高級專家考試試題A答案

單位姓名考號┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄密封線┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄第11頁共1頁東北特鋼集團(tuán)高級專家考試材料專業(yè)試題題簽（A）一、單選題（每題1分，共10分，將正確的答案代碼寫在（）內(nèi)）1.亞共析鋼和過共析鋼在珠光體形成前，先析出鐵素體和滲碳體，常稱為（A）A、先共析相B、共析相C、共晶相D、后共析相2.再結(jié)晶溫度與金屬的純度有關(guān)，（B）再結(jié)晶的溫度越高。A、純度越高B、純度越低C、雜質(zhì)越高D、雜質(zhì)越低3.已發(fā)現(xiàn)過熱的鋼錠，加熱爐采?。ˋ）措施加以挽救。A、把加熱的鋼錠降到800℃B、往鋼錠上噴水進(jìn)行冷卻C、把鋼錠掏爐進(jìn)行空冷。4.軋制溫度要根據(jù)有關(guān)塑性、變形抗力和（C）的資料來確定，以保證產(chǎn)品正確成型。A、晶粒組織B、消耗最低C、鋼種特性5.金相檢驗(yàn)是熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)（C）不可缺少的手段之一。A、質(zhì)量控制B、質(zhì)量處理C、質(zhì)量分析6.無損檢測是在不破壞工件的前提下利用（B）方法，對材料內(nèi)外缺陷等指標(biāo)用超聲波探傷法、磁力探傷法、滲透探傷法進(jìn)行檢測。A、化學(xué)B、物理C、機(jī)械7.塑性變形也失晶格內(nèi)部發(fā)生變化，除產(chǎn)生滑移帶、孿晶帶外，還會使晶粒破碎，形成（C）結(jié)構(gòu)。A、簡單B、復(fù)雜C、亞8.下列合金元素中，（A）不形成碳化物而是溶入奧氏體中，才能提高淬透性。A、Ti,V,NbB、Mo,Nb,MnC、Cr,W,Si9.材料的（B）越好則可鍛性越好。A、強(qiáng)度B、塑性C、硬度10.A1、Ar1、Ac1三者之間的關(guān)系是（B）。A、A1>Ar1>Ac1B、Ac1>A1>Ar1二、多選題（每題2分，共10分，將正確的答案代碼寫在（）內(nèi)）1.鋼中含有下列（ABCDE）元素時(shí)，會使高溫回火脆性傾向增大。A、CrB、MnC、PD、AsE、Sb2.鐵碳合金狀態(tài)圖中有以下幾個(gè)基本相區(qū)？（ABCDE）A、液相區(qū)B、δ鐵素體區(qū)C、奧氏體區(qū)D、α鐵素體區(qū)E、滲碳體區(qū)3.下列哪些屬于宏觀低倍檢驗(yàn)方法？（ABCF）A、冷、熱酸浸低倍檢驗(yàn)B、斷口檢驗(yàn)C、塔形車削發(fā)紋檢驗(yàn)D、硬度E、拉伸F、無損探傷4.合金鋼連鑄對鋼水的基本要求是(ABCD)。A、鋼水的純潔度B、鋼水溫度C、鋼水成分D、鋼水中鋁含量的控制5.與控軋控冷工藝有關(guān)的工藝是（BC）A、控制退火制度B、控制終軋溫度C、控制冷卻制度D、控制尺寸三、判斷題（每題1分，共10分，在（）內(nèi)正確的打“√”錯誤打“×”）1．當(dāng)溶劑與溶質(zhì)的原子半徑差別小時(shí)，易形成置換固溶體。差別越小溶解度越大?！?．鋼中的含碳量越高，奧氏體轉(zhuǎn)變越慢。×3．鋼的起始晶粒越小，在加熱速度快、加熱時(shí)間短的情況下，晶粒就來不及長大?！?．