材料化学第7讲-新型金属材料b.ppt

Teacher: Ph. D. Tengyun Zhang(张腾云) E-mail: peroxyyuzhang@;（2）金属的冶炼过程;??? 高炉用燃料包括焦炭和喷吹燃料两大类。 焦炭在炼铁过程中有三种作用：一是燃烧供给热量（热源）；二是作为料柱骨架（气窗）；三是作还原剂。因此，焦炭中的含碳量越高越好。除了强度好和骨架作用外，高炉对喷吹燃料的要求及其作用与焦炭相同。??? ??? 高炉炼铁主要用焦炭作燃料。焦炭含碳量较高，气孔率高，最大的特点是机械强度（以转鼓指数表示）高，能满足大型高炉的要求。因此，目前在高炉炼铁中一般都采用焦炭作主要燃料。20世纪60年代开始盛行喷吹技术（喷煤、油、天然气等），目的在于部分取代宝贵的焦炭资源，但只能取代焦炭的还原剂和热源两个作用，而料柱骨架作用取代不了。焦炭是高炉炼铁必不可少的燃料。;在铁矿石中，除铁以外，还有脉石及硫等有害杂质，在焦炭及煤粉中含有灰分，所以炼铁时要加入熔剂，与脉石和焦炭及煤粉中的灰分及其它杂质化合，形成炉渣，以达到降低脉石熔点并使杂质、灰分与铁水分离的目的。 ?高炉冶炼采用的熔剂主要有石灰石、白云石、蛇纹石等。对熔剂的要求是：碱性氧化物（主要是氧化钙）的含量要高，而酸性氧化物（主要是二氧化硅和三氧化二铝）的含量尽可能低，有害杂质硫、磷含量也要低，强度高，块度适宜。;（2）金属的冶炼过程;氧化： 转炉炼钢是在转炉里进行。开始时，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入氧气。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。 几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾，炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。随着温度升高，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁、硫酸亚铁,同时，石灰逐渐溶解，炉渣转变为硅酸钙渣或磷酸钙渣。;脱氧： 转炉吹炼终了时，钢液中存在着少量过剩的溶解氧，一般为0.01～0.08％。其含量主要取决于终点钢水的碳含量(图1)。但在固体钢中氧的溶解度很低,仅为0.002～0.003％,因此在浇铸后的钢水凝固过程中，氧便以FeO形式析出,影响钢的质量。 ; 要炼成合格的钢,就必须脱氧。脱氧是将与氧亲和力较大的元素及其合金作为脱氧剂加入钢液中，利用脱氧产物不溶于钢液而析出上浮脱离钢液的原理,使钢中的含氧量降到规定限度之下。 各元素在1600℃时的脱氧能力比较见图2。在生产中常用的脱氧元素锰、硅、铝,它们的脱氧能力依次递增。为提高脱氧效率,使脱氧产物易于形成大颗粒排出，脱氧剂的加入一般应采用由弱到强的顺序，即先加锰铁，再加硅铁，最后加铝（或铝铁）。 ;主要内容：; 在700～1200oC高温下能满意工作的金属材料。;4.1 超耐热合金;4.1 超耐热合金;4.1 超耐热合金;4.1 超耐热合金;4.1 超耐热合金;ⅠA;4.1 超耐热合金;4.1 超耐热合金;4.1 超耐热合金;4.1 超耐热合金;4.1 超耐热合金;4.1 超耐热合金;4.1 超耐热合金;4.1 超耐热合金;4.2 超低温合金;4.2 超低温合金;4.2 超低温合金;4.3 超塑合金;4.3 超塑合金;4.3 超塑合金;4.4 形状记忆合金;由记忆合金制成的弹簧放进热水中发生收缩，离开热水后，由于温度下降，弹簧逐渐伸长,恢复到原来形状，弹簧收缩时会对轮子轴线产生力矩，于是轮子便旋转起来，几根弹簧周期性变形，轮子便不停转动 ;4.4 形状记忆合金;4.4 形状记忆合金;4.4 形状记忆合金;4.4 形状记忆合金;4.4 形状记忆合金;4.4 形状记忆合金;4.4 形状记忆合金;4.4 形状记忆合金;4.4 形状记忆合金;4.5 贮氢合金;4.5 贮氢合金;4.5 贮氢合金;4.5 贮氢合金;4.5 贮氢合金;4.5.1 贮氢合金的特殊功能;4.5 贮氢合金;4.5 贮氢合金;4.5 贮氢合金;4.5 贮氢合金;4.5 贮氢合金;氘－－氢的同位素,它的原子核由一颗质子和一颗中子组成。其原子量为普通轻氢的二倍,少量的存在于天然水中,用于核反应,并在化学和生物学的研究工作中作示踪原子 [deuterium]——亦称“重氢”,元素符号D 氚－－氢的同位素之一，原子量为普通氢的三倍。有放射性。原子核有一个质子，两个中子。应用于热核反应。旧称“超重氢”。元素符号3H或T;(1)比能量为Ni—Cd电他的1.5- 2倍； (2)无重金属Cd对人体的危害； (3)良好的耐过充、放电性能； (4)无记忆效应； (5)主要特性与Ni／Cd电他相近，