金属采矿学复习资料(仅供参考)
第一章金属矿床的工业特征
1.矿石：凡是地壳中的矿物自然聚合体，在现代技术经济水平条件下，能以工业规模从中
提取国民经济所必需的金属或其他矿物产品者，称作矿石。
2.废石：矿体的围岩及岩体中的岩石（夹石），不含有用成分或含量过少，从经济的角度
出发屋开采价值的成为废石。
3.品位：矿石中有用成分的含量成为品味，单位采用g/t或g/m3。
4.边界品位：是划分矿石与废石（围岩或夹石）的有用组分最低含量的标准。
5.工业品位：目前技术经济条件下能够为工业利用提供符合要求的矿石的最低平均品位，
显然工业品味高于或等于边界品位。
6.矿石与废石、工业矿床与非工业矿床的概念是相对的。它是随着国家资源情况，国民经
济对矿石的需求、经济地理条件、矿石开采及加工技术水平的提高以及生产成本升降和市场价格的变化等而变化。
7.矿岩的力学性质
1)硬度：指矿岩抵抗工具侵入的性能。
2)坚固性：是指矿岩抵抗外力的性能。常用坚固性系数f来表示。它反映矿岩的极限抗压
强度、凿岩速度、炸药消耗量等值的综合值，f=R/10 R为极限抗压强度。
3)稳固性：矿岩的采掘空间允许暴露面积的大小和允许暴露时间长短的性能。
4)结块性：矿石从岩体中采下后，在遇水或受压后重新结成整体的性能。
5)氧化性：硫化矿石在水和空气的作用下变为氧化矿石的性能；
6)含水性：矿石吸收和保持水分的性能。
7)碎胀性：矿石从原矿体上被崩落破碎后，因碎块之间具有空隙，体积比原岩体积增大，
这种性能称为碎胀性。破碎后的体积与原岩体积之比，成为碎胀系数。
1.矿体按倾角、厚度是如何划分的。
1)按形状划分：
●层状矿体
●脉状矿体
●块状矿体
2)按倾角划分：
●水平和近水平矿体：倾角0°~5°的矿体（有轨设备直接装运）
●缓倾斜矿体：倾角为5°~30°的矿体（电耙装运）
●倾斜矿体：倾角为30°~55°的矿体（溜槽或爆力运搬）
●急倾斜矿体：倾角55°~90°的矿体（重力运搬）
3)按厚度划分：
●极薄矿体：厚度小于0.8m
●薄矿体：厚度为0.8~4m
●中厚矿体：厚度为5~15m
●厚矿体：厚度为15~40m
●极厚矿体：厚度大于40m
2.矿床的工业特征：（要求理解各个特征产生的原因）P6
●赋存条件不确定
●品位变化大
●地质构造复杂
●矿石和围岩坚固
●矿岩含水
第二章金属矿地下开采的原则
1.金属矿地下开采的基本要求（理解各条内容）P8
1)要确保开采工作的安全并具有良好的劳动条件
2)符合环境保护法的要求减少对环境的破坏
3)高效可持续发展
2.金属矿地下开采单元的划分
1)矿区的划分：矿区（矿业公司）——矿田（矿山）——矿段（矿井）
倾斜矿体——按标高划分为阶段——沿走向划分为矿块（采区）
2)矿段的划分
近水平矿体——沿走向划分为盘区——沿倾向划分为区段
3.金属矿地下开采顺序：
1)矿田内井田间的开采顺序
先近后远，先浅后深，先易后难，先富后贫，综合利用的原则。
2)井田内阶段间的开采顺序
下行开采、上行开采、露天和地下联合开采（各自的优缺点）
3)阶段中矿块间的开采顺序
前进式、后退式、混合式
4)相邻矿体间的开采顺序
先采上盘：当矿体倾角α等于或小于下盘岩石移动角г时，下盘岩层就不移动
原则：贫富兼采、厚薄兼采、大小兼采、难易兼采
4.金属矿地下开采的步骤：开拓、采准、切割、回采
1)开拓：从地表开掘一系列的巷道到达矿体，以形成矿井生产所必不可少行人、通风、提
升、运输、排水、供电、供风、供水等系统、一便将矿石、废石、污风、污水运到地面，并将设备、材料、人员、动力及新鲜空气输送到地下，这一工作称为开拓。
2)采准：采准是在已完成开拓工作的矿体中掘进巷道，将阶段划分为矿块（采区），并在
矿块中形成回采所必须的行人、凿岩、通风、出矿等条件的工作。
3)切割：是指在完成采准工作的矿块内，为大规模回采矿石开辟自由面和补偿空间。
4)回采：在矿块中做好采准切割工程后，进行大量采矿工作叫做回采。
回采工作一般包括落矿、采场运搬、地压管理三项主要作业。
5.三级矿量：开拓矿量、采准矿量、备采矿量
1)开拓矿量：凡按设计规定在某范围内的开拓巷道掘进完毕，并形成完整的提升、运输、
通风、排水、供风、供电等系统的，则此范围内开拓巷道所控制的矿量，称为开拓矿量。
2)采准矿量：在已完成开拓
工作的范围内，进一步完成开采矿块所用采矿方法规定的采准巷道掘进工程的，则该矿块的储量极为采准矿量。（采准矿量是开三级矿量
保有期限
黑色金属矿山有色金属及化工矿山开拓矿量3～5年>3年
采准矿量6～12月1年
备采矿量3～6月0.5年
拓矿量的一部分）
3) 备采矿量：在已进行了采准工作的矿块内，进一步全部完成所用采矿方法规定的切割工
程，形成自由面和补偿空间等工程的，则该矿块内的储量称为备采矿量。（备采矿量是采准矿量的一部分）
6. 损失与贫化的概念（P19例题、图明白理解）
1) 矿石的损失：在开采过程中，由于各种原因使矿体中一部分矿石未采下来或已采下来而散失于井下未运出来，此现象叫做矿石损失。损失的工业矿石量与工业矿石量之比称作损失率；采出的工业矿石量与工业矿石量之比称作回收率；显然两者之和为1。 2) 矿石的贫化：开采过程中，由于采下的矿石中混入了废石，或由于矿石中有用成分形成粉末而损失，致使采出的矿石品位低于工业矿石的品位，此现象称作矿石的贫化。采出矿石品位降低值与原工业矿石品位的比值，称作贫化率。 3) 岩石（废石）的混入：在矿床的开采过程中，由于技术原因，采出的矿石中不可能完全是工业矿石，必有一部
分废石混入到采出矿石中来，增加了采出矿石量，此现象称作岩石混入或混入岩石。混入的岩石量与采出的矿石量之比称作废石混入率。
7. 降低矿石损失贫化的措施
1) 加强地质勘探工作，弄清矿床赋存规律及开采技术条件，给设计生产部门提供确切的矿
产体状、形状、品位及其变化规律等资料。
2) 在基建和生产过程中加强生产探矿，认真对矿体进行二次圈定，使采准切割、落矿的设
计建立在可靠的地质资料基础之上。
3) 选择合理的采矿方法，设计合理的矿块结构参数及回采工艺。这就要求对矿山的岩体力
学方面加强研究和测定，式设计的矿块尺寸、矿柱尺寸和地压管理方法建立在科学的基础上。特别是在新矿投产后，矿体才开始被揭露，因尽快通过试验，找到最优的采矿方法极其合理的结构参数。
4) 合理选择矿体的开采顺序，及时回采矿柱、处理采空区。
5) 加强矿山的生产管理，建立有关的规章制度，设立专门管理机构，对矿石损失贫化进行
经常性监测、管理和分析研究。
6) 合理采用新技术、新工艺和新设备。
第三章金属矿地下开采开拓方法
1. 开拓方法分类
2. 斜坡道开拓法与井筒开拓相比的优缺点、形式
优点：适用范围广，施工速度快、生产安全可靠、机械化程度高
缺点：矿井空气污染、设备维护成本高
形式：螺旋式、折返式
第五章辅助开拓工程
1. 辅助开拓巷道：副井（平硐）、通风井、溜井、充填井、石门、井底车场及井下硐室等。
2. 辅助开拓巷道工程的作用：
1) 备用出口，安全规程规定要求地下开采不得少于两个安全出口。 损失工业矿石量Q S 混入废石量R 工业矿石量Q 采出矿石量Q`
2)井下通风，需有单独的进风与出风井巷。
3)解决提升与水平运输的衔接。
4)满足人员上下、设备调配、废石排出、变电、排水、地下破碎装载、充填、机修等要求。
3.阶段运输巷道的布置形式(可能为综合分析题，各种布置形式的优缺点、适用条件)P55
1)单一沿脉布置
2)下盘双巷加联络道布置
3)沿脉平巷加穿脉布置
4)上下盘沿脉巷道加穿脉布置（环形运输布置）
