中南大学有色金属熔炼与铸锭考试资料.pdf

有色金属熔炼与铸锭 一、名词解释 1、内生夹渣 内生夹渣是金属加热及熔炼时，金属与炉气和其他物质相互作用生成的化合物，如氧化 物、碳化物、氮化物和氢化物等。 2、成分过冷 如果固液熔融界面前沿溶质的富集而引起成分再分配，且与此同时界面前沿温度（T 实） 低于平衡液相线温度（T ），则这部分液体处于过冷状态。这一现象称为成分过冷。 L 3、同时凝固 当合金的结晶温度范围宽或铸锭断面的温度梯度小，凝固区宽，铸锭就会以同时凝固方 式进行凝固。在靠近固相区前沿的液体中出现小晶体并不断增多，很快布满整个凝固区，此 过程几乎是在整个凝固区同时进行的，故称为同时凝固，又称体积凝固。 4、正极性操作 使用真空自耗电极电弧炉熔炼时，以熔池为阳极，电极为阴极，称为正极性操作。 5、溶解作用 非金属夹杂物溶解于液态熔剂后，可随溶剂的浮沉而脱离金属熔体，这种作用称为溶解 作用。 6、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方法。 7、熔体质量检验 是指熔炼过程中或铸造前对金属熔体进行炉前质量检验，是保证得到高质量金属熔体及 合格铸锭的重要工序，包括含气量测定和非金属夹杂物检测等。 8、羽毛状晶 目前只发现存在于铝合金连续铸锭中的一种异常晶粒组织，晶粒由许多羽毛状片晶组 成，是一种变态柱状晶，多分布于铸锭周边处，宏观上成群分布，互相交错。 9、全体溶剂法 与上溶剂法和下溶剂法相比的一种除渣精炼方法，是用钟罩或多孔容器将熔剂加入到熔 体内部，并随之充分搅拌，使熔剂均匀分布于整个熔池中去的方法。 10、枝晶偏析 在生产条件下，由于铸锭冷凝较快，固液两相中溶质来不及扩散均匀，枝晶内部先后结 晶部分的成分不同，这就是枝晶偏析。 11、液态合金的充型能力 液态合金充满铸型型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成型件的能力。 12、扩散脱氧 将脱氧剂加在金属熔体表面或炉渣中，脱氧反应仅在炉渣/金属熔体界面上进行。溶于 金属中的氧会不断地根据分配定律向界面扩散而脱氧，故称扩散脱氧 二、金属熔炼时的熔损有哪几种，怎么减少熔损？ 金属熔损是指熔炼过程中，金属的挥发、氧化烧损、与炉衬作用的消耗等全部损耗的总 和。 除①挥发、②氧化烧损外，还有：③熔融金属或金属氧化物与炉衬材料之间的化学作用， 造成的损耗，④金属在熔炼时，熔融金属因静压力作用可能渗入炉衬缝隙，而导致高温区局 部熔化，造成的损耗，⑤机械混入渣中的金属，以及扒渣、飞溅等造成的损耗。 减少熔损：①选择合理炉型，②制定合理的规程、工艺和顺序，③正确选择覆盖剂或熔 剂，④正确控制炉温，⑤正确控制炉气性质，一般以控制微氧化性气氛较好，⑥碎屑散料 应制成捆或团使用，⑦利用脱氧剂使基体金属的氧化物还原，⑧采用真空熔炼或保护性气体 熔炼，⑨加入少量的α1 的表面活性元素…… 三、黄铜的熔铸技术特点？ （1）锌易挥发熔损，特别是高锌黄铜，有脱氧和去气作用，故易于熔炼且不需用特殊 精炼措施。 （2 ）在铸造过程中易氧化生渣，造成表面夹渣，复杂黄铜则易生裂纹，要特别注意保 护熔体。 四、在熔炼合金时为什么要使用中间合金，怎么制备中间合金？ 使用中间合金的目的，是为了便于加入某些熔点较高且不易溶解或易氧化、挥发的合金 元素，以便更准确地控制成分。 制备方法有四种：①熔合法，②热还原法，③熔盐电解法，④粉末法。 五、影响凝固传热的因素有哪些？它们是怎么影响凝固传热的？ （1）金属性质。金属的导温系数α代表其导温能力的大小，α大，铸锭内部温度易于 均匀，温度分布曲线就比较平坦，温度梯度小；反之，温度分布曲线就比较陡，温度梯度大。 （2 ）锭模涂料性质。铸锭的凝固主要是因为模壁吸热而进行的，铸锭的凝固速度主要 取决于锭模的冷却能力。涂料分为耐火性和挥发性两种。耐火涂料导热性差，增大铸锭/模 壁界面的热阻，故降低铸锭的凝固速度，延长凝固时间。挥发涂料留在模壁上的残焦，可减 少界面热阻，使传热性能有所改善。 （3 ）浇注工艺。①浇注温度，对铸锭断面的温度分布影响不大，但是影响金属流动性、 二次氧化、吸气、缩松、表面质量等。②浇注速度，提高浇注速度，带入模中的热量多，因 此铸锭断面的温度梯度大，同时凝固速度增大。③冷却强度