И отвердевания металлов

Основы плавления и отвердевания металлов

Металлургия черных металлов

Металлургические печи

Металлургия цветных металлов

Литейное производство

Обработка металлов давлением

Термическая обработка металлов

Металловедение. Технология конструкционных материалов

Металлургическое оборудование

В итоговой оценке абитуриента учитываются:

– средняя оценка за защиту диплома и государственного экзамена (5 баллов);

– средний бал из выписки к диплому (5 баллов);

– ответы на письменный магистерский экзамен 3 вопроса из разных разделов (30 баллов, по 10 баллов за вопрос).

Максимум 40 баллов. Итоговая оценка округляется по правилам округления до целого числа.

I. ВОПРОСЫ ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ

Раздел ОСНОВЫ ПЛАВЛЕНИЯ

И ОТВЕРДЕВАНИЯ МЕТАЛЛОВ

1. Основные свойства элементарных частиц, их взаимодействие. Виды фундаментального взаимодействия, их дальнодействие, энергия взаимодействия.

2. Межчастичное расстояние и межчастичное взаимодействие как характеристика состояния вещества. Агрегатное состояние.

3. Предельные состояния вещества. Идеальные кристаллы и идеальные газы.

4. “Молекула” металла. Модель металлического состояния П. Друде. Энергия частиц электронного газа: распределение Ферми и принцип Паули.

5. Физические и механические свойства металлов и их физическая основа.

6. Условия перехода неметаллов в металлическое состояние.

7. Физическая основа химической связи. Особенности химической связи разного типа.

8. Кристаллические структуры металлов. Реальные кристаллы металлов.

9. Статические и динамические дефекты кристаллов.

10. Изменение свойств при нагреве и плавлении кристаллов.

11. Температура плавления. Изменение термодинамических характеристик, физических и механических свойств при плавлении кристаллов.

12. Связь температуры плавления, теплоты плавления и теплоты испарения металлов с электронным строением их атомов.

13. Состояние теории плавления.Дырочная модель. Механическая модель. Колебательная модель. Позиционная модель. Ориентационная модель.

14. Плавление реальных монокристаллов. Температура плавления поликристаллических образцов.

15. Методы исследования структуры металлических расплавов. ФРРА кристаллов, расплавов, газов.

16. Модельные представления о структуре металлических расплавов. Квазигазовые и квазикристаллические модели.

17. Квазигазовые модели строения металлических расплавов. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Модель жестких сфер. Структурная модель Бернала.

18. Квазикристаллические модели строения металлических расплавов. Модель свободного объема. Модель сиботаксисов. Дырочная модель Френкеля.

19. Квазикристаллические модели строения металлических расплавов. Квазиполикристаллическая модель. Квазихимическая модель. Кластерная модель.

20. Изменение структуры и свойств металлических расплавов при нагреве и охлаждении. Результаты экспериментального исследования структурно-чувствительных свойств.

21. Неравновесные состояния многокомпонентных расплавов. Строение и свойства расплавленной стали. Влияние технологических процессов выплавки стали на строение и свойства расплава.

22. Металлургическая наследственность.Термовременная обработка расплавов.

23. Зарождение и рост кристаллов в однокомпонентных металлических расплавах.Температура кристаллизации и переохлаждение расплавов чистых металлов. Гомогенное образование зародышей.

24. Рост кристаллов. Температура максимальной скорости роста. Габитус свободно растущих кристаллов.

25. Гетерогенное зарождение кристаллов. Активность центров гетерогенной кристаллизации.

26. Зарождение и рост кристаллов при контакте с холодной стенкой.Формирование слоев мелких свободно ориентированных и столбчатых кристаллов.

27. Теплота кристаллизации и физическая депрессия переохлаждения.

28. Химическая депрессия переохлаждения при кристаллизации бинарных и многокомпонентных расплавов.

29. Формирование дендритных кристаллов.

30. Отвердевание расплавов без кристаллизации. Формирование аморфной структуры металлов. Теоретические предпосылки получения аморфизирующихся сплавов.

Раздел МЕТАЛЛУРГИЯ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ

1. Агломерация железных руд. Преимущества и недостатки агломерата.

2. Раскисление стали в дуговой печи.

3. Удаление неметаллических включений.

4. Удаление газов из стали.

5. Поведение фосфора и серы в дуговой печи.

6. Внепечная обработка стали шлаками и порошками.

7. Способы раскисления стали.

8. Окисление углерода, кремния и марганца в дуговой печи.

9. Восстановление кремния, марганца и фосфора в доменной печи.

10. Сущность окислительного рафинирования металла.

11. Особенности строения слитков спокойной, полуспокойной и кипящей стали.

12. Внепечная обработка стали инертным газом и вакуумом.

13. Способы непрерывной разливки стали.

14. Способы внедоменного производства железа

15. Поведение серы и фосфора в кислородном конверторе.

16. Выплавка стали в дуговой печи на «свежей шихте».

17. Выплавка стали в дуговой печи методом переплава легированных отходов.

18. Восстановление железа в доменной печи.

