钢锭的组织结构
轧钢工高级工理论知识 选择题库(含答案)
轧钢工高级工理论知识选择题库（含答案）101.>具有刚性大、摩擦系数小、维护使用方便，产品易于系列化，但不耐冲击，不适于高速工作的轧辊轴承是( A )。
A．滚动轴承 B．液体摩擦轴承 C．胶木瓦轴承102.>常见的轧辊胶木瓦轴承属于( C )。
A．滚动轴承 B．液膜轴承 C．滑动轴承103.>在轧制生产中使用( C )轧辊，轧制成品表面质量最好。
A．钢 B．铸铁 C．碳化钨104.>轧钢机的操作台的控制电压是( B )。
A．11伏 B．24伏 C．220伏105.>( B )措施不能提高轧机的作业率。
A．减少换辊时间 B．减少切头长度 C．减少待温待料106.>热轧带钢卷要进一步冷加工，必须经过( C )工序，才能轧制。
A．平整 B．退火 C．酸洗107.>轧钢生产过程中对产品起最终保证作用的工序是( C )。
A．轧制 B．加热 C．精整108.>计算机在轧钢生产过程中的最主要的作用是( B )。
A．生产管理 B．生产过程控制 C．故障诊断109.>( C )是炼钢时脱氧而残留在钢中的元素，它能减轻硫的有害作用。
A．O B．Si C．Mn110.>( A )在钢中能引起钢在热加工时开裂，即产生所谓热脆。
A．硫 B．磷 C．碳111.>“GB”是( A )的缩写代号。
A．国家标准 B．企业标准 C．行业标准 D．内控标准112.>50#钢属于( B )。
A．低碳钢 B．中碳钢 C．高碳钢113.>按钢的化学成份分类，钢可分为( C )。
A．结构钢、工具钢、特殊钢 B．平炉钢、转炉钢、电炉钢 C．碳素钢、合金钢114.>奥氏体是碳在面心立方晶格铁中的( C )。
A．金属间化合化 B．机械混合物 C．固溶体115.> 板带钢轧制的( A )是板带轧制制度最基本的核心内容。
A．压下制度 B．张力制度 C．原料规格116.>薄钢板是用热轧或冷轧方法生产的厚度在( B )之间的钢板。
大锻件 第4部分 锻造用钢锭及铸锭技术
第四部分锻造用钢锭及铸锭技术一、 大型钢锭的组织结构及类型1．大型钢锭的组织结构z 激冷层：锭身表面的细小等轴晶区。
厚度仅6~8mm ；因过冷度较大，凝固速 度快，无偏析；有夹渣、气孔等缺陷。
z 柱状晶区：位于激冷层内侧；由径向呈细长的柱状晶粒组成；由于树枝状 晶沿温度梯度最大的方向生长，该方向恰为径向，因此形成了柱状晶区；其凝固速度较快，偏析较轻，夹杂物较少；厚度约50~120mm 。
z 分枝树枝晶区：从柱状晶区向内生长；主轴方向偏离柱状晶，倾斜，并出现 二次以上分枝；温差较小，固液两相区大，合金元素及杂质浓度较大。
z A 偏析区：枝状晶间存在残液，比锭内未凝固的钢液密度小，向上流动，形成A 偏析；在偏析区合金元素和杂质富集，存在较多的硫化物，易产生偏析裂纹。
z 等轴晶区：位于中心部位；温差很小，同时结晶，成等轴晶区。
钢液粘稠， 固相彼此搭桥，残液下流形成V 偏析，疏松增多。
z 沉积锥区：位于等轴晶区的底端；由顶面下落的结晶雨、熔断的枝状晶形成的自由晶组成，显示负偏析；等轴的自由晶上附着大量夹杂物，其组织疏松，且夹杂浓度很大；应切除。
z 冒口区：最后凝固的顶部；因钢液的选择性结晶，使后凝固的部分含有大量的低熔点物质，最后富集于上部中心区，其磷、硫类夹杂物多；若冒口保温不良，顶部先凝固，因无法补缩形成缩孔；质量最差，应予切除。
2． 大型钢锭的类型z 普通钢锭高径比：=+dD H 2 1.8~2.5；通常，10吨以下的钢锭：2.1~2.3，10吨以上的钢锭：1.5~2；锥度：=%100-D Hd 3~4% ； 横断面为8棱角形。
大钢锭为16，24，32棱角。
z 短粗型钢锭高径比： 0.5~2；锥度： 8~12%。
高宽比减小，锥度加大有利于钢锭实现自下而上顺序凝固，易于钢水补缩，中心较密实；有利于夹杂上浮，气体外溢，减少偏析；锭身较短，钢水压力小，侧表面不易产生裂纹；锥度大，易脱模；可增加拔长锻比。
锻造工艺学
第一、二章 锻造生产用原材料与下料1、钢锭由冒口、锭身和底部组成。
