高级专家考试试题

单位姓名考号┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄密封线┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄第41页共1页东北特钢集团高级专家考试XXX专业试题题签（A）一、单选题（每题1分，共10分，将正确的答案代码写在（）内）1.锻造去氢退火温度通常取（B）。A、600±10℃B、650±10℃C、750±10℃D、860±10℃2.亚共析钢和过共析钢在珠光体形成前，先析出铁素体和渗碳体，常称为（A）A、先共析相B、共析相C、共晶相D、后共析相3.由于纤维组织和带状组织的出现，使金属的性能在不同的方向上有明显的差异，纵向性能（C）横向性能。A、等于B、小于C、大于D、不一定4.再结晶温度与金属的纯度有关，（B）再结晶的温度越高。A、纯度越高B、纯度越低C、杂质越高D、杂质越低5.提高钢锭装炉（A）和热锭率是高产、优质、低消耗和节能的最有效措施。A、温度B、速度C、传搁时间6.已发现过热的钢锭，加热炉采取（A）措施加以挽救。A、把加热的钢锭降到800℃后缓慢升温到加热温度的下限B、往钢锭上喷水进行冷却C、把钢锭掏炉进行空冷。7.过烧使钢的内部不仅形成粗大晶粒，而且晶界的低熔点物质开始（A）。A、熔化B、凝固C、氧化8.轧制温度要根据有关塑性、变形抗力和（C）的资料来确定，以保证产品正确成型。A、晶粒组织B、消耗最低C、钢种特性10.当淬火应力超过（A）时就发生工件变形。A、屈服强度B、断裂强度C、疲劳强度11.金相检验是热处理质量检验（C）不可缺少的手段之一。A、质量控制B、质量处理C、质量分析12.无损检测是在不破坏工件的前提下利用（B）方法，对材料内外缺陷等指标用超声波探伤法、磁力探伤法、渗透探伤法进行检测。A、化学B、物理C、机械13.塑性变形也失晶格内部发生变化，除产生滑移带、孪晶带外，还会使晶粒破碎，形成（C）结构。A、简单B、复杂C、亚14.下列合金元素中，（A）不形成碳化物而是溶入奥氏体中，才能提高淬透性。A、Ti,V,NbB、Mo,Nb,MnC、Cr,W,Si15.金属的塑性变形是通过（A）实现的。A、位错运动B、众多原子的变形C、原子的扩散运动16.金属在加热或冷却过程中，发生相变的温度称为（A）。A、临界点B、凝固点C、过冷度17.材料的（B）越好则可锻性越好。A、强度B、塑性C、硬度18.金属塑性变形时，微观内应力称为（B）。A、第一类内应力B、第二类内应力C、第三类内应力19.A1、Ar1、Ac1三者之间的关系是（B）。A、A1>Ar1>Ac1B、Ac1>A1>Ar1C、Ar1>A1>Ac1二、多选题（每题2分，共10分，将正确的答案代码写在（）内）1.钢中含有下列（ABCDE）元素时，会使高温回火脆性倾向增大。A、CrB、MnC、PD、AsE、Sb3.铁碳合金状态图中有以下几个基本相区？（ABCDE）A、液相区B、δ铁素体区C、奥氏体区D、α铁素体区E、渗碳体区4.下列哪些属于宏观低倍检验方法？（ABCF）A、冷、热酸浸低倍检验B、断口检验C、塔形车削发纹检验D、硬度E、拉伸F、无损探伤6.控制轧制提高钢材强度及韧性的个主要机理（AC）A、晶粒细化B、弥散强化C、亚晶强化D、加工硬化，7.合金钢连铸对钢水的基本要求是()。A、钢水的纯洁度B、钢水温度C、钢水成分D、钢水中铝含量的控制8.与控轧控冷工艺有关的工艺是（BC）A、控制退火制度B、控制终轧温度C、控制冷却制度D、控制尺寸9.脱S反应的条件是（ABCD）A、高温B、低碱度C、低氧化性D、好的流动性10.