5)平底装车布置
4.溜井结构形式
溜井按其开掘的倾角、溜放阶段的数目以及溜放过程中能否控制等不同可分为：
1)单阶段型：施工与管理简单，而且可以在溜井内储矿，这对降低矿石在溜井内落差，减
轻矿石对溜井壁的冲击磨损，调节上下阶段矿石的运输量，都是十分有利的。
2)多阶段型：储矿高度受到限制，由于落差高，放矿冲击力大，对溜井壁的磨损也较为严
重。
3)垂直型：易于施工，便于管理，矿石呈中心落矿，对井壁的冲击磨损小，磨损主要在上
口；但中心落矿冲击力达，矿石容易冲碎。
4)倾斜型
5)控制型
6)非控制型
第七章采矿生产工艺
1．采矿方法：为了达到开采矿产的目的，从井田或矿块中开采矿石的采准、切割和回采工作（方法）的总称。
2．金属矿床地下开采采矿方法分类以及各采矿方法的特点与本质（可能为综合分析题）1)分类：根据矿块回采期间地压控制方法的不同，将金属矿床地下开采采矿方法分为空场
法、充填法、崩落法。
2)各采矿方法的特点与本质P97
a.空场法：在矿房开采过程中不用人工支撑，充分利用矿石与围岩的自然支撑力，将矿石
与围岩的暴露面积和暴露时间控制在其稳固程度所允许的安全范围内的采矿方法总称为空场采矿法。其特点是，将矿块划分为矿房与矿柱，先采矿房，后采矿柱，开采矿房时用矿柱及围岩的自然支撑力进行地压管理，开采空间始终保持敞空状态。
b.充填法：随回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿放，主要特征在于充填
工序作为回采工序的一环。
c.崩落法：随着回采工作的进行，有计划、有步骤地崩落矿体顶板或下放上部的覆盖岩石。3．采准工程中阶段运输平巷的布置形式P99
1)沿脉单线有错车道布置
2)穿脉或沿脉尽头式布置
3)脉内外环形布置
4)脉外环形布置
5)无轨装运设备运输巷道布置
4．斜坡道采准P103
1)斜坡道采准特点：虽然掘进工作量大，但与大断面专用设备井的采准相比，设备运行调
度、人员进出采场、材料设备运送等均较为方便，且劳动条件大为改善。
2)斜坡道采准包括采准斜坡道与采准平巷两部分。
3)采准斜坡道的布置形式
a.按斜坡道的线路形式分为：直进式、折返式和螺旋式三种。
b.按采准斜坡道与矿体之间的关系分为下盘斜坡道、上盘斜坡道、端部斜坡道与脉内斜坡
道四种。（适用条件）
第八章空场采矿法
1.空场采矿法根据被开采矿体的倾角、厚度等条件不同分类：房柱采矿法、全面采矿法、
分段采矿法、阶段矿房采矿法、留矿采矿法。
2.房柱采矿法、全面采矿法、留矿采矿法的特点、优缺点以及适用条件？
1)房柱采矿法
●特点：在划分采区或矿块的基础上，矿房与矿柱交替布置，回采矿房的同时留下规则的
连续或不连续矿柱，用于支撑开采空间进行地压管理。
●优点：采切工作量小，回采工作组织简单，坑木消耗量小，采场通风好，能使用高效大
型机械设备，可实现机械化开采，采场生产力及劳动生产率较高，采矿成本低。
●缺点：矿石损失率高。
●适用条件：用于矿岩，特别是顶板围岩稳固，起码中等稳固以上，倾角不大于30°矿
体；浅孔落矿方案矿体厚度不大于8~10m，中深孔落矿方案矿体厚度可适当大些；矿体与围岩接触面平整、价值不高或不富的矿床。
2)全面采矿法
●特点：开采矿体厚度不大于3~4m，采区可不划分为矿块，回采工作面可以逆倾向、沿
走向、逆伪倾向全面推进。
●优点：工作面宽广，工作组织简单，劳动生产率较高，采场通风好，坑木消耗量少，采
矿成本低，能在采场内进行手选，所以矿石贫化率不高。
●缺点：留矿柱较多时，矿石损失量较大；菜场顶板暴露面颊大，安全性较差。
●适用条件：矿岩稳固，水平微倾斜矿体或倾角不大于30~35的缓倾斜矿体；矿体厚度不
宜大于5~7m，矿体产状稳定的贫矿体。
3)留矿采矿法P176
特点：在采场中由下向上逐层进行回采矿石，每层采下的矿石只放出约三分之一的矿量，其余的采下矿石暂留采场中作为继续上采的工作台，并可对采空场进行辅助支撑；待整个采场的矿石落矿完毕后，再将存留在采场内的矿石全部放出。
优缺点及适用条件：略
3.识图分析：P139图8—2、P145图8—9、P170图8—36
4.矿柱回采和采空区处理P177
第九章充填采矿法
1.充填采矿法的分类
1)按矿块结构和回采工作面推进方向划分为：单层充填采矿法、上向分层充填采矿法、下
向分层充填采矿法和分采充填采矿法。
2)按所采用的充填和输出方法不同划分为：干式充填采矿法、水力充填采矿法、胶结充填
采矿法。
2.分采充填采矿法（优缺点、适用条件）P195
优点：对开采极薄的贵重金属矿脉，在经济上比混采留矿法优越。
缺点：工艺复杂，效率低，劳动强度大，矿石损失与贫化率较高。
适用条件：适用于品位较高、薄矿体（小于0.8m）的贵重金属矿脉。
3.分采充填与留矿联合采矿法P196
4.矿柱回采P198
5.本章小结P210
第十章崩落采矿法
1.单层崩落采矿法（详细看）
1)特点：矿体全厚作为一个分层回采，随工作面的推进，有计划地崩落顶板岩石，借以充
填处理采空区和降低工作面地压。
2)适用条件：适用于采厚小于3m，倾角小于30°，矿岩不稳固的矿体。
3)分类：根据工作面形状和尺寸等的不同，可分为长壁式、短壁式、进路式、柱式和房柱
式等方案。
第十一章地下开采设计
1.采矿方法选择的基本要求
1)工作条件要安全和良好
2)充分、合理地开采地下矿产资源
3)生产能力满足哟啊球，劳动生产率高
4)生产成本低、经济效益高。
2.采矿方法选择的主要影响因素
1)矿床地质条件对于采矿方法选择有直接影响，起控制性作用；矿床地质条件一般包括：
矿石和围岩的物理力学性质、矿体产状、矿石的品位及价值、有用矿物在矿体和围岩中的分布、矿体赋存深度、矿石和围岩的自燃性和结块性。
2)开采技术经济条件主要包括地表是否允许陷落、加工部门对产品的技术要求、技术装备
与材料供应、采矿方法所要求的技术管理水平。
3.采矿方法选择的方法（详细看P282—P284）
1)采矿方法初选
2)技术经济分析
3)技术经济比较
4.采矿方法选择实例P284
由于自身水平有限如有错误或纰漏请大家原谅，在这里预祝大家顺利通过考试呵呵
金属材料的基本知识综合测试 一、判断题（正确的填√，错误的填×） 1、导热性好的金属散热也好，可用来制造散热器等零件。（） 2、一般，金属材料导热性比非金属材料差。（） 3、精密测量工具要选用膨胀系数较大的金属材料来制造。（） 4、易熔金属广泛用于火箭、导弹、飞机等。（） 5、铁磁性材料可用于变压器、测量仪表等。（） 6、δ、ψ值越大，表示材料的塑性越好。（） 7、维氏硬度测试手续较繁，不宜用于成批生产的常规检验。（） 8、布氏硬度不能测试很硬的工件。（） 9、布氏硬度与洛氏硬度实验条件不同，两种硬度没有换算关系。（） 10、布氏硬度试验常用于成品件和较薄工件的硬度。 11、在F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径的大小有关，直径愈小，硬度值愈大。（） 12、材料硬度越高，耐磨性越好，抵抗局部变形的能力也越强。（） 13、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（） 14、20钢比T12钢的含碳量高。（） 15、金属材料的工艺性能有铸造性、锻压性，焊接性、热处理性能、切削加工性能、硬度、强度等。（） 16、金属材料愈硬愈好切削加工。（） 17、含碳量大于0.60%的钢为高碳钢，合金元素总含量大于10%的钢为高合金钢。（） 18、T10钢的平均含碳量比60Si2Mn的高。（） 19、一般来说低碳钢的锻压性最好，中碳钢次之，高碳钢最差。（） 20、布氏硬度的代号为HV，而洛氏硬度的代号为HR。（） 21、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（） 22、某工人加工时，测量金属工件合格，交检验员后发现尺寸变动，其原因可能是金属材料有弹性变形。（） 二、选择题 1、下列性能不属于金属材料物理性能的是（）。 A、熔点 B、热膨胀性 C、耐腐蚀性 D、磁性 2、下列材料导电性最好的是（）。 A、铜 B、铝 C、铁烙合金 D、银 3、下列材料导热性最好的是（）。 A、银 B、塑料 C、铜 D、铝 4、铸造性能最好的是（）。 A、铸铁 B、灰口铸铁 C、铸造铝合金 D、铸造铝合金 5、锻压性最好的是（）。