2、大型钢锭的组织结构：答：1）细晶粒层 由于钢液接触模壁冷凝速度快，产生大量晶核，因而表面首先凝固成细小的等轴晶粒层（或称激冷层）；2）柱状晶区 表面细晶粒层形成后，锭模温度上升，继续散热速度减慢，晶粒开始沿着与模壁垂直的方向发展，从而形成柱状晶区。
由于选择结晶的缘故，易熔成分挤向中心，所以柱状晶区的夹杂及其他缺陷较少；3）倾斜树枝晶区 随着柱状晶区的不断发展，锭模温度继续上升，散热速度愈加减慢，加以杂质和气体上浮的运动作用，于是形成晶轴偏离柱状晶体方向的倾斜树枝晶区，并且A 形偏析区也在这一区间形成；4）粗大等轴晶区 倾斜树枝晶区长大到一定阶段后，由于外层收缩脱离锭模产生间隙，散热速度更加减慢，中心区的钢液有可能达到同一过冷度而同时凝固，最终形成粗大等轴晶区。
在这一区间的上部出现V 形偏析，下部出现负偏析，夹杂与疏松等缺陷较多，由此不难看出钢锭中心处组织较差；5）沉积堆 底部的钢液凝固快，形成较厚的细晶粒层。
此外，由于上部钢液中最初形成的晶体因比重大而下沉，并将碰断的树枝状晶分枝一起向下堆积。
在这一过程中，由于周围凝固，并且钢液补缩能力较小，所以沉积堆的组织疏松，氧化物夹杂多，在化学成分上构成负偏析区；6）冒口区 因为选择结晶的关系，钢锭内首先凝固的部分纯度高，最后凝固的冒口区杂质最多，特别是熔点低的硫化物和磷化物。
冒口区的钢液比重小，在凝固过程中得不到补缩，因而最终形成大缩孔，其周围并存在大量疏松。
钢锭底部和冒口占钢锭重量的5--7%和18--25%。
对于合金钢，切除的冒口应占钢锭的25--30%，底部占7--10%。
3、大型钢锭的内部缺陷以及形成原因：答：1）偏析 钢锭内部化学成分和杂质分布不均匀性称为偏析。
偏析是钢液凝固时选择结晶的产物。
偏析可分为树枝状偏析（或显微偏析）和区域偏析（或低倍偏析）两种。
树枝状偏析是指钢锭在晶体范围内化学成分的不均匀性。
低倍基础知识培训
低倍检验基础知识培训一、基本概念金相检验分为两部分：低倍检验和高倍检验1、低倍组织检验又称宏观检验是用肉眼和放大镜及体式显微镜来检查钢材的纵、横断面或断口上各种宏观缺陷的一种方法。
通过宏观检验在发现钢中缺陷同时还可以观察钢材组织的不均匀性。
2、高倍检验又叫微观检验，利用金相显微镜、X光、电子显微镜等手段，来观察各种金属不同状态的显微组织结构和各种缺馅，称为高倍检验。
钢材的宏观缺陷多数是在钢锭浇铸结晶过程中形成的，要掌握宏观组织检验，正确判定缺陷，首先对铸锭的结晶过程大致有一个了解。
二、钢锭的结晶过程钢液在钢锭模内由液态逐渐冷凝而结晶成固态时，整个结晶过程比较复杂，而且影响钢锭结晶的因素也很多，需要仔细分析。
1、合金钢铸锭的宏观组织钢材合金铸锭的典型宏观组织：外壳的细晶区、中间的柱状晶区和心部的等轴晶区。
在浇注过程中，当液态金属注入锭模时，钢液接触钢锭模受强烈冷却，结晶首先从靠近模壁开始，在很大过冷度的情况下，其成核率高，结晶非常迅速，晶核的生成速度大大超过了晶核的成长速度，迅速在模壁表面形成细小等轴区图中 1 部位。
随着铸锭细晶区的形成，钢锭由于冷凝而收缩，锭模由于受热而膨胀，使钢锭与模壁间产生了孔隙，锭模内的液态金属冷却速度和散热缓慢，结晶速度减慢，激冷层与钢液的界面上晶体沿着与散热方向相反的方向（向着锭心）成长，形成柱状晶。
如图中2部位是柱状晶区。
随着钢锭结晶的发展，钢液温度逐渐下降，锭模温度逐渐升高，散热速度更慢，柱状晶成长速度也逐渐变慢，最后停止向前伸长，中心部钢液温度继续降低，当达到熔点以下时，钢锭中心部未凝固的钢液中几乎同时产生晶核，但是由冷却速度减慢，过冷度减少，生核率低，散热方向也不明显，故最后形成粗大等轴晶区。
图中3 部位是无定向粗大等轴晶区。
2、合金钢铸锭的缺陷A缩孔上图中4部位B偏析宏观偏析包括：正偏析、反偏析和比重偏析显微偏析包括：胞晶偏析、枝晶偏析和晶界偏析连铸坯：白亮带。
单位内部认证加热炉知识考试(试卷编号211)
单位内部认证加热炉知识考试(试卷编号211)1.[单选题]合金元素将使钢的导热系数( )。
A)升高B)降低C)不变答案:B解析:2.[单选题]亚共析钢中的含碳量升高时，其相对的C曲线向( )移。
A)左B)右C)上答案:B解析:3.[单选题]当使高温奥氏体在C曲线的鼻尖至马氏体开始转变点之间某温转变时，由于转变温度较低，所以得到的转变物质为( )。