金属压力加工分类有（ABCD）A、轧制B、锻造C、挤压D、拉拔E、切削三、判断题（每题1分，共10分，在（）内正确的打“√”错误打“×”）1.扩散温度越高则扩散系数越小，即温度升高扩散减慢。×2．当溶剂与溶质的原子半径差别小时，易形成置换固溶体。差别越小溶解度越大。√3．共析钢加热速度越快，则珠光体过热越小。×4．钢中的含碳量越高，奥氏体转变越慢。×5．钢的起始晶粒越小，在加热速度快、加热时间短的情况下，晶粒就来不及长大。√6．钢中的含碳量越高，片状珠光体工艺性能越好。×8．通常置换固溶体中的溶质原子在溶剂晶格中的分布是任意的，无规律的，这种固溶体称为有序固溶体。×9．弹簧经喷丸处理后，只能对弹簧表面产生强化处理，并不能提高弹簧强度。×10．调质钢的回火索氏体组织，是淬火加中温回火得到的。×11．硼钢的加热淬火温度过高会降低硼钢的淬透性。√12．金属熔点和凝固点是同一个温度。×13．金属材料的抗拉强度比疲劳强度高。√14.再结晶与重结晶主要区别是，再结晶前后晶格类型不变，而重结晶晶格类型发生了变化。√15.纯铁在任何情况下都是体心立方。√16.金属的变形主要通过滑移和孪生两种方式进行。√17.当金属内部发生相变时，晶界处优先形核。√18．所有金属材料在拉伸试验时，都有屈服现象。×19．合金钢只有经过热处理才能显著提高机械性能。×20．氢在马氏体中的溶解度较奥氏体中的溶解度要高。×四、简答题（每题5分，共20分）1．微量元素在钢中的有益作用主要表现在哪些方面？微量元素在钢中的有益作用有：(1)细化晶粒，提高钢的强度和韧性，如V、Ti、Nb、Re等；(2)形成碳氮化物起弥散强化作用如V、Ti、Nb等；(3)改变夹杂物的形态、大小和分布，如Nb、Re等；(4)少量的Cu、P还可以提高低合金高强度钢的耐大气腐蚀能力。2.钢铁产品常见宏观缺陷？（答上10个满分5分）主要有：（1）一般疏松；（2）中心疏松：（3）锭型偏析；（4）点状偏析；（5）皮下气泡：（6）皮下夹杂；（7）残余缩孔；（8）翻皮；（9）白点；（10）轴心晶间裂纹；（11）内部气泡；（12）非金属夹杂（肉眼可见的）及夹渣；（13）异金属夹杂；（14）碳化物剥落；（15）内裂；（16）过热和过烧；（17）边缘和中心增碳。3.球化退火有几种方式？主要有：（1）等温球化退火；（2）低温或扩散球化退火；（3）形变球化退火；（4）循环球化退火。4.影响扩散速度的因素都有哪些？主要有：（1）扩散温度。温度越高扩散系数越大、扩散加快。（2）晶体结构。一些具有同素异晶转变的金属，在晶体结构改变时，扩散系数也随之改变。（3）扩散元素的浓度。扩散系数随扩散原子的浓度变化而变化，浓度越高，扩散系数越大，扩散越快。（4）合金元素。钢中的合金元素对碳和铁都有很大的影响，所以对扩散系数也有不同成度的影响。5.冶金生产过程中，常用的细化晶粒方法有几种？主要有：（1）增加过冷度；(2)变质处理或加入形核剂；（3）振动和搅拌；（4）控制变形和冷却；（5）合适的热处理。6.什么是枝晶偏析？影响因素是什么？怎样消除？固溶体合金不平衡结晶时，先后从液相结晶出的固相成份不同，同时冷却速度较快，不足以使固相中的成分扩散均匀，先结晶部分含高熔点组元较多，后结晶部分含低熔点组元较多，由于固溶体晶体通常成树枝状，使枝干和枝间的化学成分不同，故称之为枝晶偏析。影响枝晶偏析的因素：(1)枝晶偏析大小与分配系数，即液相线和固相线间的水平距离或成分间隔有关。距离越大，偏析越严重。(2)结晶温度即溶质原子的扩散能力。温度越高，溶质原子扩散能力越大，偏析越小。(3)冷却速度。冷速越大，枝晶偏析越严重。工业生产中，采用扩散退火或均匀退火消除枝晶偏析，即将铸件加热到低于固相线100~200℃的温度，进行长时间保温，予以消除。7.精炼炉渣流动性差会产生哪些不良后果？