1．试述碳素钢中C的作用。（书上没有，百度的） 答：随C含量的增加，其强度和硬度增加，而塑性韧性和焊接性下降。当含碳量大于0.25时可焊性变差，故压力管道中一般采用含碳量小于0.25的钢。含碳量的增加，其球化和石墨化的倾向增加。 2．描述下列元素在普通碳素钢的作用：(a)锰、(b)硫、(c)磷、(d)硅。（P5、P6） 答：Mn在碳钢中的含量一般小于0.8%。可固溶，也可形成高熔点MnS（1600℃）夹杂物。 MnS在高温下具有一定的塑性，不会使钢发生热脆，加工后硫化锰呈条状沿轧向分布。 Si在钢中的含量通常小于0.5%。可固溶，也可形成SiO2夹杂物。夹杂物MnS、SiO2将使钢的疲劳强度和塑、韧性下降。S是炼钢时不能除尽的有害杂质。在固态铁中的溶解度极小。 S和Fe能形成FeS，并易于形成低熔点共晶。发生热脆 (裂)。P也是在炼钢过程中不能除尽的元素。磷可固溶于α-铁。但剧烈地降低钢的韧性，特别是低温韧性，称为冷脆。磷可以提高钢在大气中的抗腐蚀性能。S和P还可以改善钢的切削加工性能。 3.描述下列元素在普通碳素钢的作用：(a)氮、(b)氢、(c)氧。（P6） 答：N在α-铁中可溶解，含过饱和N的钢经受冷变形后析出氮化物—机械时效或应变时效，降低钢的性能。N可以与钒、钛、铌等形成稳定的氮化物，有细化晶粒和沉淀强化。H在钢中和应力的联合作用将引起金属材料产生氢脆。常见的有白点和氢致延滞断裂。 O在钢中形成硅酸盐2MnO?SiO2、MnO?SiO2或复合氧化物MgO?Al2O3、MnO?Al2O3。 4.为什么钢中的硫化锰夹杂要比硫化亚铁夹杂好? （P5） 答：硫化锰为高熔点的硫化物（1600），在高温下具有一定的塑性，不会使钢发生热脆。而硫化铁的熔点较低，容易形成低熔点共晶，沿晶界分布，在高温下共晶体将熔化，引起热脆。 5. 当轧制时，硫化锰在轧制方向上被拉长。在轧制板材时，这种夹杂的缺点是什么? （P5） 答：这些夹杂物将使钢的疲劳强度和塑性韧性下降，当钢中含有大量硫化物时，轧成钢板后会造成分层。 6．对工程应用来说，普通碳素钢的主要局限性是哪些? 答：弹性模量小,不能保证足够的刚度;抗塑性变形和断裂的能力较差;缺口敏感性及冷脆性较大;耐大气腐蚀和海水腐蚀性能差;含碳量高,没有添加合金元素,工艺性差. 7．列举五个原因说明为什么要向普通碳素钢中添加合金元素以制造合金钢? 答：提高淬透性;提高回火稳定性;使钢产生二次硬化;(老师课上只说了这三点) 8、哪些合金元素溶解于合金钢的铁素体?哪些合金元素分布在合金钢的铁素体和碳化物相之间?按照形成碳化物的倾向递增的顺序将它们列出。（P17—P18） 答：①Si、Al、Cr、W、Mo、V、Ti、P、Be、B、Nb、Zr、Ta②Ti、Zr、Nb、V、Mo、W、Cr 9、叙述1.0~1.8％锰添加剂强化普通碳素钢的机理。 答：①锰可以作为置换溶质原子形成置换固溶体，通过弹性应力场交互作用、电交互作用、化学交互作用阻碍位错运动；②增加过冷奥氏体稳定性，使C曲线右移，在同样的冷却条件下，可以得到片间距细小的珠光体，同时还可起到细化铁素体晶粒的作用，从而达到晶界强化的目的。③促进淬火效应。淬火后希望获得板条马氏体，造成位错型亚结构。 ④通过降低层错能，使位错易于扩展和形成层错，增加位错交互作用，防止交叉滑移。 10、合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在γ-Fe 中形成无限固溶体？（P15-P16） 答：①V、Cr、W、Mo、Ti、Al②Mn、Co、Ni、Cu ③V、Cr、W、Mo、Ti、Al ④Mn、Co、Ni 11、钢中常见的碳化物类型主要有六种，例如M6C就是其中的一种，另外还有其它哪五种？哪一种碳化物最不稳定？ 答：①MeX、Me2X、Me3X、Me7X3、Me23X6②Me3X
一、判断题（对的打√错的打×，每小题1分，共10分） 1.主井采用斜井，副井采用立井的综合开拓是目前大型矿井普遍采用的开拓方式。（√） 2.区段分层平巷的水平式布置一般适用于倾角较大的煤层。（√） 3.为了减少煤柱损失和煤体自燃威胁，我们一般把阶段运输大巷布置在煤层中。（×） 4. 采区下部车场在煤层倾角大时，材料车场多采用顶板绕道布置方式。（√） 5. 区段巷道采用沿空掘巷布置方式，相邻工作面必须及时进行回采。（×） 6. 我国煤矿采区的开采顺序目前主要是采用前进式开采。（√） 7. 采煤机双向割煤，为强化工作面顶板管理，多采用中部斜切进刀。（×） 8. 矿井主要运输大巷布置在煤层中，有利于控制大巷方向与坡度。（×） 9. 在采区每个区段内只能布置一个采煤工作面。（×） 10.随着高产高效综采的发展，采区准备方式逐步向单层化和全煤巷化发展。（√） 11. 采区中部车场斜面线路二次回转后，为了防止翻车应将线路外轨抬高。（×） 12. 当井田范围确定时,矿井生产能力大,其服务年限则比较小。（√） 13.煤层之间的开采顺序一般采用自下而上逐次开采的上行开采顺序。（×） 14.轨道上（下）山采用串车提升时，要求上山坡度小于25°。（√） 15.采煤机正常工作时，一般其前滚筒沿底板割煤，后滚筒沿顶板割煤。（×） 16.采煤工作面的平行作业各工序在空间上不需要保持距离。（×） 17. 工作面顶板破碎，单体支架支护选用错梁式布置较合适。( √) 18.双运输机低位放顶煤支架主要特点是放煤效果好，采出率高，有利于降尘。（√） 19.划分井田时，尽可能利用自然条件作为井田边界。（√） 20. 厚煤层分层开采，倾角较大时分层平巷多采用垂直布置。(×) 21、矿井轨道转弯时，为保持车辆运行平稳需抬高外轨。( √ ) 22、采区中部车场斜面线路二次回转后，为了防止翻车应将线路外轨抬高。（×） 23、单体支护工作面放顶，回柱顺序一般采用由下而上进行。（√） 24、在设计矿井时,一般地说,矿井的生产能力越大,服务年限越长。( √ ) 25、顶板穿岩斜井一般使用于开采斜角较大的煤层。（×） 26、厚煤层分层同采，需要在每一个区段或分带布置运输集中巷和回风集中巷。( √ ) 27、运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，当受到地质构造影响时，应设法使大巷尽量取直。(√ ) 28、运输大巷坡度应根据其运输方式而定，一般取0.3%~0.5%（√）
