中南大学冶金原理题库
第一章 概述
1．什么是冶金熔体？它分为几种类型？
3．什么是富集渣？它与冶炼渣的根本区别在哪里？
4．试说明熔盐在冶金中的主要应用。
5．熔锍的主要成分是什么？
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6．为什么熔盐电解是铝、镁、钠、锂等金属的惟一的或占主导地位的生产方法？ 第二章 冶金熔体的相平衡
1．在三元系的浓度三角形中画出下列熔体的组成点，并说明其变化规律。
X：A 10%，B 70%，C 20%；
Y：A 10%，B 20%，C 70%；
Z：A 70%，B 20%，C 10%；
若将3kg X熔体与2kg Y熔体和5kg Z熔体混合，试依据杠杆规则用作图法和计算法求出混合后熔体的组成点。
2．试出图2-44所示的三元系相图中的错误，说明原因并更正。
3．图2-45是生成了一个二元不一致熔融化合物的三元系相图
（1）写出各界线上的平衡反应；
（2）写出P、E两个无变点的平衡反应；
（3）分析熔体1、2、3、4、5、6的冷却结晶路线。
4．某三元系相图如图2-46中所示，AmBn为二元不一致熔融化合物。试分析熔体1、2、3
的冷却结晶过程。
5．图2-47为生成一个三元化合物的三元相图，
（1）判断三元化合物N的性质；
（2）标出边界线的温度降低方向；
（3）指出无变点K、L、M的性质，写出它们的平衡反应；
（4）分析熔体1、2的冷却过程。
防霉片6．试分析图2-23熔体3、4、5、6的冷却过程。
7．试根据CaO-SiO2-A12O3系相图说明组成为（wB / %）CaO 40.53，SiO2 32.94，A12O3 17.23，MgO 2.55的熔渣冷却过程中液相及固相成分的变化。
8．试根据图2-30绘制CaO- A12O3- SiO2三元系1500°C时的等温截面图。
9．给出CaO-SiO2-FeO系相图中1500°C的等温截面图，标出各相区内的相平衡关系。组
成为（wB / %）CaO 45、SiO2 25、FeO 20的熔渣在此温度下析出什么晶相？怎样才能使此熔渣中的固相减少或消除?
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10．假定炉渣碱度为= 2。在1600°C下，当渣中含FeO 58%（wB）时，炉渣是否全部处于液态？如果炉渣碱度不变，因脱碳反应渣中FeO含量降至20%（wB），在此温度下熔渣中是否有固相析出？若有固相析出，试确定其组成。
11．根据CaO-SiO2-FeO系相图，指出下列组成（wB / %）的熔体冷却时，首先析出什么物质？冷却结晶结束后的固相物质是什么？
（1）CaO 15、FeO 25、SiO2 60； （5）CaO 10、FeO 55、SiO2 35；
（2）CaO 60、FeO 10、SiO2 20； （6）CaO 20、FeO 45、SiO2 35；
（3）CaO 5、FeO 80、SiO2 15； （7）CaO 30、FeO 65、SiO2 5；
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（4）CaO 40、FeO 40、SiO2 20； （8）CaO 75、FeO 10、SiO2 15。
12．如何正确判断无变点的性质？它与化合物的性质和界线的性质有何联系？如果某三元
系中只生成了生成一致熔融化合物，该体系中有可能出现转熔点吗？
13．在分析三元系相图时，用到过哪几个规则？试简述这些规则并用图表示之。
14．试用几何方法证明浓度三角形的等比例规则。
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15．试说明绘制三元系状态图的等温截面图的主要步骤。
16．在进行三元系中某一熔体的冷却过程分析时，有哪些基本规律？
第三章 冶金熔体的结构
1．试分析Ba-O、Al-O键的性质。
2．计算CaO、MgO、FeO、MnO、ZnO、Cr2O3、TiO2、P2O5等氧化物中Me-O键的离子键分数，并比较这些氧化物离解为简单离子的趋势。 3．已知熔渣成分为（xB / %）MnO 20、CaO 50、SiO2 30。试分别用捷姆金和弗鲁德理想离子溶液模型计算渣中MnO的活度。
智能新风4．某炉渣的成分为（wB / %）FeO 13.3、MnO 5.1、CaO 38.2、MgO 14.7、SiO2 28.1、P2O5 0.6。分别用捷姆金和弗鲁德理想离子溶液模型计算渣中FeO的活度。
5．已知K11=0.196。利用马森模型计算= 0.2的PbO-SiO2二元熔体中PbO的活度。
6．如何判断离子熔体中阳离子与阴离子间作用力的大小？
7．为什么对于同一种金属，其低价氧化物呈碱性而高价氧化物呈酸性？
8．金属的熔化熵和熔化热远小于其蒸发熵和蒸发热，这说明液态金属在什么方面更接近于固态金属？为什么？
9．熔体远距结构无序的实质是什么？
10．试比较液态金属与固态金属以及液态金属与熔盐结构的异同点。
11．熔盐熔化时体积增大，但离子间的距离反而减小，为什么？
12．简述熔渣结构的聚合物理论。其核心内容是什么？
13．熔体的聚合程度是如何表示的？它与熔体结构有何关系？
14．简要说明硅酸盐熔渣中桥氧、非桥氧和自由氧的关系？
15．试简要说明当硅酸盐熔渣的O/Si比逐渐增大时，熔体中自由氧的含量、低聚物数量和NBO/T值的变化趋势。
16．捷姆金理想离子溶液模型通常只对强碱性渣有较好的适用性，为什么？
第四章 冶金熔体的物理性质
1．利用 CaO-FeO-SiO2系熔渣的等密度曲线图（图4-8）说明CaO含量一定时FeO含量对熔渣密度的影响。
2．试利用熔渣的等粘度曲线图（图4-12）估计组成为（wB / %）CaO 38.0、SiO2 38.39、A12O3 16.0、MgO 2.83的高炉渣在1500°C时的粘度。如果将温度提高到1900°C，此熔渣的粘度降低到多大?
3．试利用加和性规则计算1400°C时，组成为（wB / %）CaO 35、SiO2 50、A12O3 15的
高炉渣的表面张力，并与由等表面张力曲线图所得的结果（图4-23）进行比较。
4．用加和性规则计算1400°C时，组成为（wB / %）CaO 30、SiO2 20、FeO 50的炉渣的表面张力，并与根据图4-24的等表面张力曲线图所得的值进行比较。
5．试计算800°C的铝液、1200°C的铜液和1650°C的铁液的粘度。有关数据见下表：
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