A)索氏体B)屈氏体C)贝氏体答案:C解析:4.[单选题]控制轧制时的轧制温度与常规的轧制温度相比，是( )。
A)温度稍高B)温度稍低C)没有变化答案:B解析:5.[单选题]( )在钢中能引起钢在热加工时开裂，即产生所谓热脆。
A)硫B)磷C)碳答案:A解析:6.[单选题]钢坯在进入加热段后，其传热方式以( )传热为主。
C)传导答案:B解析:7.[单选题]下列钢种属于低碳钢的是( )。
A)60Si2MnB)20C)T12答案:B解析:8.[单选题]YB2011-83规定的连铸坯表面缺陷的清除深度，单面不得超过连铸坯厚度的( )。
A)5%B)10%C)15%答案:B解析:9.[单选题]在生产实践中，常利用不同的加热和冷却的方法来改变钢的性能，其根据就是固态钢有( )性能。
A)过冷度B)耐热C)同素异构转变答案:C解析:10.[单选题]采用风铲进行铲削时风效中心线和钢坯平面之间的夹角应为( )。
A)10°～20°B)40°～50°C)90°答案:B解析:11.[单选题]在连续式加热炉内炉压的分布是由下向上( )A)递减B)相等C)递增答案:C解析:B)无交叉轧制C)交叉轧制答案:C解析:13.[单选题]若一台1151压力变送器接线有接地现象，则会( ).A)电压降低；B)电压升高；c.电流降低；C)电流不变答案:A解析:14.[单选题]可以除去热轧钢板表面氧化铁皮的方法是( )。
A)酸洗B)冷轧C)加热答案:A解析:15.[单选题]优质碳素结构钢的钢号是用平均含碳量的( )来表示。
锻造知识培训讲义
锻造知识培训讲义§钢锭知识及钢锭冶炼1、钢锭是将冶炼钢液在一定温度下注入钢锭模中凝固而成的。
钢锭的形状通常是截头锥体，上部较大，下部较小，截面形状有方形、圆形、扁方形、多角形。
其结构及内部组织如下图。
缩孔正偏析形偏析倒形偏析负偏析在冒口部位，一般有缩孔、疏松等冶金缺陷；在锭身部位从外向内有细晶粒层、柱状粗晶和等轴粗晶；在底部有夹渣物沉积（主要是密度较重的金属和非金属夹渣物）。
由于钢锭冒口和底部存在严重的缺陷，不能作为锻件的一部分，对于冲大孔后芯棒拔长和扩孔锻件，底部可以适当利用。
2、钢锭的冶金缺陷缩孔：钢锭凝固后，在上端形成的孔洞及缩管；主要由于钢锭在冷凝收缩时钢液不足补缩不良造成的，锻造切除不干净会形成裂缝与折叠；减小和消除的措施主要是采用发热冒口、绝热冒口、改善钢液补缩条件，使缩孔上移到冒口处，锻造时切除。
疏松：钢锭中上部海绵状组织结构，包括中心疏松和一般疏松；主要由于钢锭在冷凝晶间冷缩形成的显微空隙与针孔，此处夹杂聚集力学性能较差；减小和消除的措施提高加热温度，通过锻造压实。
枝晶偏析（微观树枝状偏析）：树枝状晶与晶间物理、化学及杂质分布的不均一性；主要由于钢锭在冷凝时的选择性结晶及溶解度的变化造成；减小和消除的措施是通过高温扩散、锻造变形和热处理均匀化来消除。
区域偏析（宏观偏析）：钢锭内各处化学成分及杂质分布的不均一性，如锭心的V型正偏析、离心的倒V 型正偏析以及底部的锥形负偏析区；主要由于钢锭在冷凝结晶过程中的选择性结晶、溶解度变化，各处密度差异造成，区域偏析会造成锻造裂纹及力学性能不均匀等缺陷；减小和消除的措施是降低钢液中的S、P等偏析元素的含量，采用多炉合浇及冒口补浇工艺和采用振动浇注。
硫化物夹杂：内生非金属夹杂物FeS、MnS等低熔点物质，分布在枝晶间及区域偏析处，塑性好，易变形；偏析严重，硫含量高，片状或密集分布危害大，形成应力集中开裂，形成热脆，降低力学性能；减小和消除的措施是炼钢时充分脱硫，减少偏析，充分锻压变形改善夹杂物的形状与分布。
技能认证加热炉知识考试(习题卷1)
技能认证加热炉知识考试(习题卷1)说明：答案和解析在试卷最后第1部分：单项选择题，共87题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]压下量与轧辊直径及咬入角之间存在的关系为( )。
A)Δh=D(1-cosα)B)Δh=D(1-sinα)C)Δh=D(1-tgα)2.[单选题]氧化铁皮有三层，最内层的是( )。
A)Fe3O4B)Fe2O3C)FeO3.[单选题]烧嘴在燃烧时，随着空气量的增加，火焰长度( )A)缩短B)不变C)变长4.[单选题]高炉煤气的成份中( )百分含量较高。
