则已氧化进入渣中的的磷会重新被还原 ， 并返回到钢液中 ， 称此为回磷过程 。 经常发生在炼钢炉内假如铁合金或出钢的过程中 。 防止措施：控制炼钢后期的钢液的温度；减少钢液在盛钢桶内的停留时间 ， 向盛钢桶中炉渣加石灰提高碱度 ， 采用碱性衬层的盛钢桶 。
脱硫：[FeS
+(CaO)=（CaS）+（FeO）（吸热）必须在碱性炉内冶炼 脱硫剂：石灰或石灰石 生产中采取的措施：1在渣内加入碱；2增加石灰或石灰石的量；3扒掉含硫量高的初期渣 ， 造成无硫的新渣；4加入CaP2、MnO等能降低炉渣粘度的造渣材料 ， 提高炉渣的流动性；5搅拌钢液 ， 以增加钢液与炉渣的接触面积 。
当钢中杂质元素被除去到规定要求后 ， 应采取一定方法来降低钢液中的氧含量 。 称为脱氧 ， 脱氧是炼钢过程的量后过程 ， 在很大程度上影响着钢的质量 。 脱氧剂：硅铁、锰铁、铝
脱氧方式：扩散脱氧（硅铁和炭粉）、沉淀脱氧（锰铁、硅铁、铝） ， 加在渣面
沉淀脱氧与扩散脱氧相结合：用锰铁进行沉淀预脱氧；用碳粉和硅铁进行扩散脱氧；用硅进行沉淀脱氧 。
镇静钢：经过充分脱氧处理的钢；沸腾钢：未经完全脱氧处理的钢；半镇静钢：脱氧程度介于镇静钢和沸腾钢之间的钢
钢的浇注 1模铸法2连铸法
粉末的制备：
机械制粉：将原料机械的粉碎而化学成分基本不发生变化的工艺物理制粉  机械研磨法、气流研磨法 。 球磨机理：在球磨的过程中 ， 球磨筒将机械能传递到筒内的球磨物料及介质上 ， 相互间产生正向冲击力、侧向挤压力、摩擦力等 ， 当这些复杂的外力作用到脆性粉末颗粒上时 ， 就使大颗粒不断解理成小颗粒 。
物理制粉：借助物理的作用改变原材料的聚集状态而获得粉末的过程 雾化法、物理蒸发冷凝法  雾化法：将液体金属或合金直接破碎成为细小的液滴 ， 然后凝固为固态粉末颗粒的方法 。双流雾化法发生机理：a动能交换b热量交换c流等特性反应d化学反应  离心雾化：借助离心力的作用 ， 将液态金属破碎为小液滴 ， 然后凝固为固态粉末颗粒的方法 。
化学制粉：借助化学的作用生产的粉态物质的过程  化学气相沉淀法（通过某种形式的能量输入使气体原料发生化学反应 ， 生成固态金属或陶瓷粉体的制粉方法）、还原—化合法（利用还原剂还原金属氧化物或盐类进行氧化还原反应制取金属粉末的方法）、电化学法（在溶液或熔盐中控制通入直流电流密度 ， 使金属离子重新获得外层电子 ， 形成粉末）
液态成型（铸造）：是将材料融化成一定成分和一定温度的液体 ， 然后在重力或外力作用下浇入到具有一定形状、尺寸大小的行腔中 ， 经凝固冷却后便形成所需要的零件的技术 。
合金的充型能力：液态合金充满铸型行腔 ， 获得形状完整、轮廓清晰的健全铸件的能力 。
影响充型能力的因素及工艺措施：1合金的流动性2铸型性质3浇注条件4铸件结构
合金的流动性是指液态合金的流动能力 对铸件质量的影响 ， 流动性好的合金1充型能力强 ， 浇注时能迅速充满铸型型腔 ， 易于获得形状完整、轮廓清晰的铸件2可使液态合金中的气体 ， 夹杂吴易于浮出 ， 减少铸件中的气孔和夹杂物的存在3也可使铸件在凝固期间产生的熔孔和因收缩受阻产生的裂纹得到充填和弥合 。

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