第一章钢中的合金元素 1、合金元素对纯铁γ相区的影响可分为哪几种 答：开启γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素 扩展γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素 封闭γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅属于此类合金元素 缩小γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素 2、合金元素对钢γ相区和共析点会产生很大影响，请举例说明这种影响的作用 答：合金元素对α-Fe、γ-Fe、和δ-Fe的相对稳定性以及同素异晶转变温度A3和A4均有很大影响 A、奥氏体（γ）稳定化元素 这些合金元素使A3温度下降，A4温度上升，即扩大了γ相区，它包括了以下两种情况：（1）开启γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素 （2）扩展γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素 B、铁素体（α）稳定化元素 （1）封闭γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅 （2）缩小γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素 3、请举例说明合金元素对Fe-C相图中共析温度和共析点有哪些影响 答： 1、改变了奥氏体相区的位置和共析温度 扩大γ相区元素：降低了A3，降低了A1 缩小γ相区元素：升高了A3，升高了A1 2、改变了共析体的含量 所有的元素都降低共析体含量 第二章合金的相组成 1、什么元素可与γ-Fe形成固溶体，为什么
答：镍可与γ-Fe形成无限固溶体 决定组元在置换固溶体中的溶解条件是： 1、溶质与溶剂的点阵相同 2、原子尺寸因素（形成无限固溶体时，两者之差不大于8%） 3、组元的电子结构（即组元在周期表中的相对位置） 2、间隙固溶体的溶解度取决于什么举例说明 答：组元在间隙固溶体中的溶解度取决于： 1、溶剂金属的晶体结构 2、间隙元素的尺寸结构 例如：碳、氮在钢中的溶解度，由于氮原子小，所以在α-Fe中溶解度大。 3、请举例说明几种强、中等强、弱碳化物形成元素 答：铪、锆、鈦、铌、钒是强碳化物形成元素；形成最稳定的MC型碳化物钨、钼、铬是中等强碳化物形成元素 锰、铁、铬是弱碳化物形成元素 第四章合金元素和强韧化 1、请简述钢的强化途径和措施 答：固溶强化 细化晶粒强化 位错密度和缺陷密度引起的强化 析出碳化物弥散强化 2、请简述钢的韧化途径和措施 答：细化晶粒 降低有害元素含量 调整合金元素含量
采矿学复习资料 注：该资料题型分类并非十分合理，仅供参考；由于时间仓促，加上作者水平有限，错误和疏漏之处在所难免，若同学们发现有错误或是不妥之处，望及时指正以使大家共同提高，谢谢！ 一、名词解释 采煤方法：采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合。 采煤工艺：采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的相互配合。 煤田（coal field）：同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区。 矿区（mining area）：统一规划和开发的煤田或其一部分。 井田（矿田）：划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田。 矿井生产能力：矿井设计生产能力，万t /a。设计中规定矿井在单位时间（年）内采出的煤炭和其它矿产品的数量。 矿井井型：按矿井设计年生产能力大小划分的矿井类型。 大型矿井：120、150、180、240万t/a 300、400、500、600万t/a及以上； 中型矿井：45、60、90万t/a； 小型矿井：30万t/a以下。 阶段（horizon）：沿一定标高划分的一部分井田。 水平（level ）：常指某一标高的水平面。 开采水平：简称水平，运输大巷及井底车场所在的位置及所服务的开采范围； 广义的水平：布置大巷的某一标高的水平面； 采区：阶段或开采水平内沿走向被划分为具有独立生产系统开采块段。 采煤循环：采煤工作面完成落煤、装煤运煤、支护和处理采空区的周而复始的过程。（P133）循环方式：循环进度与昼夜循环数的总称 作业方式：采煤工作面一昼夜内采煤班和准备班的配合方式 正规循环：在规定的时间内保质保量地完成了循环作业图中规定任务的循环 及时支护：采煤机割煤后，先移架，后推移输送机。（P139） 滞后支护：采煤机割煤后，先推移输送机，后移架。（P139） 开机率：采煤机实际运转的时间占可利用的采煤作业时间的百分比。（P166） 倾斜分层：将厚煤层分成若干与煤层层面相平行的分层，然后逐层开采。工作面沿走向或倾向推进； 分层同采：在同一区段范围内，上、下分层工作面错开一定距离同时采煤，称：“分层同采”分层分采：在同一区段范围内，采完一个分层后再采下一个分层称“分层分采”。（P220）人工假顶的分类：竹笆假顶、金属网假顶、塑料假顶。（P222） 顶煤破碎过程：初始破坏区；破坏发展区；裂隙发育区；垮落破碎区。 顶煤冒放性的影响因素：煤层赋存条件、煤层厚度、工作面条件。（P234）放煤步距（循环放煤步距）在工作面推进方向上，前后两次放顶煤之间工作面推进的距离。（P236） 椭球体放矿理论：椭球体放矿理论认为：矿石在采场破碎后，是按近似椭球体形状向下自然流动下来的，即原来所占的空间形状为一个旋转椭球体； 放矿椭球体：放矿过程形成的椭球体叫放出椭球体。 松动椭球体：停止扩展而最终形成的椭球体叫松动椭球体（P235） 多轮、分段、顺序、等量放煤：采面分2 3段，段内同时开启两个相邻放煤口，每次放1/2
金属材料学复习思考题 （2009） 第一章钢的合金化原理 1．名词解释 1）合金元素；2）微合金元素；3）奥氏体形成元素；4）铁素体形成元素； 5）原位析出； 6）离位析出 2．合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？ 哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在γ-Fe 中形成无限固溶体？ 3．简述合金元素对扩大或缩小γ相区的影响，并说明利用此原理在生产中有何意义？ 4．简述合金元素对铁碳相图（如共析碳量、相变温度等）的影响。 5．合金钢中碳化物形成元素（V，Cr，Mo，Mn等）所形成的碳化物基本类型及其相对稳定性。 6．主要合金元素（V，Cr，Ni，Mn，Si，B等）对过冷奥氏体冷却转变影响的作用机制。 7．合金元素对马氏体转变有何影响？ 8．如何利用合金元素来消除或预防第一次、第二次回火脆性？ 9．如何理解二次硬化与二次淬火两个概念的相关性与不同特点。 10．一般地，钢有哪些强化与韧化途径？ 第二章工程结构钢 1．对工程结构钢的基本性能要求是什么？ 2．合金元素在低合金高强度结构钢中的主要作用是什么？为什么考虑采用低C？ 3．什么是微合金钢？微合金化元素在微合金化钢中的主要作用有哪些？试举例说明。 4．低碳贝氏体钢的合金化有何特点？ 第三章机械制造结构钢 1．名词解释 1）液析碳化物；2）网状碳化物；3）水韧处理4）超高强度钢 2．对调质钢、弹簧钢进行成分、热处理、常用组织及主要性能的比较，并熟悉各自主要钢种。 3．液析碳化物和带状碳化物的形成、危害及消除方法。 4．说明易切削钢提高切削性能的合金化原理。 5．马氏体时效钢与低合金超强钢相比，在合金化、热处理、强化机制、主要性能等方面有何不同？6．高锰钢在平衡态、铸态、热处理态、使用态四种状态下各是什么组织？为何具有抗磨特性？ 7．GCr15钢是什么类型的钢？这种钢中碳和铬的含量约为多少？碳和铬的主要作用分别是什么？其预先热处理和最终热处理分别是什么？ 8．氮化钢的合金化有何特点？合金元素有何作用？