(1)钢包初渣流动性差，会影响出钢脱氧、脱硫效果；(2)初渣流动性差会影响出钢增碳效果，导致碳元素控制不稳定；(3)精炼渣的流动性差会引起电弧不稳定，升温速度慢；(4)炉渣反应动力学条件差，导致脱氧，脱硫效果差，成分控制困难；(5)粘稠的炉渣吸附夹杂物的能力差，达不到理想的净化钢液目的；(6)粘稠的炉渣表面容易结壳，导致喂线及合金化困难；(7)钢液浇注结束，钢包底部粘渣使钢包清理困难，影响钢包的正常周转，也影响下一炉钢液的处理效果。五、论述题（每题10分，共20分）1.结合本人申报专业，论述专业发展方向，并对东北特钢集团提出发展建议？2.常用钢材热处理工艺分哪几种类型？它们的主要作用是什么？简述亚共析钢、过共析钢正火、淬火热处理工艺制定原则？答案：可分为退火、正火、淬火、回火、化学热处理、形变热处理、表面淬火。主要作用：(1)退火：均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，调整硬度，消除内应力及加工硬化，改善钢的成形及切削加工性能，为淬火做好组织准备。(2)正火：提供适宜的加工硬度，细化晶粒、消除应力、消除魏氏组织和带状组织。消除过共析钢的网状碳化物。(3)淬火：提高钢的强度和硬度，使奥氏体化后的钢材获得尽量多的马氏体并配以不同的回火温度获得各种需要的性能。(4)回火：减少或消除淬火应力，保证相应的组织转变，提高钢的韧性和塑性，获得硬度、强度、塑性和韧性的适当配合。(5)化学热处理：将试样或工件置于一定的化学介质中（如碳、氮或金属等），加热到一定温度，保温一段时间，使试样或工件表面层渗入某种元素，从而改变其表面层的化学成分和各种性能，以达到某种特殊目的。工艺制定原则：(1)正火：将钢加热到临界温度以上（亚共析钢为AC3＋（30～50℃），过共析钢为ACm＋（30～50℃）），保温一段时间后在空气中冷却，使其组织重新结晶细化，并消出一些热处理缺陷（如网状渗碳体等）。(2)淬火：将钢加热到临界温度以上，保温一段时间后快速冷却至室温，从而获得予期的组织（如马氏体）。亚共析钢通常加热到AC3＋（30～50℃）；过共析钢加热到AC1＋（30～50℃）。3.钢中硫、磷元素的来源？以什么形式存在？有何主要利弊？钢中硫、磷主要来源于炼钢原材料如废钢、造渣材料和合金铁。磷在钢中与铁形成磷化铁，磷化铁比碳化铁更稳定而溶解于钢液中，但在固体钢中溶解度极低，以Fe2P或Fe2P等形式析出。危害主要为：(1)磷高的钢易产生冷脆；(2)磷降低钢的冲击韧性，对铬镍钢、铬锰钛钢影响比较明显；(3)磷在钢中偏析严重，仅次于硫。硫在钢液凝固结晶时以低熔点的FeS或Fe－FeS共晶体的形式析出，分布在晶粒周界上。危害主要为：(1)降低钢的塑性；(2)能使钢产生热脆；(3)能降低钢的横向力学性能；(4)在钢中偏析严重；(5)能降低高级优质钢的淬透性。有利方面：钢中的易切削元素，提高钢材切削加工性能。控制微量的S含量，可促进珠光体型非调质钢中晶内铁素体的形成，改善性能的均匀性。六、实际操作题（每题10分，共30分）１.针对下列钢种〔GH4169、718大型锻件、C250、0Cr17Ni4Cu4Nb叶片钢、G20CrNi2MoA、20CrMo齿轮钢、TA15〕写出钢类分类，并结合本人申报专业阐述此钢种生产过程中的控制要点？高强钢答题要点：1、控制专用精钢材的纯洁度（如C、S、P、Si、Mn等杂质元素含量）2、真空感应炉控制金属料及合金料的杂质元素含量3、真空感应炉冶炼时尽量降低炉中碳含量及气体（O、N）含量，在C含量降低到一定程度后调入Al、Ti元素并加强搅拌真空感应炉冶炼时注意控制全熔、精炼及浇注温度真空自耗炉冶炼时注意控制自耗熔速及冶炼过程中的冷却（适当时需进行氦气冷却）锻造加工前钢锭需进行1200℃高温均质化处理控制成品材始锻、终锻温度、锻造变形量及成品锻造火次8、成品需进行固溶处理，必要时还须进行正火处理。