第1章材料的熔炼。
1. 炼铁：主要是还原过程使铁从铁的氧化物中还原，并与脉石分离。
炼钢：主要是氧化过程将生铁的碳、硅、锰氧化，炼到规定范围内，将。
有害元素硫、磷含量降到规格范围之下。（对生铁的一种精炼过程）
2.铁矿物的特性：自然界含铁矿物一般认为有四类。
赤铁矿质松易还原。
磁铁矿有磁性，质硬较难还原。
褐铁矿较易还原。
菱铁矿较易还原。
3.燃料的作用：a.作为高炉热量主要**，提供热量。
b. 提供还原剂c、co
c. 料柱骨架，保证透气性、透氧性。
4.焦炭是高炉炼铁的必要燃料，不可缺少。但在还原铁和熔融铁中多用烟煤或天燃气做还原剂。
5.炼钢过程的脱氧方式与特点(简答题）：(1) 沉淀脱氧：
脱氧剂直接加入钢液中，并直接与钢液中的feo反应脱氧。优点速度快，缺点脱氧产物mno、sio2、al2o3可留在钢液中。(2) 扩散脱氧：
利用加在炉渣中的脱氧剂与feo反应，减少炉渣中的feo含量，使钢液中feo向渣中扩散，间接脱氧。优点钢液干净除氧彻底，缺点是速度慢。可以采用两者结合的方法，用锰铁沉淀预脱氧，再用碳粉和硅铁扩散脱氧，最后用铝沉淀脱氧。
即保证质量又缩短时间。
6.铸造技术的特点特性：(1)钢铁的连续铸造：
钢水连续浇入水冷的结晶槽中，并沿着结晶器周边迅速形成凝固层，用机械的方法从结晶器下方拉出。利用凝固壳层的强度维持钢锭的外部形态，进而通过向钢锭表面喷水进行二次冷却，使钢锭在铸型外完成凝固过程。不需要容器。
2) 连铸技术：通过加热铸型和对固相的强制冷却，维持很强的轴向导热，并保证固液界面凸向液相，这一凝固界面有利于获得定向或单晶凝固组织。与传统连续铸造工艺的区别，铸型是加热的，而不是冷却的，所以铸型不起结晶器的作用，相反铸型温度高于合金液的温度，凝固过程的热量是通过固相导出的。
3)钢锭的液芯轧制：轧制过程在钢锭凝固尚未完全结束，芯部仍处于液态的条件下进行的。液态轧制技术可大幅度节约能源，并且显著提高钢锭的质量，抑制柱状晶的生长，从而有利于获得细等轴晶；缩松、缩孔和一些裂纹也能在高温轧制过程中焊合，抑制宏观偏析。
4)薄板连铸连轧技术：直接用冷却的轧棍代替结晶器，液态合金在轧制压力下进行凝固。凝固在有塑性变形的条件下快速发生，有利于晶粒细化，并能更有效的防止偏析，缩松，缩孔等凝固缺陷。
7.铝铁矿提取氧化铝的方式：(1)拜耳法（湿碱法）生产氧化铝，na2o·al2o3·2sio2·2h2o进入赤泥，造成苛性钠、氧化铝损失，这种损失与sio2因此，拜耳法仅适宜处理含sio2较少(5～8%以下)、铝硅比大于7的铝土矿。
2)碱石灰烧结法， 对铝硅比<4的铝土矿，碱石灰烧结法几乎是唯一得到实际应用的方法。我国铝土矿大多铝硅比不高。
8.炼铜的步骤与目的：火法炼铜的基本流程包括：造锍熔炼、冰铜吹炼、火法精炼或阳极铜电解精炼。
造锍熔炼的目的在于：一、使炉料中的铜尽可能全部进入冰铜；部分铁以fes形式也进入冰铜，使大部分铁氧化成feo与脉石矿物造渣； 二、使冰铜与炉渣分离。
冰铜吹炼的目的是在一定压力下将空气送到液体冰铜中，利用空气中的氧将冰铜中的铁和硫几乎全部除去：fes氧化变成feo与加入的石英熔剂造渣；而cu2s则部分经过氧化，并与剩下的cu2s相互反应变成粗铜。
火法精练的目的是除去粗铜中的部分杂质，并为电解精炼提供优质的铜阳极。
电解精炼的目的：提高铜的性能；**其中有价元素，尤其是***和稀散金属。
9.熔体法晶体生长：必须使体系温度低于平衡温度，所以，过冷是熔体中晶体。
生长的必要条件。过冷度是晶体生长的驱动力。一般情况下，过冷度越大，晶体生长越快，过冷度为零时，晶体生长速度为零。
熔体法晶体的生长方法(简答题）：提拉法，坩埚下降法，泡生法，水平区熔法，浮区法。浮区法的技术要点与步骤如下：