金属材料学复习资料 题型：判断，选择，简答，问答 第一章 1.要清楚的三点： 1)同一零件可用不同材料及相应工艺。例：调质钢；工具钢 代用 调质钢：在机械零件中用量最大，结构钢在淬火高温回火后具有良好的综合力学性能，有较高的强韧性。适用于这种处理的钢种成为调质钢。调质钢的淬透性原则，指淬透性相同的同类调质钢可以互相代用。 2)同一材料，可采用不同工艺。例：T10钢，淬火有水、水- 油、分级等。强化工艺不同，组织有差别，但都能满足零件要求。力求最佳的强化工艺。 淬火冷却方式常用水-油双液淬火、分级淬火。成本低、工艺性能好、用量大。 3)同一材料可有不同的用途。例：602有时也可用作模具。低合 金工具钢也可做主轴，15也可做量具、模具等。 602是常用的硅锰弹簧钢，主要用于汽车的板弹簧。低合金工具钢可制造工具尺寸较大、形状比较复杂、精度要求相对较高的模具。15只在对非金属夹杂物要求不严格时，制作切削
工具、量具和冷轧辊等。 2.各种强化机理（书24页） 钢强化的本质机理：各种途径增大了位错滑移的阻力，从而提高了钢的塑性变形抗力，在宏观上就提高了钢的强度。 1)固溶强化：原子固溶于钢的基体中，一般都会使晶格发生畸 变，从而在基体中产生弹性应力场，弹性应力场与位错的交互作用将增加位错运动的阻力。从而提高强度，降低塑韧性。 2)位错强化：随着位错密度的增大，大为增加了位错产生交割、 缠结的概率，所以有效阻止了位错运动，从而提高了钢的强度。但在强化的同时，也降低了伸长率，提高了韧脆转变温度。 3)细晶强化：钢中的晶粒越细，晶界、亚晶界越多，可有效阻 止位错运动，并产生位错塞积强化。细晶强化既提高了钢的强度，又提高了塑性和韧度，所以是最理想的强化方法。 4)第二相强化：钢中微粒第二相对位错有很好的钉扎作用，位 错通过第二相要消耗能量，从而起到强化效果。 根据位错的作用过程，分为切割机制和绕过机制。 根据第二相形成过程，分为回火时第二相弥散沉淀析出强化； 淬火时残留第二相强化。
名词解释 放顶煤开采开采水平大型矿井阶段分层同采分层分采滞后支护沿空掘巷沿空留巷开拓煤量采区车场井底车场及时支护DX—924—5—1513矿井生产能力煤田井田准备方式 填空 1、在T = Z k /（A×K）的关系式中，T代表矿井服务年限，Z k代表矿井可采储量，A代表????????????????????，K代表储量备用系数。 2、在缓倾斜煤层中的长壁工作面，炮采工艺方式是指采用爆破落煤、????????????????????装煤和人工装煤、可弯曲刮板输送机运煤及单体支柱支护的采煤工艺方式。 3、斜井开拓条件下，当煤层或岩层的倾角与斜井的倾角不一致时，斜井布置可以采用穿层斜井，煤层倾角较小时可以采用沿煤层顶板穿层斜井，煤层倾角较大时可以采用???????????????????????斜井。 4、井底车场内用于排水的副井主要硐室是?????????????????????????。 5、运输大巷采用轨道和矿车运输时，根据矿车的卸载方式（法）不同，分???????????????矿车和底卸式矿车两种。 6、采区下部车场按装车站位置不同，分大巷装车式、???????????????????装车式和绕道装车式下部车场三种类型。 7、在采用多井筒分区域开拓方式的特大型矿井中，各分区域都布置有辅助井筒，这些辅助井筒担任各分区域的进风、回风和辅助提升任务，而各分区域生产的煤由???????????????????????集中提升或运出。 8、根据滚筒采煤机在长壁工作面进刀的位置不同，斜切进刀分为在工作面端
部斜切进刀和在工作面???????????????????斜切进刀两种。 9、当前开采技术条件下，从经济上合理和技术上先进考虑，开采急倾斜3m～5m左右的厚煤层多采用???????????????????????????采煤法。 10、运输大巷的断面要满足运输、通风、???????????????????????和铺设管线的需要，符合《煤矿安全规程》的规定。 11、在缓倾斜煤层中的长壁工作面，炮采工艺方式是指采用????????????????????落煤、爆破装煤和人工装煤、可弯曲刮板输送机运煤及单体支柱支护的采煤工艺方式。 12、空重车线与主要运输巷道垂直时，立井采用箕斗提升、大巷采用矿车运输的环行井底车场称为立井???????????????????????环行井底车场。 13、在Z k =（Z g－P）C的关系式中，Z k代表矿井可采储量，Z g代表工业储量，P代表永久煤柱损失量，C代表?????????????????。 14、??????????????????是井田范围内已开掘的开拓巷道所圈定的尚未采出的可采储量。 15、在T = Z k /（A×K）的关系式中，T代表矿井服务年限，Z k代表矿井可采储量，A代表矿井生产能力，K代表储量备用系数，K的取值范围为??????????????????。 16、主立井多用箕斗提升煤炭，副立井多用??????????????????升降人员、材料和设备。 17、井底车场内用于固定箱式矿车卸煤的主井硐室被称为???????????????硐室。 18、根据综采放顶煤工作面液压支架配套的刮板输送机台数和放煤口位置不
金属材料学复习资料 一．名词解释 1、合金元素: 为了得到一定的物理、化学或机械性能而特别添加到钢中的化学元素。(常用M 来表示) 2、微合金元素:有些合金元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在0.1%左右（如 B 0.001%，V 0.2 %）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这种化学元素称为微合金元素。 3、奥氏体形成元素:在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ相；如 Mn, Ni, Co, C, N, Cu； 4、铁素体形成元素: 在α-Fe中有较大的溶解度，且能稳定α相。如：V，Nb, Ti 等。 5、原位转变（析出）: 元素向渗碳体富集，当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物。 6、离位转变（析出）:在回火过程中直接从α相中析出特殊碳化物，同时伴随着渗碳体的溶解，可使HRC和强度提高（二次硬化效应）。如 V，Nb, Ti等都属于此类型。 7、二次淬火:在强碳化物形成元素含量较高的合金钢中淬火后残余奥氏体十分稳定，甚至加热到500~600℃范围内回火时仍不分解，而是在冷却时部分转化成马氏体，使钢的硬度提高。 8、二次硬化：在含有Ti、V、Nb、Mo、W等较高合金淬火后，在500~600℃范围内回火，在α相中沉淀析出这些元素的特殊碳化物，并使钢的硬度和强度提高 9、液析碳化物：由于碳和合金元素偏析，在局部微小区域内从液态结晶时析出的碳化物。 10、带状碳化物:由于二次碳化物偏析，在偏析区沿轧向伸长呈带状分布。 11、网状碳化物：过共析钢在热轧（锻）加工后缓慢冷却过程中由二次碳化物以网状析出于奥氏体晶界所造成的。 