19. Окисление кремния, углерода, марганца в мартеновской печи.

20. Магнитная сепарация и флотация железных руд.

21. Модифицирование стали.

22. Способы производства ферросплавов

23. Основные задачи сталеплавильного производства.

24. Кислородно-конверторный процесс с донной продувкой.

25. Электрошлаковый переплав стали. Требования к флюсам ЭШП.

26. Вакуумно-дуговой переплав стали.

27. Индукционный нагрев металла.

28. Нагрев металла электрической дугой.

29. Разливка стали сверху и сифоном. Преимущества и недостатки.

30. Кислородно-конверторный процесс. Преимущества и недостатки.

Раздел МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПЕЧИ

1. Общая характеристика топлива. Классификация, состав топлива.

2. Топливо, применяемое в металлургии (твердое, жидкое, газообразное).

3. Общая характеристика процесса горения. Образование горючей смеси.

4. Возникновение пламени. Воспламенение горючей смеси.

5. Факельное горение газообразного топлива. Ламинарный факел (кинетическое и диффузионное горение).

6. Факельное горение жидкого топлива. Механизм горения.

7. Горение твердого топлива. Механизм горения. Роль летучих.

8. Горелки. Классификация. Инжекционные горелки (принцип действия, конструкция).

9. Форсунки. Сравнительная характеристика. Форсунки низкого давления.

10. Форсунки высокого давления.

11. Стабилизация пламени и интенсификация горения.

12. Применение топливно-кислородных горелок на ДСП.

13. Огнеупорные материалы. Классификация огнеупорных изделий.

14. Физические свойства огнеупоров.

15. Служебные (рабочие) свойства огнеупоров.

16. Технологическая схема изготовления огнеупорных изделий.

17. Кремнеземистые огнеупорные изделия (состав, свойства, технология производства, применение).

18. Алюмосиликатные огнеупорные изделия (состав, свойства, технология производства, применение).

19. Высокоглиноземистые огнеупорные изделия (состав, свойства, технология производства, применение).

20. Периклазовые (магнезиальные) огнеупорные изделия (состав, свойства, технология производства, применение).

21. Огнеупорные бетоны (состав, свойства, технология производства, применение).

22. Пластичные набивные, огнеупорные набивные и торкрет-массы (состав, свойства, применение).

23. Теплоизоляционные материалы (классификация, свойства, технология производства, применение).

24. Футеровка кислородного конвертера.

25. Футеровка дуговых сталеплавильных печей.

26. Теплота сгорания топлива. Условное топливо.

27. Распространение пламени.

28. Двухпроводные горелки.

29. Футеровка ферросплавных печей.

30. Разрушение огнеупорных изделий.

Раздел МЕТАЛЛУРГИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

1. Современное состояние металлургии меди.

2. Металлургия меди. Минералы, руды, концентраты. Принципиальная технологическая схема.

3. Обжиг сульфидных медных концентратов. Цель обжига, условия обжига, обжиг
в печи «кипящего слоя».

4. Получение медного штейна. Теоретические основы. Плавка в жидкой ванне.

5. Конвертирование медных штейнов. Штейн, его свойства. Цель конвертирования, условия конвертирования, технологический режим. Устройство конвертора.

6. Окислительное рафинирование меди. Теоретические основы, технология.

7. Электролитическое рафинирование меди. Теоретические основы, практика рафинирования.

8. Способы производства металлического цинка и их краткая характеристика. Дистилляционный способ получения цинка.

9. Основные минералы цинка. Сырье для производства цинка. Получение цинкового концентрата. Краткая характеристика гидрометаллургического способа получения пинка

10. Обжиг цинковых концентратов. Цель обжига, условия его проведения. Обжиг в печах «кипящего слоя».

11. Гидрометаллургия цинка. Выщелачивание цинкового огарка. Цель выщелачивания, условия процесса и основное технологическое оборудование.

12. Гидрометаллургия цинка. Очистка раствора сульфата цинка от примесей цементацией. Электролиз.

13. Электролиз раствора сульфата цинка. Условия выделения цинка электрохимическим методом. Влияние основных технологических параметров на выход цинка по току. Плавка катодов.

14. Производство алюминия. Минералы, руды, общая технологическая схема производства алюминия.

15. Металлургия алюминия. Глинозем. Способы получения глинозема и их краткая характеристика.

16. Получение глинозема по способу Байера. Теоретические основы, технологическая схема, оборудование.

17. Получение глинозема по способу спекания с содой. Теоретические основы,
технология, основное технологическое оборудование.

18. Металлургия алюминия. Электролиз глиноземного расплава. Теоретические
основы, технологические условия, оборудование. Рафинирование расплава.

19. Современный способ получения титана. Основные технологические стадии и
их назначение.

20. Восстановительная плавка Ильменитового концентрата. Цель плавки, условия
ее проведения.

21. Металлургия титана. Получение чистого тетрахлорида титана.

22. Магнийтермическое восстановление титана из тетрахлорида титана.

23. Металлургия титана. Восстановление титана из тетрахлорида титана металлическими магнием и натрием. Получение слитков из титана и его сплавов.

