2025年大学（冶金工程）冶金学原理试题及答案.doc

2025年大学（冶金工程）冶金学原理试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本卷共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 以下哪种冶金方法不属于火法冶金？
A. 高炉炼铁
B. 转炉炼钢
C. 湿法炼铜
D. 电弧炉炼钢

2. 金属的可锻性主要取决于金属的
A. 化学成分
B. 组织状态
C. 变形温度
D. 以上都是

3. 下列关于铁碳相图的说法，错误的是
A. 是研究铁碳合金的重要工具
B. 能反映合金在不同温度下的组织转变
C. 相图中的共晶点是含碳量4.3%的合金在1148℃时的状态
D. 相图中的共析点是含碳量0.77%的合金在727℃时的状态

4. 炼钢过程中，脱磷的主要反应是
A. 2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(Ca₂P₂O₅)+5[Fe]
B. [P]+(FeO)=[Fe]+(PO)
C. [P]+3(FeO)=(P₂O₅)+3[Fe]
D. [P]+(CaO)=(CaP)+[O]

5. 高炉炼铁中，炉渣的主要作用不包括
A. 去除铁水中的硫
B. 降低铁水的熔点
C. 保护炉衬
D. 提供热量

6. 下列哪种元素能提高钢的强度和硬度，但会降低其韧性？
A. 碳
B. 硅
C. 锰
D. 铬

7. 有色金属冶炼中，常用的焙烧方法不包括
A. 氧化焙烧
B. 还原焙烧
C. 硫酸化焙烧
D. 氯化焙烧

8. 金属材料的疲劳破坏是由于
A. 交变应力作用
B. 静应力作用
C. 冲击载荷作用
D. 高温作用

9. 下列关于冶金过程中热量传递的说法，正确的是
A. 传导传热是热量传递的唯一方式
B. 对流传热只发生在液体中
C. 辐射传热不需要介质
D. 三种传热方式在冶金过程中都不重要

10. 钢铁生产流程中，从铁矿石到铁水的主要工序顺序是
A. 烧结、球团、高炉炼铁
B. 球团、烧结、高炉炼铁
C. 高炉炼铁、烧结、球团
D. 烧结、高炉炼铁、球团

第II卷（非选择题 共70分）

（一）填空题（共20分）
答题要求：本大题共5小题，每空2分。

1. 冶金过程中常用的还原剂有______、______等。
2. 铁碳合金中，含碳量小于______%的为钢，大于______%的为铸铁。
3. 炼钢的基本任务是脱碳、______、______、______。
4. 有色金属冶炼中，常用的浸出剂有______、______等。
5. 金属的晶体结构主要有______、______、______三种。

（二）简答题（共20分）
答题要求：本大题共2小题，每题10分。

1. 简述火法冶金的一般工艺流程。
2. 说明合金元素对钢性能的影响。

（三）论述题（共15分）
答题要求：本大题共1小题，15分。

论述高炉炼铁过程中炉渣的形成及作用。

（四）材料分析题（共15分）
答题要求：阅读以下材料，回答问题。

材料：某钢厂在生产过程中发现，一批钢材的强度低于标准要求。经过分析，发现这批钢材中碳含量偏低，同时含有一定量的硫元素。

问题：
1. 碳含量偏低对钢材强度有何影响？（5分）
2. 硫元素对钢材性能有哪些不良影响？（5分）
3. 针对这批钢材的问题，提出改进措施。（5分）

（五）计算题（共10分）
答题要求：本大题共1小题，10分。

已知某铁矿石中含铁量为50%，采用高炉炼铁，生铁中含铁量为95%。若要生产1000吨生铁，需要多少吨铁矿石？（计算结果保留整数）

答案：
第I卷：1.C 2.D 3.C 4.A 5.D 6.A 7.B 8.A 9.C 10.A
第II卷：（一）1. 焦炭、一氧化碳 2. 2.11、2.11 3. 脱磷、脱硫、脱氧 4. 硫酸、盐酸 5. 体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格
（二）1. 火法冶金一般工艺流程包括原料准备、熔炼、精炼、浇铸等。原料准备是将矿石等原料进行预处理；熔炼是在高温下使金属与脉石等分离；精炼进一步去除杂质；浇铸则得到所需形状的金属锭。2. 合金元素对钢性能的影响：碳主要提高强度和硬度；硅提高强度和弹性模量；锰提高强度和淬透性；铬提高耐腐蚀性和强度等；镍提高韧性和耐腐蚀性等；钼提高热强性和淬透性等。
（三）高炉炼铁过程中，炉料中的碳酸盐等分解产生的氧化钙等与铁矿石中的脉石等杂质反应形成炉渣。炉渣的作用：去除铁水中的硫，降低铁水熔点，使铁水与炉渣分层便于分离，保护炉衬，减少炉衬侵蚀。
（四）1. 碳含量偏低会使钢材强度降低，因为碳是提高钢材强度的重要元素，碳含量减少，钢材的强度形成机制受到影响。2. 硫元素会使钢材产生热脆，降低钢材的韧性和可焊性，在热加工时导致钢材开裂。3. 改进措施：适当增加碳含量，通过后续的热处理等工艺调整；对原料进行脱硫处理，减少硫元素进入钢材。
（五）设需要铁矿石x吨。则50%x = 1000×95%，解得x = 1900吨。