12、水韧处理：高锰钢铸态组织中沿晶界析出的网状碳化物显著降低钢的强度、韧性和抗磨性。将高锰钢加热到单相奥氏体温度范围，使碳化物充分溶入奥氏体，然后水冷，获得单一奥氏体组织。 13、超高强度钢：用回火M和下B作为其使用组织，经过热处理后一般讲，抗拉强度在大于1400MPa，（或屈服强度大于1250MPa)的中碳钢均称为超高强度钢。 14、晶间腐蚀：晶界上析出连续网状富铬的Cr23C6引起晶界周围基体产生贫铬区，贫铬区 成为微阳极而发生的腐蚀。 15、应力腐蚀：不锈钢在特定的腐蚀介质和拉应力作用下出现低于强度极限的脆性开裂现象。 16、n/8规律：加入Cr可提高基体的电极电位，但不是均匀的增加，而是突变式的。当Cr 的含量达到1/8，2/8，3/8，......原子比时，Fe的电极电位就跳跃式显著提高，腐蚀也显著下降。这个定律叫做n/8规律。 17、阳极极化：自流电通过阳极时,阳极电位偏离平衡电位而向正方向移动的现象。 18、蠕变极限：在某温度下，在规定时间达到规定变形时所能承受的最大应力。 19、持久强度：在规定温度和规定时间断裂所能承受的应力（δε）。 20、持久寿命：它表示在规定温度和规定应力作用下拉断的时间。 21、碳当量：一般以各元素对共晶点实际含碳量的影响, 将这些元素的量折算成C%的增减, 这样算得的碳量称为碳当量（C.E）（C.E = C + 0.3 （Si+P）+ 0.4 S - 0.03 Mn由于S, P%低, Mn 的作用又较小C.E = C + 0.3 Si ） 22、共晶度：铸铁含C量与共晶点实际含C量之比, 表示铸铁含C量接近共晶点C%的程度。（共晶点实际C量= 4.3 - 0.3Si） 23、孕育处理：指在凝固过程中，向液态金属中添加少量其它物质，促进形核、抑制生长，
第一章钢的合金化原理 1．名词解释 1）合金元素: 特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机械性能的化学元素。(常用M来表示) 2）微合金元素: 有些合金元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在0.1%左右（如B， 0.001%；V，0.2 %）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这种化学元素称为微合金元素。 3）奥氏体形成元素:在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ相；如 Mn, Ni, Co, C, N, Cu； 4）铁素体形成元素: 在α-Fe中有较大的溶解度，且能稳定α相。如：V， Nb, Ti 等。5）原位析出: 元素向渗碳体富集，当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物如Cr钢中的Cr： ε-Fe x C→Fe3C→（Fe, Cr）3C→（Cr, Fe）7C3→（Cr, Fe）23C6 6）离位析出:在回火过程中直接从α相中析出特殊碳化物，同时伴随着渗碳体的溶解，可使硬度和强度提高（二次硬化效应）。如 V，Nb, Ti等都属于此类型。 2．合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在γ-Fe 中形成无限固溶体？ 答：铁素体形成元素：V、Cr、W、Mo、Ti、Al； 奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu； 能在α-Fe中形成无限固溶体：V、Cr； 能在γ-Fe 中形成无限固溶体：Mn、Co、Ni 3．简述合金元素对扩大或缩小γ相区的影响，并说明利用此原理在生产中有何意义？（1）扩大γ相区：使A3降低，A4升高一般为奥氏体形成元素 分为两类：a.开启γ相区：Mn, Ni, Co 与γ-Fe无限互溶. b.扩大γ相区：有C，N，Cu等。如Fe-C相图，形成的扩大的γ相区，构成了钢的热处理的基础。 （2）缩小γ相区：使A3升高，A4降低。一般为铁素体形成元素 分为两类:a.封闭γ相区：使相图中γ区缩小到一个很小的面积形成γ圈,其结果使δ相区与α相区连成一片。如V, Cr, Si, A1, Ti, Mo, W, P, Sn, As, Sb。 b.缩小γ相区：Zr, Nb, Ta, B, S, Ce 等 （3）生产中的意义：(请补充)。 4．简述合金元素对铁碳相图（如共析碳量、相变温度等）的影响。 答：1）改变了奥氏体区的位置：（请补充） 2）改变了共晶温度：（l）扩大γ相区的元素使A1，A3下降；如：（请补充）
河南理工大学采矿学复习资料 第一章 1.煤田：在地质历史发展过程中，同一地质时期形成并大致连续发育的含煤岩系分布区称煤田。 2.矿区；统一规划和开发的煤田或其一部分。 3.井田：划给一个矿井（露天矿）开采的那一部分煤田称井田或矿田。 4.矿田的范围：指井田沿煤层走向的长度和倾向的水平投影宽度。 6矿山井巷可分为：直立、水平、倾向巷道。 7.直立巷道有：立井、暗立井、溜井。 水平巷道：平硐、大巷、平巷、石门。 倾向巷道：斜井、暗斜井、上、下山斜巷。 8.一个阶段：是在煤田范围内，沿着煤层的倾向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分称为一个阶段。 9.阶段内再划分：采区、分段、带区式。 10..开采水平：通常将设有井底车场、阶段运输大巷并且担负全阶段运输任务的水平，称为“开采水平”，简称“水平”。 阶段与水平的区别：阶段表示井田的一部分，水平是指布置大巷的某一高标水平面。广义的水平不仅表示一个水平面，同时也是指一个范围，即包括所服务的相应阶段。 11.矿井主要生产系统：运煤、通风、运料排矸、排水系统。 第二章 1.采煤方法：采煤系统与采煤工艺的综合及其在时空的配合。 2.采煤系统：掘进、回采在时空上的配合。 3.采煤工艺：各种工序在时空上的配合。 4．回采工作面：在采场内进行的煤壁。 回采工作：在采场内，为采煤所进行的破、装、运、支助等工作。 采场：用来直接采取大量煤炭的场所。 5.分层采煤法：倾斜、水平、斜切分层。 第三章 1.长壁采煤工作面的采煤工艺：炮采、普采、综采。 炮采：爆破采煤工艺。普采：普通机械化采煤工艺。综采：综合机械化采煤工艺。 2.爆破采煤工艺包括：打眼、放炮落煤和装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、移置输送机、人工支护和回柱放顶等主要工序。 3.爆破落煤：由打眼、装药、填炮泥、联线及放炮等工序组成。 要求保证规定进度，工作面平直，不留顶煤和底煤，不破坏顶板，和不崩倒支柱和不崩翻工作面输送机，尽量降低炸药和雷管的消耗。 4.炮眼布置有：单排眼、双排眼、三排眼。 5.炮采工作面的支护：金属摩擦支柱、铰接顶梁、单体液压支柱、丛柱、密柱支护、木垛、斜撑支架、切顶墩柱。 6.最大控顶距：指工作面推进一次或两次后，工作空间达到允许的最大宽度。 最小控顶距：使工作空间只保留回采所要求的最小宽度。 最大控顶距与最小控顶距之差称放顶步距。 7.采煤机的位置及旋转方向：当我们面向回风平巷站在工作面时，若煤壁在右手侧，则为右工作面，反之为做工作面。右工作面的单滚筒采煤机安装左螺旋滚筒，割煤时滚筒逆时针旋转。左工作面与之相反。