①将多晶料棒紧靠籽晶；②射频感应加热，使多晶料棒靠近籽晶一端形成一个熔化区，并使籽晶微熔，熔化区靠表面张力支持而不流淌；③同速向下移动多晶料棒和晶体，相当于熔化区向上移动，单晶逐渐长大而料棒不断缩短，直至多晶料棒板全部转变为晶体。 该方法不用坩埚因此生长温度不受坩埚材料熔点的限制，可用来生产高熔点的晶体，又由于生产环境不易被污染，该方法又常用来生产高纯度的晶体材料。
10.溶液法晶体生长：在一定温度下，只有溶液的浓度大于该温度下的平衡浓度（即饱和浓度）时，晶体才会生长，这是溶液法晶体生长的必要条件；过饱和度为晶体生长的驱动力。
简答题对上图进行分析）三个区域以亚稳区最为重要，因为从溶液中生长晶体都是在这个区域内进行的．在不稳定区内，过饱和度太大，当溶液中没有晶体时，溶质会自发成核析出，若溶液中有晶体时，晶体会生长，但同时会在溶液的其他部位析出固态溶质，这是我们所不希望的。在亚稳定区内，过饱和度适中，当溶液中无晶体时，溶质不会自发成核析出，若有晶体时，晶体会生长且其他部位不会自发成核。不饱和区也称为稳定区，在该区域内晶体会溶解。
11.玻璃制备工艺过程（熔融冷却法）：原料，配合料制备，玻璃的熔制，澄清和均化冷却，玻璃制品的成形，退后及后加工。
成形方法：压制法，吹制法，拉制法，压延法，烧结法，浇铸法。
吹制法主要用于生产广口瓶，小口瓶等空心制品
拉制法主要用于生产玻璃、棒，平板玻璃等产品。
给出产品选择合适的方法制备成形）
第2章粉末材料制备。
1.振动球磨制备机理：通过机械振动使磨球产生很强惯性力，使磨球间及磨球与磨筒间产生激烈冲击，摩擦等作用力，达到细化颗粒的目的。
2.气流研磨法：旋涡研磨，冷流冲击，流态化床气流磨。
冷流冲击：利用金属的冷脆性开发的粉末制取技术，将高速运动的粉末颗粒喷射到一个固定硬质靶上，通过强烈碰撞使粉末颗粒破碎。 要注意的是，高速气流通过拉瓦尔管型喷嘴获得速度。
夹带有粉料的高压气流通过一个特殊设计的拉瓦尔管型喷嘴喷出，在管颈部，气体压缩，速度达到临界流速，在开口部气体气压急剧下降，形成绝热膨胀过程。出现加速效应和冷却效应，使颗粒的撞击动能增大，金属颗粒的冷脆性提高。
流态化床气流磨(简答题）:粉碎作业时，高压气体通过特殊喷嘴进入研磨室，使物料流态化，粉末颗粒被压缩气体加速后，自身相互碰撞，摩擦达到粉末细化目的。在实际研磨过程中，粉料随气体循环运动，与冷流冲击不同的是粉末颗粒的粉碎是颗粒间不断碰撞、摩擦作用累积的结果，保持足够的研磨时间，粉末就能被细化到一定粒度。
这种气流研磨制粉法具有以下特点：
1)可获得超细粉体，并且粉末力度均匀。
2)由于气体绝热膨胀造成温度下降，所以可以研磨低熔点物料。
3)粉末不与研磨系统部件发生过度的磨损，因此粉末杂质含量少。
4)针对不同性质的粉末可使用空气、n2、ar等惰性气体 。
3.物理化学制粉特点：雾化法、还原-化合法、电化学法。
雾化法：雾化法是一种典型的物理制粉方法，是通过高压雾化介质，如气体或水强烈冲击液流，或通过离心力使之破碎、冷却凝固来实现的。离心雾化制粉是借助离心力的作用，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。
雾化制粉主要用于金属或合金，对于一些可能的氧化物陶瓷材料也可采用这种方法进行加工。但由于氧化物陶瓷熔体的黏度、表面张力很大，所以一般不能获得。
细微陶瓷粉体，但可获得短纤维 、小珠或空心球。
金属氧化物的还原法是生产金属粉末的常用方法，这是一种十分经济的方法 。
电解粉末的一般特点是纯度较高，形状为树枝状，压制性较好。
4.粒度测定法：筛分法，激光衍射法，沉降法（整体批量的观察粉末的粒度）
显微镜观察法（单个的观察粉末的粒度，速度慢）
第4章金属的液态成形与半固态成形。
1.合金的收缩（简答题）：铸件在凝固和冷却到室温过程中，其体积和尺寸都将减少，这种现象被称收缩。合金收缩的三个阶段：液态收缩、凝固收缩、固态收缩 。
