西安建筑科技大学：《特种冶炼》课程教学大纲 Special Metallurgy（主讲：崔雅茹）.pdf_大学文库

二• 课程的教学内容及基本要求第一章绪论内容：（ 1 ）特种冶金的发展，简单介绍感应炉冶炼、真空感应炉冶炼、电渣重熔、真空电弧重熔、等离子熔炼以及电子束重熔的发展历史与未来的发展前景。（ 2 ）特种冶金熔炼的主要品种。主要介绍特殊钢、高合金钢、精密合金以及高温合金。（ 3 ）合金钢及合金冶炼质量的评价指标。包括成分控制的指标；纯洁度以及铸态组织的评价指标。基本要求：（ 1 ）要求学生了解特种冶金的发展史及未来的发展前景。（ 2 ）要求学生对特种冶金熔炼的主要品种有一个总体的认识和掌握。（ 3 ）要求学生理解并掌握合金钢及合金冶炼质量的评价指标。第二章感应炉冶炼内容：感应炉工作原理及设备、感应炉熔炼的特点、感应炉熔炼的原理（包括元素的氧化与脱氧、脱氧方式及脱氧剂的选择、合金的脱硫、非金属夹杂物的去除）、感应炉冶炼用原材料、感应炉冶炼用坩埚、中频感应炉熔炼工艺过程、感应炉冶炼的成分控制。基本要求：（ 1 ）掌握感应炉工作的基本电路以及工作的基本原理：法拉第电磁感应原理以及电流热效应原理（或焦耳—楞次定律）。（ 2 ）了解感应炉熔炼的优点；（ 3 ）了解感应炉熔炼设备的主要类型，重点了解中频感应以及真空感应炉的成套设备。（ 4 ）掌握与元素的氧化、脱氧、脱硫、去气、去除夹杂有关的物理化学基本原理。（ 5 ）理解和掌握感应炉熔炼中常用的扩散脱氧、沉淀脱氧以及综合脱氧方式，脱氧剂的选择原则以及常用的脱氧剂。（ 6 ）理解感应炉熔炼中常用的脱硫方式。（ 7 ）理解非金属夹杂物的类型、钢中存在的形式以及在热加工过程中的行为及其对合金性能的影响。并且掌握去除的基本方法

8)掌握钢铁料、纯金属料、合金料、氧化剂、脱氧剂、増碳剂、増硫剂的性质及使用方法。另外了解感应炉冶炼的造渣材料、发热剂等。 9)掌握坩埚的种类、成型方法以及烧结方法。重点了解和掌握碱性坩埚砂料的配比、打结方法以及烧结方法。 10)掌握感应炉冶炼的工艺过程,重点掌握配料计算、装料原则、熔化期精炼期主要化学反应及工艺要点以及合金化、浇注等工艺过程。 (11)了解成分控制的目的和意义,重点掌握影响合金元素回收率的因素以及合金元素烧损情况及控制方法。其是对于Mn、Si、Cr、Nb和Re以及活泼元素A、Ti、B。重点:感应炉工作的基本电路以及工作的基本原理,感应炉熔炼的基本原理,感应炉冶炼用原材料,坩埚的种类、成型方法以及烧结方法,感应炉冶炼的工艺过程,合金元素烧损情况及控制方法。难点:法拉第电磁感应原理以及电流热效应原理(或焦耳—楞次定律)以及与元素的氧化、脱氧、脱硫、去气、去除夹杂有关的物理化学基本原理。第三章真空感应炉冶炼内容:真空感应炉冶炼特点、真空感应炉冶炼工艺过程、真空熔炼中元素的挥发与成分控制、真空下金属熔池与耐火材料的相互作用、新技术在感应炉冶炼中的应用。基本要求 (1)了解真空感应炉冶炼特点 (2)掌握真空感应炉冶炼工艺过程。重点理解和掌握真空下碳脱氧的能力以及真空下对氢气、氮气的脱除能 (3)掌握真空下元素的挥发难易程度及合金元素的回收率与控制方法。 (4)理解真空下金属熔池与耐火材料之间的主要反应,了解坩埚材料使金属液增氧的主要原因 5)主要理解和了解合金镁处理、低氧势脱磷、吹氩搅拌、喷粉以及真空下氢气脱氧等感应炉冶炼中的新技术。重点:真空感应炉冶炼工艺过程,真空下元素的挥发难易程度及合金元素的回收率与控制方法,真空下金属熔池与耐火材料之间的主要反应,合金镁处理、低氧势脱磷、真空下氢气脱氧等感应炉冶炼中的新技术。难点:真空下元素的挥发难易程度及合金元素的回收率与控制方法。第四章电渣重熔