高温合金GH4169工艺答题要点：（答对7条满分）原材料质量的控制真空感应冶炼S、N及五害元素的控制。3）浇注电极质量的控制。（浇注温度、浇注速度）4）自耗冶炼过程稳定。（电流、电压、熔速、熔池稳定）5）扩散退火质量控制。（装炉情况、升温速度、温度稳定、保温时间有效）6）锻造加热温度、终锻温度的控制。7）轧制坯料热处理质量控制。8）轧制棒材开轧及终轧温度控制。9）变形量的控制。10）钢锭（坯）表面研磨过热控制。模具钢718大型锻件答题要点：1，钢水的纯净化，较低的S、P控制。2，钢中氢的控制。3，大型钢锭冶金质量的控制。4，钢锭的扩散。5，锻造生产的镦拔及道次压下量的控制。6，锻件良好的退火。7，预硬化生产。0Cr17Ni4Cu4Nb叶片钢工艺控制要点：电极坯AEAF＋VOD＋（LF）＋IC（浇注电极坯）B化学成分控制范围，特别是减少形成δ-铁素体的元素，为其小于5%创造条件。C注意精炼操作，有一个好纯净度的电极坯。（2）ESR冶炼A渣系：CaO:CaF2=70：30或CaO:CaF2：CaO=60：35：5B合理的电压和电流（3）轧制开坯(锻造开坯给20%的分)（4）超声波探伤和检验（5）表面质量（热加工）G20CrNi2MoA工艺控制要点：电极坯AEAF＋VOD＋（LF）＋IC（浇注电极坯）B化学成分控制范围，保淬透性。C注意精炼操作，有一个好纯净度的电极坯，特别是钢中氧含量的控制，越低越好。（2）ESR冶炼A渣系：CaO:CaF2=70：30或CaO:CaF2：CaO=60：35：5B合理的电压和电流（3）轧制开坯与成材A高温扩散B控制成材的冷却速度，减少带状的形成。（4）超声波探伤和检验（5）表面质量（热加工）20CrMo齿轮钢工艺控制要点：（重要质量特性值：化学成分、残余元素、淬透性、晶粒度、夹杂物、探伤）EAF＋LF＋VD＋CC/ICA化学成分控制范围，包括残余铝，保淬透性。B注意精炼操作，特别是钢中氧含量的控制，一般小于15～20PPm。注意脱氧剂加入的先后顺序和碱度控制。C钙处理，无氧化保护连铸或模铸。（2）轧制开坯或直接成材A高温扩散B控制成材的冷却速度，减少带状的形成。（3）超声波探伤、涡流探伤和检验（4）表面质量（热加工）2.从以下题中任选两题作答：（每题5分）A、钢中白点的形成机理、检验方法预防或挽救措施？答题要点：1）、形成机理：白点是由钢种氢和组织应力共同作用下形成的微小裂纹。2）检验方法：断口检验发、酸浸低倍检验法、超声波检验法3）预防措施：尽可能降低钢种的氢含量（如炼钢原材料的烘烤、冶炼过程中的脱氢处理、雨季炼钢注意采取适当工艺措施、通过稀土金属的变性处理及碱土元素处理的方法降低钢中硫化物及低熔点夹杂物含量等）对易形成白点的合金结构钢钢锭或钢材选择在铁素体状态下的最高温度区加热进行扩散去氢处理4）挽救措施：a、主要是对发生白点缺陷的大型钢坯进行改轧或改锻处理，使白点焊合。B、对电渣钢偶尔也可采用电渣重熔的方法进行挽救B、高温合金为何要强化晶界？如何强化？高温合金的使用温度多在等强温度附近，晶界由于原子排列不规则，晶格歪曲，存在多种缺陷，低熔点杂质在晶界上有很高的偏聚量，所以为保证使用必须强化晶界。（3分）强化方法是向合金中加入适量的B、Mg、Zr、Ce、Hf等元素，不仅净化合金及微合金化改善合金，同时还可以偏析于晶界，改善晶界组织，起到强化晶界的微合金化作用。同时弯曲晶界也是一种强化晶界的有效方法。（2分）C、国家标准的制定程序以及一般国家钢铁产品标准包含的主要内容？