鋼中的含碳量越高，片狀珠光體工藝性能越好?！?．彈簧經(jīng)噴丸處理后，只能對彈簧表面產(chǎn)生強(qiáng)化處理，并不能提高彈簧強(qiáng)度?！?．硼鋼的加熱淬火溫度過高會降低硼鋼的淬透性?！?．金屬熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)是同一個(gè)溫度。×8.再結(jié)晶與重結(jié)晶主要區(qū)別是，再結(jié)晶前后晶格類型不變，而重結(jié)晶晶格類型發(fā)生了變化?！?.當(dāng)金屬內(nèi)部發(fā)生相變時(shí)，晶界處優(yōu)先形核?！?0．合金鋼只有經(jīng)過熱處理才能顯著提高機(jī)械性能?！了摹⒑喆痤}（每題5分，共20分）1．微量元素在鋼中的有益作用主要表現(xiàn)在哪些方面？（評分標(biāo)準(zhǔn)：少一個(gè)扣一分）(1)細(xì)化晶粒，提高鋼的強(qiáng)度和韌性，如V、Ti、Nb、Re等；(2)形成碳氮化物起彌散強(qiáng)化作用如V、Ti、Nb等；(3)改變夾雜物的形態(tài)、大小和分布，如Nb、Re等；(4)少量的Cu、P還可以提高低合金高強(qiáng)度鋼的耐大氣腐蝕能力。2.鋼鐵產(chǎn)品常見宏觀缺陷？（評分標(biāo)準(zhǔn)：一個(gè)0.5分）主要有：（1）一般疏松；（2）中心疏松：（3）錠型偏析；（4）點(diǎn)狀偏析；（5）皮下氣泡：（6）皮下夾雜；（7）殘余縮孔；（8）翻皮；（9）白點(diǎn)；（10）軸心晶間裂紋；（11）內(nèi)部氣泡；（12）非金屬夾雜（肉眼可見的）及夾渣；（13）異金屬夾雜；（14）碳化物剝落；（15）內(nèi)裂；（16）過熱和過燒；（17）邊緣和中心增碳。3.冶金生產(chǎn)過程中，常用的細(xì)化晶粒方法有幾種？（評分標(biāo)準(zhǔn)：一個(gè)一分）主要有：（1）增加過冷度；(2)變質(zhì)處理或加入形核劑；（3）振動和攪拌；（4）控制變形和冷卻；（5）合適的熱處理。4.什么是枝晶偏析？影響因素是什么？怎樣消除？（評分標(biāo)準(zhǔn)：一個(gè)一分）固溶體合金不平衡結(jié)晶時(shí)，先后從液相結(jié)晶出的固相成份不同，同時(shí)冷卻速度較快，不足以使固相中的成分?jǐn)U散均勻，先結(jié)晶部分含高熔點(diǎn)組元較多，后結(jié)晶部分含低熔點(diǎn)組元較多，由于固溶體晶體通常成樹枝狀，使枝干和枝間的化學(xué)成分不同，故稱之為枝晶偏析。影響枝晶偏析的因素：(1)枝晶偏析大小與分配系數(shù)，即液相線和固相線間的水平距離或成分間隔有關(guān)。距離越大，偏析越嚴(yán)重。(2)結(jié)晶溫度即溶質(zhì)原子的擴(kuò)散能力。溫度越高，溶質(zhì)原子擴(kuò)散能力越大，偏析越小。(3)冷卻速度。冷速越大，枝晶偏析越嚴(yán)重。工業(yè)生產(chǎn)中，采用擴(kuò)散退火或均勻退火消除枝晶偏析，即將鑄件加熱到低于固相線100~200℃的溫度，進(jìn)行長時(shí)間保溫，予以消除。五、論述題（每題10分，共20分）1.結(jié)合本人申報(bào)專業(yè)，論述專業(yè)發(fā)展方向，并對東北特鋼集團(tuán)提出發(fā)展建議？（評分標(biāo)準(zhǔn)：2、4、6、8分）2.常用鋼材熱處理工藝分哪幾種類型？