Раздел ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

1. Схема организации литейного производства. Типы литейного производства.

2. Жидкотекучесть как литейное свойство металлургических расплавов.

3. Усадка литейных сплавов.

4. Ликвация в литейных сплавах.

5. Особенности технологии получения отливок из чугуна.

6. Отливки из чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом.

7. Выплавка жидкого чугуна.

8. Отливки из углеродистых сталей.

10. Отливки из легированных сталей.

11. Особенности выплавки жидкой стали в литейных цехах. Плавка и заливка.

12. Приготовление литейных сплавов из цветных металлов, отливки из цветных сплавов.

13. Основные элементы литейной формы. Требования, предъявляемые к литейным
формам.

14. Оценка технологичности конструкции отливок.

15. Выбор положения отливки в форме в период заливки и затвердевания сплава.
Определение поверхности разъема формы.

16. Определение припуска на усадку и механическую обработку отливок. Назначение формовочных уклонов.

17. Разработка конструкции и расчет литниковых систем.

18. Обозначение элементов литейной формы на чертеже.

20. Модельный комплект, его назначение и состав. Классификация модельных
комплектов.

21. Способы уплотнения литейных форм.

22. Выбивка форм и стержней. Очистка отливок.

23. Исходные формовочные материалы. Наполнители. Связующие материалы для литейных форм.

24. Формовочные и стержневые смеси.

25. Изготовление оболочковых форм и стержней по нагреваемой оснастке.

26. Изготовление форм по выплавляемым моделям.

27. Литье в кокиль. Литье под давлением.

28. Литье по газифицируемым моделям.

Раздел ОМД(обработка металлов давлением)

1. Назовите основные виды процессов ОМД и дайте определение основным способам прокатки.

2. Поясните сущность и область применения процесса волочения металлов.

3. Поясните сущность и область применения процесса прессования металлов.

4. Поясните сущность и область применения ковки-штамповки.

5. В чем заключается сущность и назначение условия постоянства объема в процессах ОМД.

6. Изобразите очаг деформации в двух проекциях и запишите абсолютные и относительные коэффициенты деформации.

7. Дайте понятие о наклепе и рекристаллизации и их роли в процессах ОМД.

8. Назовите известные Вам схемы главных напряжений в процессах ОМД.

9. Роль трения в процессах ОМД.

10. Назовите основные механизмы главной линии рабочей клети и их назначение.

11. Объясните устройство типовой рабочей клети.

12. Дайте понятие об угле захвата и его роли в теории и практике прокатки.

13. Поперечная деформация (уширение) при прокатке и факторы его определяющие.

14. Усилие прокатки и способы его определения.

15. Поперечная прокатка и область ее применения.

16. Поперечно-винтовая прокатка и область ее применения.

17. Сортамент прокатных изделий.

18. Основные технологические операции прокатного производства.

19. Классификация прокатных станов.

20. Понятие о калибровке валков.

21. Системы вытяжных калибров.

22. Краткая характеристика способов производства труб.

23. Принцип работы волочильных станов.

24. Типы волочильных станов.

25. Способы волочения труб.

Раздел ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

1. Классификация видов термической обработки металлов и сплавов.

2. Закономерности роста аустенитного зерна при нагреве сталей. Факторы, влияющие на склонность стали к росту зерна аустенита.

3. Основные процессы, протекающие при нагреве сталей с мартенситной структурой (отпуск сталей).

4. Используя диаграмму изотермического распада переохлажденного аустенита, проанализировать, какие структуры возникают в эвтектоидной стали при охлаждении с различными скоростями. Дать определение критической скорости закалки.

5. Диффузионный отжиг стали.

6. Отжиг для снятия внутренних напряжений.

7. Полный отжиг доэвтектоидных сталей.

8. Сфероидизирующий отжиг заэвтектоидных сталей.

9. Нормализация сталей.

10. Условия нагрева и охлаждения сталей при закалке.

11. Общая характеристика охлаждающих сред, применяемых при закалке сталей.

12. Прокаливаемость сталей и факторы ее определяющие. Методы оценки прокаливаемости.

13. Внутренние напряжения, возникающие при закалке сталей.

14. Способы закалки сталей, снижающие внутренние напряжения.

15. Поверхностная закалка стальных изделий с использованием индукционного нагрева.

16. Изменение механических свойств закаленных углеродистых сталей при отпуске. Основные виды отпуска закаленных сталей.

17. Общая характеристика процессов, протекающих при химико-термической обработке.

18. Цементация сталей. Термическая обработка цементованных изделий.

19. Азотирование сталей.

20. Цели легирования конструкционных сталей.

21. Термическая обработка сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.

22. Основные процессы, протекающие при распаде пересыщенных твердых растворов (на примере алюминиевых сплавов).

23. Изменения механических свойств при старении (на примере алюминиевых сплавов).

24. Механические характеристики сталей, определяемые при испытаниях на растяжение.

25. Испытания на ударную вязкость. Определение порога хладноломкости сталей.

Раздел МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ.

Дата добавления: 2015-07-17