A)N2B)COC)H25.[单选题]连轧机各架速度的确定属于轧制工艺中( )的内容。
A)变形制度B)速度制度C)温度制度6.[单选题]烟囱的高度设计主要是满足( )。
A)抽力需求B)建筑强度C)排放标准7.[单选题]高温炉的吊顶用砖材料大多采用( )。
A)高铝砖B)轻质耐火砖C)硅藻土砖B)套管式烧嘴C)高速烧嘴9.[单选题]在加热炉内使钢发生氧化的物质是( )。
A)COB)H2C)0210.[单选题]缩孔是一种( )常见的内部缺陷。
A)钢锭B)连铸坯C)初轧坯11.[单选题]合金固溶强化的基本原因是( )。
A)晶粒变细B)晶粒变粗C)晶格类型发生畸变12.[单选题]煤气管道在通煤气前要用( )来驱除管内空气。
A)压缩空气B)氧气C)氮气13.[单选题]无氧化或少氧化加热的目的是( )。
A)节约燃料B)防止冒黑烟C)保护被加热金属14.[单选题]钢坯在刚入炉时,其传热方式以( )传热为主。
A)传导B)对流C)辐射15.[单选题]准确度最高的热电偶是( )A)S型B)K型C)J型16.[单选题]钢锭的芯部组织结构主要是( )。
A)粗晶粒B)柱状细晶粒C)均匀细晶粒17.[单选题]液体燃料发热量的单位是( )。
A)千焦／标立方米B)千卡／千克C)千焦／千克C)跳闸19.[单选题]在炉气的氧化化性气体中，( )对烧损的影响最小。
锻造工艺学重点知识点
1.大型钢锭的内部结构：1、细晶粒层2、柱状晶区3、倾斜树枝晶区4、粗大等轴晶区5、沉积锥6、冒口区2.钢锭是由冒口、锭身和底部组成。
两种钢锭规格一种普通锻件4%锥度、高径比1.8~2.3、冒口比例17%.....一种优质锻件 11%~12%的锥度、高径比1.5左右、冒口比例20%~24%3.大型钢锭内部缺陷：①偏析。
【可减少、不可消除】钢锭内部化学成分和杂质分布不均匀性称为偏析。
偏析是钢液凝固时选择结晶的产物，钢锭俞大偏析越严重。
分为树枝状偏析（显微偏析）和区域偏析（低倍偏析）树枝状偏析是指钢锭在晶体范围内化学成分的不均匀性。
A晶内偏析B晶间偏析通过锻造和锻后热处理消除。
区域偏析是指钢锭在宏观范围内的不均匀性A∨型偏析区B过度偏析区C∧型偏析区D负偏析区②夹杂。
钢锭内部不溶解于基体金属的非金属化合物，经过加热、冷却热处理仍不能消失，称为非金属夹杂物，统称夹杂。
通常存在的非金属夹杂有：硅酸盐（多脆）、硫化物（热脆+Mn）、氧化物（+Si）③气体。
在冶炼过程中氮、氢、氧等气体通过炉料和炉气熔入钢液。
钢液凝固时，这些气体虽然析出一部分，但在固态钢锭内仍有残余。
氧和氮在钢锭中以氧化物和氮化物出现，氢则以原子状态存在，也可能形成一部分分子状态氢和氢化物。
④、缩孔（大）和疏松（小）缩孔：冒口区形成，从钢液冷凝成钢锭时发生物理收缩现象，如果没有钢液补充，钢锭内部某些地方形成空洞。
疏松：由于晶间钢液最后凝固收缩造成的晶间空隙和钢液凝固过程析出气体构成的显微孔隙。
4.常用的下料的方法：剪切、冷析、锯割、车断、砂轮切割、刴断及特殊精密下料等。
5.锻前加热目的：提高金属塑性、降低变形抗力、使之易于流动成型并获得良好的锻后组织。
6.锻前加热方法：火焰加热、电加热。
火焰加热：利用燃料在火焰加热炉内燃烧产生含有大量热能的高温气体，通过对流、辐射把热能传给坯料表面，再由表面向中心热传导而使金属坯料加热。
对流传热（600~700℃）：通过火焰在坯料周围不断流动，借助高温气体与坯料表面的热交换，把热能传递给金属坯料。
技能认证加热炉知识考试(习题卷11)
技能认证加热炉知识考试(习题卷11)说明：答案和解析在试卷最后第1部分：单项选择题，共30题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]钢锭的芯部组织结构主要是( )。
A)粗晶粒B)柱状细晶粒C)均匀细晶粒2.[单选题]液体燃料发热量的单位是( )。
A)千焦／标立方米B)千卡／千克C)千焦／千克3.[单选题]残留在导卫装置里的异物对运动中的轧件挤压而产生的表面缺陷叫( )。
A)结疤B)刮伤C)麻面4.[单选题]40钢属于( )。
A)低碳钢B)中碳钢C)高碳钢5.[单选题]金属的塑性和其柔软性的关系是( )。