液态收缩和凝固收缩都使合金体积减小，液态收缩一般表现为铸型内液面的降低即液体体积的减少。
凝固收缩如果没有外来金属液的补充，则在铸件内形成缩孔和缩松，是铸件中产生缩孔或缩松的基本原因；
固态收缩铸件内部产生铸造应力，导致铸件变形和裂纹的主要原因。它对铸件形状和尺寸精度影响很大。
形成缩孔的原因：凝固体积收缩，得不到液态金属的补充 →逐层凝固→ 通过液态金属的流动使收缩集中于铸件最后凝固部位集中→缩孔。形成缩松的原因：
结晶温度范围宽或铸件断面的温度梯度小，凝固过程有较宽的糊状凝固两相并存的区域随着树枝晶长大该区域被分割成很多孤立的小熔池，各部分熔池内的液体合金的收缩得不到补充，形成分散的小缩孔。缩孔、缩松的防止措施：①实现顺序凝固，合理应用冒口、冷铁等工艺措施补缩。
②使铸件实现同时凝固。
铸造应力：铸件在凝固冷却的过程中，各部分体积变化不一致，彼此制约而引起的应力。（开裂有热裂和冷裂）
防止铸件变形的措施：①铸件壁厚尽量均匀、对称；②采用同时凝固工艺，降低热应力。防止裂纹产生的措施：
采取安放冒口、冷铁或调整内浇口位置等工艺措施，使铸件各部分温度均匀、同时凝固；提高铸型和芯子退让性；合理设计铸件结构，使壁厚均匀，结构对称等；对铸件进行时效热处理可消除应力。
2.液态成形方法，铸造方式的特性：砂型铸造、特种铸造。
砂型铸造主要分粘土型砂、水玻璃砂、有机粘结剂砂（植物油砂、合脂砂和树脂砂），与粘土砂芯和水玻璃砂芯比较，有机粘结剂砂的出砂性好，干强度高，表面***。
砂型铸造的特点：适用面最广的一种成形凝固方法，几乎适用于所有不同大小结构的零部件的生产；从铸型的制造方法划分为手工造型和机械造型，前者用于单件，小批生产，后者生产产率高，尺寸精度高，仅适用于中小型铸件的成批或大量生产；从凝固角度来看，铸件内部晶粒粗大，易于产生组织及成分的偏析，降低了材料的力学性能及性能的均一性，另一方面，铸件的表面粗造度较其它凝固成形方法高。
特种铸造是砂型铸造以外的铸造方法的统称。常用的特种铸造方法有熔模铸造，金属型铸造，压力铸造，实型铸造，离心铸造，低压铸造等。
熔模铸造的特点和适用范围：因无分型面，铸件的精度和表面质量高，可实现少或无切削加工，能铸造各种合金铸件，尤其适用于高熔点及难加工的高合金钢。生产批量可以不受限制；主要问题是工艺过程较复杂，生产周期长，铸件成本高。
此外，力学性能较低；不能做大型件，铸件质量在25kg以下为宜。应用： 使用高熔点合金精密铸件的成批，大量生产，形状复杂，难以切削加工的小零件。
如：汽轮机叶片，工艺品等。
材料工程基础全复习
材料工程基础复习资料。一 绪论。1 概念 科学 对于现象的观察 描述 确认 实验研究及理论解释。技术 泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种工艺操作方法与技能。工艺 使各种原材料 半成品加工成为产品的方法和过程。工程 将科学原理应用到实际目标，如设计 组装 运转经济而有效的结构 设备或系统...
工程材料与成型工艺基础答案
钢中cr,si,b等能提高淬透性的合金元素的含量。4 何谓回火？回火的主要目的是什么？答 回火是将淬火后的工件加热到ac1以下的某一温度，保温后冷却到室温的热处理工艺。目的 减少或消除淬火应力，稳定组织，稳定尺寸，降低淬火钢的脆性，获得所需要性能。四 问答题 32分 1 金属的晶粒大小对力学性能有何...
工程材料与机械制造基础2019,复习题
工程材料与机械制造基础 习题集。工程材料 成型工艺 机械制造部分 福建工程学院机电系。2011年12月。一 填空题。1.机械制造业肩负的双重任务是和。2.根据产品零件的生产数量，可划分为和三种不同的生产类型。对于重型机器制造 专业设备和新产品试制，其生产类型为。3.零件 毛坯 的成形方法有工艺工艺和...