金属材料学思考题答案2 绪论、第一章、第二章 1．钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类，各有什么特点？ 答：分为简单点阵结构和复杂点阵结构，前者熔点高、硬度高、稳定性好，后者硬度低、熔点低、稳定性差。 2．何为回火稳定性、回火脆性、热硬性？合金元素对回火转变有哪些影响？ 答： 回火稳定性：淬火钢对回火过程中发生的各种软化倾向（如马氏体的分解、残余奥氏体的分解、碳化物的析出与铁素体的再结晶）的抵抗能力 回火脆性：在200-350℃之间和450-650℃之间回火，冲击吸收能量不但没有升高反而显著下降的现象 热硬性：钢在较高温度下，仍能保持较高硬度的性能 合金元素对回火转变的影响：①Ni、Mn影响很小，②碳化物形成元素阻止马氏体分解，提高回火稳定性，产生二次硬化，抑制C和合金元素扩散。③Si比较特殊：小于300℃时强烈延缓马氏体分解， 3．合金元素对Fe-Fe3C相图S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？ 答：凡是扩大奥氏体相区的元素均使S、E点向左下方移动，如Mn、Ni等； 凡是封闭奥氏体相区的元素均使S、E点向左上方移动，如Cr、Si、Mo等？ E点左移：出现莱氏体组织的含碳量降低，这样钢中碳的质量分数不足2％时就可以出现共晶莱氏体。S点左移：钢中含碳量小于0.77％时，就会变为过共析钢而析出二次渗碳体。 4．根据合金元素在钢中的作用，从淬透性、回火稳定性、奥氏体晶粒长大倾向、韧性和回火脆性等方面比较下列钢号的性能:40Cr、40CrNi、40CrMn、40CrNiMo。 1）淬透性：40CrNiMo 〉40CrMn 〉 40CrNi 〉 40Cr 2）回火稳定性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉 40CrMn 〉 40Cr 3）奥氏体晶粒长大倾向：40CrMn 〉 40Cr 〉 40CrNi 〉 40CrNiMo 4）韧性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉40Cr〉40CrMn (Mn少量时细化组织) 5）回火脆性： 40CrMn 〉40CrNi> 40Cr 〉40CrNiMo 5.怎样理解“合金钢与碳钢的强度性能差异，主要不在于合金元素本身的强化作用，而在于合金元素对钢相变过程的影响。并且合金元素的良好作用，只有在进行适当的热处理条件下才能表现出来”？从强化机理和相变过程来分析（不是单一的合金元素作用） 合金元素除了通过强化铁素体，从而提高退火态钢的强度外，还通过合金化降低共析点，相对提高珠光体的数量使其强度提高。其次合金元素还使过冷奥氏体稳定性提高，C曲线右移，在相同冷却条件下使铁素体和碳化物的分散度增加，从而提高强度。 然而，尽管合金元素可以改善退火态钢的性能但效果远没有淬火回火后的性能改变大。 除钴外，所有合金元素均提高钢的淬透性，可以使较大尺寸的零件淬火后沿整个截面得到均匀的马氏体组织。大多数合金元素都有阻止奥氏体晶粒长大的倾向（Mn除外），从而细化晶粒，使淬火后的马氏体组织均匀细小。
《金属材料学》复习总结 第1章：钢的合金化概论 一、名词解释： 合金化：未获得所要求的组织结构、力学性能、物理性能、化学性能或工艺性能而特别在钢铁中加入某些元素，称为合金化。 过热敏感性：钢淬火加热时，对奥氏体晶粒急剧长大的敏感性。 回火稳定性：淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力。 回火脆性：淬火钢回火后出现韧性下降的现象。 二、填空题： 1.合金化理论是金属材料成分设计和工艺过程控制的重要原理，是材料成分、工艺、组织、 性能、应用之间有机关系的根本源头，也是重分发结材料潜力和开发新材料的基本依据。 2.扩大A相区的元素有：Ni、Mn、Co（与Fe -γ无限互溶）；C、N、Cu（有限互溶）； α无限互溶）；Mo、W、Ti（有限互溶）； 扩大F相区的元素有：Cr、V（与Fe - 缩小F相区的元素有：B、Nb、Zr（锆）。 3.强C化物形成元素有：Ti、Zr、Nb、V； 弱C化物形成元素有：Mn、Fe； 4.强N化物形成元素有：Ti、Zr、Nb、V； 弱N化物形成元素有：Cr、Mn、Fe； 三、简答题： 1.合金钢按照含量的分类有哪些？具体含量是多少？按含碳量划分又如何？ ●按照合金含量分类：低合金钢：合金元素总量<5%； 中合金钢：合金元素总量在5%～10%； 高合金钢：合金元素总量>10%； ●按照含碳量的分类：低碳钢：w c≤0.25%； 中碳钢：w c=0.25%～0.6%； 高碳钢：w c>0.6%； 2.加入合金元素的作用？ ①：与Fe、C作用，产生新相，组成新的组织与结构； ②：使性能改善。 3.合金元素对铁碳相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？ (1)A形成元素均使S、E点向左下方移动，如Mn、Ni等； F形成元素均是S、E点向左上方移动，如Cr、V等 (2)S点向左下方移动，意味着共析C含量减小，使得室温下将得到A组织； E点向左上方移动，意味着出现Ld的碳含量会减小。 4.请简述合金元素对奥氏体形成的影响。 (1)碳化物形成元素可以提高碳在A中的扩散激活能，对A形成有一定阻碍作用； (2)非碳化物形成元素Ni、Co可以降低碳的扩散激活能，对A形成有一定加速作用。 (3)钢的A转化过程中存在合金元素和碳的均匀化过程，可以采用淬火加热来达到成 分均匀化。 5.有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大？组织奥氏体晶粒长大有什么好处？ (1)Ti、Nb、V等强碳化物形成元素会强烈阻止奥氏体晶粒长大，因为：Ti、Nb、V等
一、选择题 1、细化晶粒对钢性能的贡献是强化同时韧化；提高钢淬透性的主要作用是使零件整个断面性能 趋于一致，能采用比较缓和的方式冷却。 2、滚动轴承钢GCr15的Cr质量分数含量为 1.5% 。滚动轴承钢中碳化物不均匀性主要是指碳化物液析、带状碳化物、网状碳化物。 3、选择零件材料的一般原则是使用性能要求、工艺性要求和经济性要求等。 4、凡是扩大丫区的元素均使Fe-C相图中S、E点向左下方移动，例Ni、Mn等元素；凡封闭Y区的元素使S、E点向左上方移动，例Cr、Si、Mo等元素。S点左移意味着共析碳含量减少，E点左移 意味着出现莱氏体的碳含量减少。 5、铝合金可分铸造铝合金和变形铝，变形铝又可分硬铝、超硬铝、锻铝和 防锈铝。 6、H62是表示压力加工黄铜的一个牌号，主要成份及名义含量是Cu62% Zn38% 。 7、在非调质钢中常用微合金化元素有Ti、V Nb N等，这些元素的主要作用是____________ 细化组织和相间沉淀析出强化。 8、球铁的力学性能高于灰铁是因为球铁中石墨的断面切割效应、石墨应力集中效应要比灰铁小 得多。 9、铝合金热处理包括固溶处理和时效硬化两过程,和钢的热处理最大区别是铝合金没有同 素异构相变。 1、钢的合金化基本原则是多元适量、复合加入。在钢中细化晶粒作用较大的合金元素有Ti、V Nb 等，细化晶粒对钢性能的作用是既强化又韧化。 2、在钢中，常见碳化物形成元素有Ti、Nb V Mo W Cr、（按强弱顺序排列，列举5个以上）。钢中二元碳化物分为两类：r c/r M < 0.59为简单点阵结构，有MC和M2C 型；r°/r M > 0.59为复杂点阵结构，有M23C6 、 M7C和M3C型。 