A)金属的塑性与其柔软性之间没有必然的联系B)塑性提高，柔软性增加C)塑性降低，柔软性增加6.[单选题]下列指标中,( )不属于塑性指标。
A)屈服点B)延伸率C)断面收缩率7.[单选题]一般在加热炉中，炉内气体、炉墙、钢坯之间温度大小关系是( )。
A)T炉气＞T钢坯＞T炉墙B)T炉墙＞T炉气＞T钢坯C)T炉气＞T炉墙＞T钢坯8.[单选题]原油在蒸馏、裂化等过程中残留下来的各种残渣油，就是( )。
A)轻油9.[单选题]轧钢成品加上各种中间金属消耗应该( )原料投入。
A)大于B)小于C)等于10.[单选题]( )为碱性耐火材料。
A)镁砖B)硅砖C)高铝砖11.[单选题]接受原料入库堆放前主要应( )。
A)掌握存放场地存放情况B)掌握存放场地空垛位C)掌握准确的原料输送单12.[单选题]对维护炉子砌体不利的是( )。
A)尽量减少停炉次数B)快速升、降温C)禁止超高温操作13.[单选题]碳、锰、硅的元素符号分别为( )。
A)C、Mn、SiB)C、Mo、SiC)Mn、S14.[单选题]下面几种热电偶中，哪一种是非标准化热电偶( )A)镍铬一镍硅；B)镍铬一镍铝；C)铁一康铜15.[单选题]对加热炉烟气氧含量控制没有影响的因素是( )。
A)烟道挡板的开度B)风门的开度C)燃料的组成D)燃烧器的个数16.[单选题]煤气毒性最大的是( )A)转炉煤气B)高炉煤气C)焦炉煤气D)混合煤气17.[单选题]加热炉的雾化蒸汽（），火焰发白，虽然雾化良好，但易缩火，破坏正常操作。
西北工业大学锻造考试重点
一.钢锭内部组织结构怎样钢锭内部组织结构，取决于浇筑时钢液在锭模内的结晶条件，即结晶热力学和动力学条件。
钢锭表层为细小的等轴结晶区，向里为柱状结晶区，再往里为倾斜树枝状结晶区，心部为粗大等轴结晶区。
由于选择结晶的缘故，心部上端聚集着轻质夹杂物和气体，并形成巨大的收缩孔，其周围还有严重疏松。
心部底端为沉积区，含有密度较大的夹杂物或合金元素。
二.大型钢锭与型材有哪些内部缺陷？如何防止？钢锭：1.偏析：通过反复镦-拔变形工艺才能使其化学成分趋于均匀化2.夹杂：3.气体：4.疏松和缩孔：锻造时将缩孔和冒口一并切除，要求大变形，以便锻透钢锭将疏松消除型材：1.碳化物偏析：采用反复镦-拔工艺，彻底打碎碳化物，使之均匀分布，并为其后的热处理做好组织准备。
2.白点：提高钢的冶炼质量，尽可能降低氢的含量；其次在热加工后采用缓慢冷却却的方法，让氢充分逸出并尽可能减小各种内应力。
3.非金属夹杂流线三.常用的下料方法有哪些？各自的适用范围及其优缺点？1剪切法：在专用剪床上进行，也可以借助模具在一般曲柄压力机，液压机和锻锤上进行。
优点；生产率高，操作简单，切口无金属损耗缺点：坯料局部被压扁，坯料断面不平整，剪切面常有毛刺和裂纹2.冷折法：适用于硬度较高的碳钢和高合金钢优点：生产率高，端口金属损耗小，所用工具简单。
3.锯切法：适用于锯切直径在350mm以内的棒料优点：下料长度准确，钜割端面平整。
缺点：生产率较低，锯口损耗较大。
4.砂轮片切割法：适用于切割小截面棒料，管料以及异形截面材料。
高温合金，钛合金等。
优点：设备简单，操作方便，下料长度准确，切割效率不收材料硬度限制缺点：砂轮片消耗量大，容易崩碎，切割噪音大。
5.气割法：适用于厚板材料进行曲线切割优点：设备简单，便于野外作业，可切割各种截面材料缺点：切割面不平整，精度差，断口金属损耗大，生产效率低。
四.为什么轴向加压法能提高下料质量？常用于那些情况下？由于轴向加压提高了静水压力，改善了材料的塑性，抑制了上下裂纹的错移，从而使上下裂纹可以重合或上下裂纹错移量减小，最终获得平整光洁的剪切断面。
钢锭的凝固PPT课件
内部形成缩孔。
缩孔的类型
02
根据缩孔的位置和大小，可分为集中缩孔和分散缩孔。集中缩
孔较大，分散缩孔较小。
缩孔的影响
03
缩孔会导致钢锭的致密度下降，影响钢材的机械性能和可靠性。
钢锭的成分控制
01
02
03
成分的重要性
钢锭的成分是影响其机械 性能、耐腐蚀性和加工性 能的重要因素。
成分的控制方法
通过调整炼钢过程中的原 料配比、加入合金元素等 方式控制钢锭的成分。
Байду номын сангаас
02
钢液成分