它們的主要作用是什么？簡述亞共析鋼、過共析鋼正火、淬火熱處理工藝制定原則？答案：可分為退火、正火、淬火、回火、化學(xué)熱處理、形變熱處理、表面淬火。（評分標(biāo)準(zhǔn)：前四個(gè)1.5分，后面任意答對一個(gè)給0.5分）主要作用：（評分標(biāo)準(zhǔn)：一個(gè)一分）(1)退火：均勻鋼的化學(xué)成分及組織，細(xì)化晶粒，調(diào)整硬度，消除內(nèi)應(yīng)力及加工硬化，改善鋼的成形及切削加工性能，為淬火做好組織準(zhǔn)備。(2)正火：提供適宜的加工硬度，細(xì)化晶粒、消除應(yīng)力、消除魏氏組織和帶狀組織。消除過共析鋼的網(wǎng)狀碳化物。(3)淬火：提高鋼的強(qiáng)度和硬度，使奧氏體化后的鋼材獲得盡量多的馬氏體并配以不同的回火溫度獲得各種需要的性能。(4)回火：減少或消除淬火應(yīng)力，保證相應(yīng)的組織轉(zhuǎn)變，提高鋼的韌性和塑性，獲得硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性的適當(dāng)配合。(5)化學(xué)熱處理：將試樣或工件置于一定的化學(xué)介質(zhì)中（如碳、氮或金屬等），加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間，使試樣或工件表面層滲入某種元素，從而改變其表面層的化學(xué)成分和各種性能，以達(dá)到某種特殊目的。工藝制定原則：（評分標(biāo)準(zhǔn)：一個(gè)1.5分）(1)正火：將鋼加熱到臨界溫度以上（亞共析鋼為AC3＋（30～50℃），過共析鋼為ACm＋（30～50℃）），保溫一段時(shí)間后在空氣中冷卻，使其組織重新結(jié)晶細(xì)化，并消出一些熱處理缺陷（如網(wǎng)狀滲碳體等）。(2)淬火：將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時(shí)間后快速冷卻至室溫，從而獲得予期的組織（如馬氏體）。亞共析鋼通常加熱到AC3＋（30～50℃）；過共析鋼加熱到AC1＋（30～50℃）。六、實(shí)際操作題（每題10分，共30分）１.針對下列鋼種〔GH4169、718大型鍛件、C250、0Cr17Ni4Cu4Nb葉片鋼、G20CrNi2MoA、20CrMo齒輪鋼、TA15〕寫出鋼類分類，并結(jié)合本人申報(bào)專業(yè)闡述此鋼種生產(chǎn)過程中的控制要點(diǎn)？（評分標(biāo)準(zhǔn)：第一問2分；第二問8分；由同一人員定分）高強(qiáng)鋼答題要點(diǎn)：1、控制專用精鋼材的純潔度（如C、S、P、Si、Mn等雜質(zhì)元素含量）2、真空感應(yīng)爐控制金屬料及合金料的雜質(zhì)元素含量3、真空感應(yīng)爐冶煉時(shí)盡量降低爐中碳含量及氣體（O、N）含量，在C含量降低到一定程度后調(diào)入Al、Ti元素并加強(qiáng)攪拌真空感應(yīng)爐冶煉時(shí)注意控制全熔、精煉及澆注溫度真空自耗爐冶煉時(shí)注意控制自耗熔速及冶煉過程中的冷卻（適當(dāng)時(shí)需進(jìn)行氦氣冷卻）鍛造加工前鋼錠需進(jìn)行1200℃高溫均質(zhì)化處理控制成品材始鍛、終鍛溫度、鍛造變形量及成品鍛造火次8、成品需進(jìn)行固溶處理，必要時(shí)還須進(jìn)行正火處理。