（ 8 ）掌握钢铁料、纯金属料、合金料、氧化剂、脱氧剂、增碳剂、增硫剂的性质及使用方法。另外了解感应炉冶炼的造渣材料、发热剂等。（ 9 ）掌握坩埚的种类、成型方法以及烧结方法。重点了解和掌握碱性坩埚砂料的配比、打结方法以及烧结方法。（ 10 ）掌握感应炉冶炼的工艺过程，重点掌握配料计算、装料原则、熔化期精炼期主要化学反应及工艺要点以及合金化、浇注等工艺过程。（ 11 ）了解成分控制的目的和意义，重点掌握影响合金元素回收率的因素以及合金元素烧损情况及控制方法。尤其是对于 Mn 、 Si 、 Cr 、 Nb 和 Re 以及活泼元素 Al 、 Ti 、 B 。重点：感应炉工作的基本电路以及工作的基本原理，感应炉熔炼的基本原理，感应炉冶炼用原材料，坩埚的种类、成型方法以及烧结方法，感应炉冶炼的工艺过程，合金元素烧损情况及控制方法。难点：法拉第电磁感应原理以及电流热效应原理（或焦耳—楞次定律）以及与元素的氧化、脱氧、脱硫、去气、去除夹杂有关的物理化学基本原理。第三章真空感应炉冶炼内容：真空感应炉冶炼特点、真空感应炉冶炼工艺过程、真空熔炼中元素的挥发与成分控制、真空下金属熔池与耐火材料的相互作用、新技术在感应炉冶炼中的应用。基本要求：（ 1 ）了解真空感应炉冶炼特点；（ 2 ）掌握真空感应炉冶炼工艺过程。重点理解和掌握真空下碳脱氧的能力以及真空下对氢气、氮气的脱除能力。（ 3 ）掌握真空下元素的挥发难易程度及合金元素的回收率与控制方法。（ 4 ）理解真空下金属熔池与耐火材料之间的主要反应，了解坩埚材料使金属液增氧的主要原因。（ 5 ）主要理解和了解合金镁处理、低氧势脱磷、吹氩搅拌、喷粉以及真空下氢气脱氧等感应炉冶炼中的新技术。重点：真空感应炉冶炼工艺过程，真空下元素的挥发难易程度及合金元素的回收率与控制方法，真空下金属熔池与耐火材料之间的主要反应，合金镁处理、低氧势脱磷、真空下氢气脱氧等感应炉冶炼中的新技术。难点：真空下元素的挥发难易程度及合金元素的回收率与控制方法。第四章电渣重熔

内容：电渣重熔设备和基本原理，电渣重熔的原材料及渣制度，电渣重熔的工艺参数，电渣重熔的冶金特点，电渣重熔的冶金质量以及电渣重熔的应用。基本要求：（ 1 ）掌握电渣重熔设备的主要类型和主体设备，重点掌握电渣重熔的基本原理；（ 2 ）理解和掌握电渣重熔过程中自耗电极的制备、炉渣的配比及其选择以及常用的渣系。（ 3 ）掌握电渣锭的尺寸、结晶器以及自耗电极的尺寸、冶炼电压、冶炼电流输入功率、渣量以及渣池深度等主要工艺参数的选择。（ 4 ）理解和了解熔渣的性质、建立渣池的主要方法，对锭子结晶组织的主要影响因素，以及如何获得锭子的轴向结晶。（ 5 ）掌握电渣重熔过程中合金元素的烧损规律，理解和了解对电渣重熔锭子的表面质量控制。（ 6 ）了解电渣焊接、电渣熔铸、有衬电渣炉等电渣的应用。（ 7 ）了解电渣重熔的发展动向。重点：电渣重熔的基本原理，电渣重熔设备的主要类型和主体设备，电渣重熔过程中自耗电极的制备、炉渣的配比及其选择以及常用的渣系，电渣重熔工艺参数的选择以及电渣重熔过程中合金元素的烧损规律及元素控制措施，如何获得锭子的轴向结晶。难点：电渣重熔工艺参数的选择以及电渣重熔过程中合金元素的烧损规律及元素控制。第五章真空电弧重熔内容：真空自耗炉的结构及分类，真空电弧重熔基本原理和特点，真空电弧重熔冶炼工艺过程，真空电弧重熔的冶金质量问题。基本要求：（ 1 ）理解和了解真空自耗炉的结构及分类；（ 2 ）掌握真空电弧重熔基本原理和特点；（ 3 ）掌握真空电弧重熔冶炼工艺过程；（ 4 ）了解真空电弧重熔的常见的冶金质量问题；重点：真空电弧重熔基本原理和特点，真空电弧重熔冶炼工艺过程；难点：真空电弧重熔基本原理，真空电弧重熔的常见的冶金质量问题；