程序：申请立项、批准立项、组织编撰、会议评审、修改、送审报批、批准、发布实施。标准主要内容：封页、前言、标题、适用范围、规范性引用文件、订货内容、尺寸外形及允许偏差、技术要求（牌号、冶炼方法、交货状态、力学性能、高低倍组织、夹杂物、表面质量等）、特殊要求、试验方法（取样规则、检验方法、数量等）、检验规则（检验和验收、组批规则等）、包装、标志和质量证明书、附录（资料性附录）。3.按申报专业进行作答：A、简述不锈钢VOD或AOD精炼过程？VOD精炼过程简述：（1）初炼钢液的化学成分0.2～0.5%C、≤0.4%Si、其它化学成分进入规格或接近下限。（2）钢液除渣后，入罐温度≥1580℃～1600℃。（3）氧、氩真空吹炼，达到极限真空度≤66.67Pa（0.5托），并保持8～10分钟以上，破真空。取样全分析。（4）加渣料、脱氧剂和调整渣的碱度（石灰和萤石；Fe-Si、Si-Ca、Al豆或线以及Fe-Ca线）。渣的碱度1.5～3.0，一般为2～3.0。（5）VOD中调整合金成分，取样分析，温度合适吊包浇注或入LF炉调整合金成分，取样分析，温度合适吊包浇注。AOD精炼过程简述：（1）依据初炼钢液的冶炼方法而定A初炼钢液的化学成分1.5～2.5%C、≤0.3～0.4%Si、其它化学成分进入规格或接近下限。B1.5～2.5%C、≤0.3～0.4%Si，P、S合适。（2）AOD中加入石灰。（3）钢液除渣，入炉温度≥1540℃（4）分阶段进行氧、氩吹炼，分批加入Cr-Fe等，基本配气操作：Ⅰ氧：氩=3：1；Ⅱ氧：氩=1：1；Ⅲ氧：氩=1：3。吹炼过程中通过加入石灰或冷料控制钢水温度≤1750℃。（5）加Fe-Si预还原，测温、取样、除渣。（6）加渣料、脱氧剂和调整渣的碱度（石灰、萤石，Fe-Si、Al）。渣的碱度：1.5～2.5。（7）AOD中调整合金成分，取样分析，温度合适吊包浇注或入LF炉调整合金成分，取样分析，温度合适吊包浇注。B、高温合金变形特点及锻造工艺制定原则？高温合金的热加工特点：（5分）(1)导热系数低，钢锭、钢坯均热速度慢；(2)加热温度上限低，再结晶温度高，可变形温度范围窄；(3)材料的变形抗力大；(4)在整个热加工过程中不发生相变；高温合金的锻造工艺主要是针对高温合金钢锭的加热和变形，不但要使合金钢锭有较好的热加工塑性，还要获得良好的组织和性能。高温合金的锻造工艺的制定原则主要有以下几个方面：（5分）(1)加热温度必须低于合金中低熔点相的熔化温度（合金初熔温度）；(2)加热升温速度根据合金化程度可以进行微量调整，（一般要求在低于1000℃时升温速度小于50℃/小时，1000℃以上时升温速度小于80℃/小时）；（考虑导热系数）(3)变形下限温度一般应接近再结晶温度；(4)变形量和变形速率根据合金化程度进行调整；（合金化程度越高，热加工变形速度应适当降低。）(4)变形温度需要根据合金的最大塑性温度范围和最终组织与性能要求确定；(5)一般终锻温度需要高于再结晶温度，以避免造成不完全热加工现象和内部裂纹。C、轴承钢网状产生的原因以及预防或挽救措施？C:答题要点钢材热加工后的冷却过程中，过剩的碳化物在晶界析出形成网状。是一种组织缺陷，一般说加工终了温度越高，冷却越慢，网状碳化物越严重。网状削弱了金属间的结合力，使钢的力学性能降低，尤其是韧性下降，脆性增加，易引起沿晶开裂，降低钢的耐磨性。控制低的终轧温度，加速轧后冷却或通过正火予以消除和改善。D、简述模具钢品种的关键性能指标（分冷作、热作、塑料模具钢），并阐述高等向性热作模具钢生产难点及解决措施。D:答题要点1，冷作模具钢：低倍组织，共晶碳化物不均匀度，淬回火硬度2，热作模具钢：低倍组织，夹杂物级别，球化组织，冲击韧性3，塑料模具钢：非金属夹杂物，预硬化硬度均匀