钢液中的元素含量会影响其凝固过程中的物理和化学变 化，从而影响钢锭的质量。
03
钢锭模设计
钢锭模的设计会影响钢液的冷却速度和流动状态，进而 影响钢锭的结晶结构和质量。
02
钢锭凝固原理
钢锭的结晶过程
01
钢锭的结晶过程是指液态钢转变为固态钢的过程，包括 形核和晶核长大两个阶段。
02
形核阶段是钢锭内部形成晶核的过程，这些晶核在液态 钢中形成，并逐渐长大。
钢锭在凝固过程中，由于热应力和组 织应力的作用，在钢锭表面或内部形 成裂纹。
裂纹的影响
裂纹会导致钢锭的强度和韧性下降， 影响钢材的质量和安全性。
裂纹的类型
根据裂纹的形状和位置，可分为热裂纹和 冷裂纹。热裂纹发生在钢锭凝固过程中， 冷裂纹则发生在钢锭冷却或加工过程中。
钢锭的缩孔问题
缩孔的形成
01
钢锭在凝固过程中，由于体积收缩和温度梯度的影响，在钢锭
加工性能好
钢锭经过适当的加工后， 具有良好的切削加工性能， 能够提高机械零件的加工 效率。
钢锭在建筑行业中的应用
建筑结构件
第3章 锻造用金属材料及坯料制备方法
第3章 锻造用金属材料及坯料的制备方法要掌握锻造工艺，必须了解锻造用材料的种类、牌号、性能和用途。
由于锻造是使材料在热态或冷态下的变形过程，所以锻造材料除满足产品零件的各种性能要求外，还必须具有良好的成形加工性能，即在热态或冷态下具有较高的塑性和较低的变形抗力，以保证锻造过程的顺利进行。
锻造用金属材料主要有钢和有色金属及其合金。
§3.1 热锻用金属材料一、钢的分类钢是由生铁经炼钢炉冶炼所得的产品。
它是以铁和碳为基本成分的合金，可以加入各种合金元素，并含有S 、P 等有害元素。
钢中含碳量一般低于1.3%。
含碳量低于0.0218%的钢称为工业纯铁。
1、钢的综合分类法2、按化学成分分类钢按化学成分可以分为碳素钢和合金钢两大类。
（1）碳素钢钢的成分中除Fe 外，主要只含有C 和一定数量的Si 、Mn 、S 、P 等元素，这种钢称为碳素钢。
碳素钢按含碳量的多少，可分为：钢 碳素钢 碳素结构钢碳素工具钢 普通碳素钢优质碳素钢 合金钢 合金结构钢 合金工具钢 特殊用途钢 合金结构钢 弹簧钢 轴承钢 合金工具钢高速工具钢 不锈耐酸钢 耐热钢 电热合金等1）低碳钢，即含碳量在0.25%以下的钢；2）中碳钢，即含碳量为0.25～0.60%的钢；3）高碳钢，即含碳量在0.60%以上的钢。
（2）合金钢在碳素钢中加入某些合金元素就称为合金钢。
加入一定量的合金元素就可以改善钢的机械性能、工艺性能或物理性能。
加入的合金元素主要有：Cr、Ni、Si、Mn、Mo、W、V、Al、Ti、Cu、B、Co、Nb等。
合金钢按钢中合金元素总含量的多少，可分为：1）低合金钢，即合金元素总含量在5.0%以下的钢；2）中合金钢，即合金元素总含量为5.0～10.0%的钢；3）高合金钢，即合金元素总含量在10.0%以上的钢。
3、按质量分类钢中常含有Si、Mn、S、P等微量杂质元素，其中S、P是有害元素。
根据钢中S、P等杂质元素含量的多少，钢可以分为：（1）普通钢含硫量不超过0.05%，含磷量不超过0.055%的钢。
钢锭模铸
16 模铸钢锭钢的浇注，就是将在炼钢炉中或炉外精炼所得到的合格钢水，经过钢包（又称盛钢桶）及中间钢包等浇注设备，注入到一定形状和尺寸的钢锭模或结晶器中，使之凝固成钢锭或钢坯。
钢锭（坯）是炼钢生产的最终产品，其质量的好坏与冶炼和浇注有直接关系，是炼钢生产过程中质量控制的重要环节。
目前采用的浇注方法有钢锭模铸钢法（模铸法）和连续铸钢法（连铸法）两种，下面主要介绍传统的钢的浇注方法—模铸法。
16.1 模铸法及特点简介模铸法是将盛钢桶内的钢水注入到具有一定形状和尺寸的钢锭模中，冷凝变成固态钢锭的工艺过程。
模铸法可分为以下几种。
16.1.1 坑铸法和车铸法根据浇注系统的摆放位置不同，可将模铸法分为坑铸法和车铸法。
坑铸法是将钢锭模摆放在铸坑内的底板上进行浇注，浇注作业全在铸锭跨内进行。
此法生产效率低，劳动条件差，因此仅在一些中小型的炼钢车间采用。
车铸法是将钢锭模摆放在铸车的底板上进行浇注的，除在铸锭跨内进行浇注钢液外，其他作业如脱模、整模等均在另外的厂房内进行，从而克服了坑铸法的缺点。
但占地面积大，基建投资多，多在大型的炼钢车间采用。