高溫合金GH4169工藝答題要點(diǎn)：原材料質(zhì)量的控制真空感應(yīng)冶煉S、N及五害元素的控制。3）澆注電極質(zhì)量的控制。（澆注溫度、澆注速度）4）自耗冶煉過程穩(wěn)定。（電流、電壓、熔速、熔池穩(wěn)定）5）擴(kuò)散退火質(zhì)量控制。（裝爐情況、升溫速度、溫度穩(wěn)定、保溫時(shí)間有效）6）鍛造加熱溫度、終鍛溫度的控制。7）軋制坯料熱處理質(zhì)量控制。8）軋制棒材開軋及終軋溫度控制。9）變形量的控制。10）鋼錠（坯）表面研磨過熱控制。模具鋼718大型鍛件答題要點(diǎn)：1，鋼水的純凈化，較低的S、P控制。2，鋼中氫的控制。3，大型鋼錠冶金質(zhì)量的控制。4，鋼錠的擴(kuò)散。5，鍛造生產(chǎn)的鐓拔及道次壓下量的控制。6，鍛件良好的退火。7，預(yù)硬化生產(chǎn)。0Cr17Ni4Cu4Nb葉片鋼工藝控制要點(diǎn)：電極坯AEAF＋VOD＋（LF）＋I(xiàn)C（澆注電極坯）B化學(xué)成分控制范圍，特別是減少形成δ-鐵素體的元素，為其小于5%創(chuàng)造條件。C注意精煉操作，有一個(gè)好純凈度的電極坯。（2）ESR冶煉A渣系：CaO:CaF2=70：30或CaO:CaF2：CaO=60：35：5B合理的電壓和電流（3）軋制開坯(鍛造開坯給20%的分)（4）超聲波探傷和檢驗(yàn)（5）表面質(zhì)量（熱加工）G20CrNi2MoA工藝控制要點(diǎn)：電極坯AEAF＋VOD＋（LF）＋I(xiàn)C（澆注電極坯）B化學(xué)成分控制范圍，保淬透性。C注意精煉操作，有一個(gè)好純凈度的電極坯，特別是鋼中氧含量的控制，越低越好。（2）ESR冶煉A渣系：CaO:CaF2=70：30或CaO:CaF2：CaO=60：35：5B合理的電壓和電流（3）軋制開坯與成材A高溫?cái)U(kuò)散B控制成材的冷卻速度，減少帶狀的形成。（4）超聲波探傷和檢驗(yàn)（5）表面質(zhì)量（熱加工）20CrMo齒輪鋼工藝控制要點(diǎn)：（重要質(zhì)量特性值：化學(xué)成分、殘余元素、淬透性、晶粒度、夾雜物、探傷）EAF＋LF＋VD＋CC/ICA化學(xué)成分控制范圍，包括殘余鋁，保淬透性。B注意精煉操作，特別是鋼中氧含量的控制，一般小于15～20PPm。注意脫氧劑加入的先后順序和堿度控制。C鈣處理，無氧化保護(hù)連鑄或模鑄。（2）軋制開坯或直接成材A高溫?cái)U(kuò)散B控制成材的冷卻速度，減少帶狀的形成。（3）超聲波探傷、渦流探傷和檢驗(yàn)（4）表面質(zhì)量（熱加工）2.從以下題中任選兩題作答：（每題5分）A、鋼中白點(diǎn)的形成機(jī)理、檢驗(yàn)方法預(yù)防或挽救措施？答題要點(diǎn)：1）、形成機(jī)理：白點(diǎn)是由鋼種氫和組織應(yīng)力共同作用下形成的微小裂紋。（評分標(biāo)準(zhǔn)：一分）2）檢驗(yàn)方法：斷口檢驗(yàn)發(fā)、酸浸低倍檢驗(yàn)法、超聲波檢驗(yàn)法（評分標(biāo)準(zhǔn)：一分）3）預(yù)防措施：（評分標(biāo)準(zhǔn)：一個(gè)0.5分,答全2分）盡可能降低鋼種的氫含量（如煉鋼原材料的烘烤、冶煉過程中的脫氫處理、雨季煉鋼注意采取適當(dāng)工藝措施、通過稀土金屬的變性處理及堿土元素處理的方法降低鋼中硫化物及低熔點(diǎn)夾雜物含量等）對易形成白點(diǎn)的合金結(jié)構(gòu)鋼鋼錠或鋼材選擇在鐵素體狀態(tài)下的最高溫度區(qū)加熱進(jìn)行擴(kuò)散去氫處理緩冷或徐冷4）挽救措施：（評分標(biāo)準(zhǔn)：一分）a、主要是對發(fā)生白點(diǎn)缺陷的大型鋼坯進(jìn)行改軋或改鍛處理，使白點(diǎn)焊合。