3、选择零件材料的一般原则是使用性能要求、工艺性要求和经济性要求等。汽车变速箱齿轮常用20CrMnTi 钢制造，经渗碳和淬回火热处理。 4、奥氏体不锈钢1Cr18Ni9晶界腐蚀倾向比较大，产生晶界腐蚀的主要原因是晶界析出Cr 23C6，导致晶界区贫Cr ，为防止或减轻晶界腐蚀，在合金化方面主要措施有降低碳量、加入Ti、V Nb强 碳化物元素。 5、影响铸铁石墨化的主要因素有碳当量、冷却速度。球墨铸铁在浇注时 要经过孕育处理和球化处理。 6、铁基固溶体的形成有一定规律，影响组元在置换固溶体中溶解情况的因素有：溶剂与溶质原子的点 阵结构、原子尺寸因素、电子结构。 7、对耐热钢最基本的性能要求是良好的高温强度和塑性、良好的化学稳定性。常用的抗氧化合金 元素是Cr 、Al 、Si 。 1、钢中二元碳化物分为二类：r c/ r M< 0.59，为简单点阵结构，有MC和 ______________ 型；r c/ 5> 0.59，为复杂点阵结构,有MC M7C3和M23C6 型。两者相比，前者的性能特点是硬度高、熔点高和 稳定性好。 2、凡能扩大丫区的元素使铁碳相图中S、E点向左下方移动，例Mn Ni_等元素（列岀2个）；使丫区缩小的元素使S、E点向左上方移动, 例Cr 、Mo W 等元素（列出3个）。 3、提高钢淬透性的作用是获得均匀的组织，满足力学性能要求_________ 、 能采取比较缓慢的冷却方式以减少变形、开裂倾向_______ 。 4、高锰耐磨钢（如ZGMn13经水韧处理后得到奥氏体组织。在高应力磨损条件下，硬度提高而耐 磨，其原因是加工硬化___________ 及________ 。
精品文档钢中的合金元素第一章 相区的影响可分为哪几种？1、合金元素对纯铁γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素答：开启γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素扩展γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅属于此类合金元素封闭γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素缩小γ 2、合金元素对钢γ相区和共析点会产生很大影响，请举例说明这种影响的作用均A4δ-Fe的相对稳定性以及同素异晶转变温度A3和答：合金元素对α-Fe、γ-Fe、和有很大影响）稳定化元素A、奥氏体（γ它包括了以下两种情况：温度上升，即扩大了γ相区，A4 这些合金元素使A3温度下降，相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素（1）开启γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素（2）扩展γ）稳定化元素B、铁素体（α相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅1）封闭γ（）缩小2γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素（、请举例说明合金元素对Fe-C相图中共析温度和共析点有哪些影响？3 答： 1、改变了奥氏体相区的位置和共析温度A1 A3，降低了γ扩大相区元素：降低了A1 A3，升高了缩小γ相区元素：升高了 2、改变了共析体的含量所有的元素都降低共析体含量 合金的相组成第二章 形成固溶体，为什么？1、什么元素可与γ-Fe 形成无限固溶体答：镍可与γ-Fe 决定组元在置换固溶体中的溶解条件是：、溶质与溶剂的点阵相同1 ）2、原子尺寸因素（形成无限固溶体时，两者之差不大于8% 、组元的电子结构（即组元在周期表中的相对位置）3 2、间隙固溶体的溶解度取决于什么？举例说明 答：组元在间隙固溶体中的溶解度取决于： 1、溶剂金属的晶体结构 2、间隙元素的尺寸结构 例如：碳、氮在钢中的溶解度，由于氮原子小，所以在α-Fe中溶解度大。 3、请举例说明几种强、中等强、弱碳化物形成元素 答：铪、锆、鈦、铌、钒是强碳化物形成元素；形成最稳定的MC型碳化物 钨、钼、铬是中等强碳化物形成元素 锰、铁、铬是弱碳化物形成元素 精品文档． 精品文档 第四章合金元素和强韧化 1、请简述钢的强化途径和措施 答：固溶强化 细化晶粒强化 位错密度和缺陷密度引起的强化 析出碳化物弥散强化 2、请简述钢的韧化途径和措施 答：细化晶粒 降低有害元素含量 调整合金元素含量 降低钢中含碳量
采矿学复习题答案 Prepared on 24 November 2020
《采矿学》复习题 教材《采矿学》编者：杜计平 1、按煤层倾角大小煤层可分为哪几类按煤层厚度分为又分为哪几类 答：①近水平煤层<8度；缓倾斜煤层8~25度；倾斜煤层25~45度；急倾斜煤层>45度。②按煤层厚度分为：薄煤层<；中厚煤层~；厚煤层>。 2、井田开拓方式按井硐形式不同分为哪几类 答：分为立井方式，斜井方式，平硐方式和综合方式。 3、移架方式有几种 答：分为单架依次顺序式，分组交错式和成组整体顺序式。 4、采区上山布置类型有哪些 答：有双煤上山，一煤一岩上山，双岩上山，双岩一煤上山和三岩上山。 5、区段集中平巷与分层区段平巷的联络方式有几种说明各适用条件 答：①采用石门联系，适用于倾角大于15°~20°的煤层。②用斜巷联系，适用于倾角小于15°；层间距较大的煤层。③用立眼联系，适用于近水平煤层。 6、简述矿井巷道按其作用和服务范围分为哪几类说明各类巷道的含义并各举三例说明。 答：①开拓巷道：为全矿井、阶段、多个采区服务的巷道，如井底车场、阶段运输石门、运输大巷。②准备巷道：为一个采区或多个采区服务的巷道，如采区运输石门、采区上下山、采区车场。③回采巷道：仅为一个采区工作面服务的巷道，如开切眼、区段运输（回风）巷等 7、按装车地点不同，采区下部车场分为哪些 答：分为大巷装车式，石门装车式和绕道装车式。
8、采区下部车场绕道车场类型分哪几种 9、采区、盘区或带区开采顺序有几种并说明其含义及特点 1）采区、盘区或带区前进式开采：自井筒或主平硐附近向井田边界方向依次开采各采区、盘区或带区的开采顺序称为采区、盘区或带区前进式开采顺序。前进式开采特点：有利减少矿井建设的初期工程量和初期投资，缩短建井期，使矿井能够尽快投产。采掘相互5 有一定的影响，大巷维护困难，维护费用较高；风量有一定泄漏。 2）采区、盘区或带区前进式开采：后退式开采：自井田边界向井筒或主平硐方向依次开采各采区、盘区或带区的开采顺序称为采区、盘区或带区后退式开采顺序。后退式开采特点便于大巷维护，减少漏风，避免采掘干扰，矿井建设的初期工程量和初期投资大，建井期长。回收大巷煤柱考虑，采用后退式有利。 10、钻眼爆破参数有哪些 答：炮眼排列、炮眼角度、炮眼深度、炮眼装药量、一次起爆的炮眼数量以及爆破次序等。 11．厚煤层倾斜分层开采时，各分层平巷的相互位置主要有几种说明各适用条件 答：①水平式布置，适用于倾角大于20°～25°，②倾斜式布置，适用于倾角小于15°～20°，③垂直式布置，适用于倾角小于8°～10°。 12．《煤炭工业技术政策》中如何规定采区采出率、工作面采出率 答：⑴规定厚煤层不低于；中厚煤层不低于；薄煤层不低于. ⑵规定厚煤层不低于；中厚煤层不低于；薄煤层不低于. 13．煤层群开采时区段集中平巷的布置方式主要有几种