16.1.2 上注法和下注法根据钢液由钢包注入钢锭模的方式不同，又将模铸法分为上注法和下注法两种。
(1) 上注法钢液由钢锭模上口直接注入模内的浇注方法，称为上注法。
见图16-1所示。
上注法每次只能铸一支（或2-4支）钢锭，必需的设备是钢包、钢锭模、保温帽、中注管和底板。
与下注法相比，上注法有如下一些优点和缺点：1)优点：铸锭准备工作简单，耐火材料消耗少，钢水收得率高，钢锭成本低；由于耐火材料侵蚀产生的夹杂物少；浇注速度比下注法快，注温可比下注法低；有利于减少翻皮、缩孔和疏松等钢锭缺陷，钢锭内部质量好。
2)缺点：一次只能浇注一支（或2～4支）钢锭；开浇时易引起飞溅，造成结疤、皮下气泡等缺陷；容易烧坏钢锭模和底板，钢锭模消耗较高。
只适宜大钢锭的浇注。
(2)下注法钢液经中注管、汤道从模底进入模内的浇注方法，称为下注法。
钢锭模铸
钢锭模铸16 模铸钢锭钢的浇注，就是将在炼钢炉中或炉外精炼所得到的合格钢水，经过钢包（又称盛钢桶）及中间钢包等浇注设备，注入到一定形状和尺寸的钢锭模或结晶器中，使之凝固成钢锭或钢坯。
钢锭（坯）是炼钢生产的最终产品，其质量的好坏与冶炼和浇注有直接关系，是炼钢生产过程中质量控制的重要环节。
目前采用的浇注方法有钢锭模铸钢法（模铸法）和连续铸钢法（连铸法）两种，下面主要介绍传统的钢的浇注方法—模铸法。
16.1 模铸法及特点简介模铸法是将盛钢桶内的钢水注入到具有一定形状和尺寸的钢锭模中，冷凝变成固态钢锭的工艺过程。
模铸法可分为以下几种。
16.1.1 坑铸法和车铸法根据浇注系统的摆放位置不同，可将模铸法分为坑铸法和车铸法。
坑铸法是将钢锭模摆放在铸坑内的底板上进行浇注，浇注作业全在铸锭跨内进行。
此法生桶壁两侧对称装有耳轴，供吊运、支撑钢包用；桶侧还装有塞棒升降传动机构（一般滑动水口没有），控制水口的开启及其开度大小，从而控制钢流的浇注速度。
在出钢使用前，必须将其烘干并预热到一定温度。
钢包水口的控制系统有两种类型：塞棒水口和滑动水口。
由图16-3可见，塞棒水口控制系统包括塞棒操纵装置、塞棒和水口三部分。
浇注钢液时，要求利用塞棒来启闭水口并控制钢流的大小，故要求塞棒头必须严密堵住水口眼。
滑动水口装置主要由上、下水口和上、下滑板组成，图16-4为滑动水口的工作原理。
上水口和上滑板均固定在钢包的底壳上，下水口和下滑板则固定在滑动盒中。
操作时，通过滑动机构错动两块滑板位置，以此控制水口的启闭程度，从而控制钢流的大小。
目前广泛采用的滑动水口有两种类型：一类是滑动作直线运动；另一类是滑动作旋转运动，也称为放置水口。
近年来，随着钢包精炼和脱气处理等新技术的应用，要求提高出钢温度和延长钢液在钢包内的停留时间。
在这种情况下，塞棒水口已不能适应生产要求，目前生产中普遍采用滑动水口。
滑动水口的使用，可以简化盛钢桶的准备工作，改善劳动条件，并减少由于塞棒断头等造成的事故，为实现浇注的机械化和自动化创造了条件。
单位内部认证加热炉知识考试练习题及答案4_2023_背题版
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A)粗晶粒B)柱状细晶粒C)均匀细晶粒答案:B解析:3.[单选题]钢号40Mn2中的2表示( )。
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A)轧制速度越高，变形热越多，带钢的温降越小B)轧制速度越高，喷到带钢表面的冷却水越少，带钢的温降越小C)轧制速度越高，轧辊的冷却效果越差，带钢的温降越小答案:A解析:5.[单选题]在热轧型钢生产中，轧件在孔型内受到压缩，轧件的长度和宽度都将发生变化，规律性的表现应该是( )。
A)宽展等于延伸B)宽展大于延伸C)宽展小于延伸答案:C解析:6.[单选题]有利于延长炉底管包扎层寿命的是( )A)控制下加热炉温B)微正压操作C)控制空燃比答案:A解析:7.[单选题]结构简单,混合条件差,火焰较长的煤气烧嘴是( )。
A)平焰烧嘴B)套管式烧嘴C)高速烧嘴答案:B解析:8.[单选题]工作机座是轧钢机的( )机构。
A)执行B)传动C)原动机答案:A解析:9.[单选题]常用耐火砖的尺寸为( )。