b、對電渣鋼偶爾也可采用電渣重熔的方法進(jìn)行挽救。B、高溫合金為何要強(qiáng)化晶界？如何強(qiáng)化？高溫合金的使用溫度多在等強(qiáng)溫度附近，晶界由于原子排列不規(guī)則，晶格歪曲，存在多種缺陷，低熔點(diǎn)雜質(zhì)在晶界上有很高的偏聚量，所以為保證使用必須強(qiáng)化晶界。（3分）強(qiáng)化方法是向合金中加入適量的B、Mg、Zr、Ce、Hf等元素，不僅凈化合金及微合金化改善合金，同時(shí)還可以偏析于晶界，改善晶界組織，起到強(qiáng)化晶界的微合金化作用。同時(shí)彎曲晶界也是一種強(qiáng)化晶界的有效方法。（2分）C、國家標(biāo)準(zhǔn)的制定程序以及一般國家鋼鐵產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)包含的主要內(nèi)容？程序：申請立項(xiàng)、批準(zhǔn)立項(xiàng)、組織編撰、會議評審、修改、送審報(bào)批、批準(zhǔn)、發(fā)布實(shí)施。（評分標(biāo)準(zhǔn)：2分，答5個(gè)全分）標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容：封頁、前言、標(biāo)題、適用范圍、規(guī)范性引用文件、訂貨內(nèi)容、尺寸外形及允許偏差、技術(shù)要求（牌號、冶煉方法、交貨狀態(tài)、力學(xué)性能、高低倍組織、夾雜物、表面質(zhì)量等）、特殊要求、試驗(yàn)方法（取樣規(guī)則、檢驗(yàn)方法、數(shù)量等）、檢驗(yàn)規(guī)則（檢驗(yàn)和驗(yàn)收、組批規(guī)則等）、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書、附錄（資料性附錄）。（評分標(biāo)準(zhǔn)：3分，答8個(gè)全分，少一個(gè)扣0.5分）3.按申報(bào)專業(yè)進(jìn)行作答：A、簡述不銹鋼VOD或AOD精煉過程？VOD精煉過程簡述：（1）初煉鋼液的化學(xué)成分0.2～0.5%C、≤0.4%Si、其它化學(xué)成分進(jìn)入規(guī)格或接近下限。（2）鋼液除渣后，入罐溫度≥1580℃～1600℃。（3）氧、氬真空吹煉，達(dá)到極限真空度≤66.67Pa（0.5托），并保持8～10分鐘以上，破真空。取樣全分析。（4）加渣料、脫氧劑和調(diào)整渣的堿度（石灰和螢石；Fe-Si、Si-Ca、Al豆或線以及Fe-Ca線）。渣的堿度1.5～3.0，一般為2～3.0。（5）VOD中調(diào)整合金成分，取樣分析，溫度合適吊包澆注或入LF爐調(diào)整合金成分，取樣分析，溫度合適吊包澆注。AOD精煉過程簡述：（1）依據(jù)初煉鋼液的冶煉方法而定A初煉鋼液的化學(xué)成分1.5～2.5%C、≤0.3～0.4%Si、其它化學(xué)成分進(jìn)入規(guī)格或接近下限。