A)230×114×65B)250×114×65C)230×116×68答案:A解析:10.[单选题]对维护炉子有利的是( )A)尽量减少停炉次数B)往高温砌体上洒水C)为提高产量而超高温操作答案:A解析:11.[单选题]控制轧制的目的是( )。
单位内部认证加热炉知识考试(试卷编号161)
单位内部认证加热炉知识考试(试卷编号161)1.[单选题]YB2011-83中规定：150方连铸方坯边长允许偏差为( )mm。
A)±3.0B)±4.0C)±5.0答案:C解析:2.[单选题]常见的轧辊胶木瓦轴承属于( )。
A)滚动轴承B)液膜轴承C)滑动轴承答案:C解析:3.[单选题]钢号40Mn2中的2表示( )。
A)含碳量＜1.5%B)含锰量=2%C)1.5%＜含锰量＜2.5%答案:C解析:4.[单选题]仪表的精度等级是用下面哪种误差表示的( )A)系统误差；B)绝对误差；C)允许误差答案:C解析:5.[单选题]推钢式加热炉的( )是决定加热能力的重要因素。
A)炉子高度B)炉子长度C)炉子宽度答案:C解析:6.[单选题]加热炉按( )可分为推钢式、步进式、转底式、链式等。
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A)传导B)对流C)辐射答案:B解析:9.[单选题]碳、锰、硅的元素符号分别为( )。
A)C、Mn、SiB)C、Mo、SiC)Mn、S答案:A解析:10.[单选题]当使高温奥氏体在C曲线的鼻尖至马氏体开始转变点之间某温转变时，由于转变温度较低，所以得到的转变物质为( )。
A)索氏体B)屈氏体C)贝氏体答案:C解析:11.[单选题]钢锭的芯部组织结构主要是( )。
A)粗晶粒B)柱状细晶粒C)均匀细晶粒答案:B解析:12.[单选题]( )为碱性耐火材料。
13.[单选题]生产低碳钢最好选用( )作为原料。
A)沸腾钢B)镇静钢C)半镇静钢答案:A解析:14.[单选题]一镍铬一镍硅热电偶的输出热电势为33.29毫伏，已知其冷端环境温度为20℃，且查镍铬一镍硅热电偶分度表，得知33.29毫伏对应温度为800℃，则其热端所处温度为( )A)800℃B)820℃C)780℃答案:B解析:15.[单选题]烟气带走的热量约占炉子总供热量的( )。
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钢锭的组织结构
在锻造生产过程中,锻造用钢一般分为碳素结构钢,合金结构钢,工、模具钢和特种钢四大种类钢种,锻造的锻件越大,使用的原材料的钢锭越大,其组织中的缺陷越大.
以浇铸的梅花钢锭、方锭或浇铸的圆形钢锭的锯坯为主要原材料的特种钢内部有严重缺陷,如果把铸锭沿纵向剖开,并经过磨平和腐蚀之后,便可以明显地看到它是由许多大小不一、形状不同的晶粒组成.其宏观组织的特点. （如图）
1、细小等轴晶带:分布在铸锭的外表皮,晶粒细小,厚度很薄,组织致密,成分均匀.
2、柱状晶带:紧接着细小等轴晶带的便是钢锭柱状晶粒区,晶粒细而长,垂直于模壁,厚度很大,组织致密.
3、过度晶带:位于柱状晶带和中心粗大晶带之间.
4、粗大晶带:位于钢锭的中心部位,晶粒粗大,组织疏松.
5、负偏析沉积锥体:主要表现在钢锭的底部,也就是常讲的重金属沉积区.
6、A形偏析:主要位于过度晶带区,主要是因为钢液在凝固时钢液中发生化学反应而产生的气泡,裂纹是由于冷却过程中冷却不均匀形成内应力而造成的,也就是常讲的皮下气孔和内部裂纹.
7、V形偏析:主要位于钢锭的中心区域,在钢液结晶过程中，由于粗大晶带以数枝状互相交叉长大,造成许多封闭的小空间,其间的钢液被隔离,当被隔离的钢液结晶收缩时,由于得不到外界钢液的补充,便形成了分布分散而细小的微孔,也就是常讲的疏松.
8、缩空下正偏析:主要表现与钢锭的冒口区域,也就是常讲的非金属夹杂(主要是硫化物和磷化物).
9、缩孔:往往集中在最后凝固的钢锭顶部,是钢液在结晶形成固态时发生体积收缩,又得不到液体补充而形成的空洞.
总体来说,其内部晶粒主要表现为铸态晶粒,它的现象是晶粒比较粗大,晶粒与晶粒组织间比较疏松,碳化物偏析严重.
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