B1.5～2.5%C、≤0.3～0.4%Si，P、S合適。（2）AOD中加入石灰。（3）鋼液除渣，入爐溫度≥1540℃（4）分階段進(jìn)行氧、氬吹煉，分批加入Cr-Fe等，基本配氣操作：Ⅰ氧：氬=3：1；Ⅱ氧：氬=1：1；Ⅲ氧：氬=1：3。吹煉過程中通過加入石灰或冷料控制鋼水溫度≤1750℃。（5）加Fe-Si預(yù)還原，測溫、取樣、除渣。（6）加渣料、脫氧劑和調(diào)整渣的堿度（石灰、螢石，F(xiàn)e-Si、Al）。渣的堿度：1.5～2.5。（7）AOD中調(diào)整合金成分，取樣分析，溫度合適吊包澆注或入LF爐調(diào)整合金成分，取樣分析，溫度合適吊包澆注。B、高溫合金變形特點(diǎn)及鍛造工藝制定原則？高溫合金的熱加工特點(diǎn)：（5分）(1)導(dǎo)熱系數(shù)低，鋼錠、鋼坯均熱速度慢；(2)加熱溫度上限低，再結(jié)晶溫度高，可變形溫度范圍窄；(3)材料的變形抗力大；(4)在整個(gè)熱加工過程中不發(fā)生相變；高溫合金的鍛造工藝主要是針對高溫合金鋼錠的加熱和變形，不但要使合金鋼錠有較好的熱加工塑性，還要獲得良好的組織和性能。高溫合金的鍛造工藝的制定原則主要有以下幾個(gè)方面：（5分）(1)加熱溫度必須低于合金中低熔點(diǎn)相的熔化溫度（合金初熔溫度）；(2)加熱升溫速度根據(jù)合金化程度可以進(jìn)行微量調(diào)整，（一般要求在低于1000℃時(shí)升溫速度小于50℃/小時(shí)，1000℃以上時(shí)升溫速度小于(3)變形下限溫度一般應(yīng)接近再結(jié)晶溫度；(4)變形量和變形速率根據(jù)合金化程度進(jìn)行調(diào)整；（合金化程度越高，熱加工變形速度應(yīng)適當(dāng)降低。）(4)變形溫度需要根據(jù)合金的最大塑性溫度范圍和最終組織與性能要求確定；(5)一般終鍛溫度需要高于再結(jié)晶溫度，以避免造成不完全熱加工現(xiàn)象和內(nèi)部裂紋。C、軸承鋼網(wǎng)狀產(chǎn)生的原因以及預(yù)防或挽救措施？C:答題要點(diǎn)鋼材熱加工后的冷卻過程中，過剩的碳化物在晶界析出形成網(wǎng)狀。是一種組織缺陷，一般說加工終了溫度越高，冷卻越慢，網(wǎng)狀碳化物越嚴(yán)重。網(wǎng)狀削弱了金屬間的結(jié)合力，使鋼的力學(xué)性能降低，尤其是韌性下降，脆性增加，易引起沿晶開裂，降低鋼的耐磨性?？刂频偷慕K軋溫度，加速軋后冷卻或通過正火予以消除和改善。D、簡述模具鋼品種的關(guān)鍵性能指標(biāo)（分冷作、熱作、塑料模具鋼），并闡述高等向性熱作模具鋼生產(chǎn)難點(diǎn)及解決措施。D:答題要點(diǎn)1，冷作模具鋼：低倍組織，共晶碳化物不均勻度，淬回火硬度2，熱作模具鋼：低倍組織，夾雜物級別，球化組織，沖擊韌性3，塑料模具鋼：非金屬夾雜物，預(yù)硬化硬度均勻性高等向性熱作模具鋼：純凈度的控制：鋼中雜質(zhì)元素S、P，鋼中氣體含量的控制，通過冶煉生產(chǎn)控制原輔材料，配以良好的真空精煉效果，達(dá)到高純精度冶煉。組織超細(xì)化及優(yōu)良的等向性能：鋼錠的擴(kuò)散，加熱均勻透燒，足夠鍛造壓縮比，鐓拔工藝改善纖維流向，控冷（水淬）及優(yōu)良的退火。E、結(jié)構(gòu)鋼鋼材帶狀組織的形成機(jī)理以及預(yù)防或挽救措施？答題要點(diǎn)：1，