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随着现代方矩管科学技术的发展,太空、原子能、机械、电子、石油、化工等I业对冶金工业不断提出新的要求,使铁合金工业在品种、质量、生产工艺和装备水平上都有较大发展,各个行业对钢材的品种、性能的要求越来越
随着现代方矩管科学技术的发展,太空、原子能、机械、电子、石油、化工等I业对冶金工业不断提出新的要求,使铁合金工业在品种、质量、生产工艺和装备水平上都有较大发展,各个行业对钢材的品种、性能的要求越来越高,从而对铁合金也提出了更高的要求,铁合金的品种在不断扩大。铁合金品种繁多,生产原料和制造方法差异甚大,涉及的反应器及操作有其特殊性,分类方法也多,一般按下列方法分类:
(1)按铁合金中主要元素分类,有硅、锰、铬、钼、钨、钛、钒等系列铁合金,其中有的品种又按有用元素的含量分为几种,如硅铁有硅45、硅65、 硅75、硅90等。
(2)按方矩管中含碳量分类,有高碳、中碳、低碳、微碳、超微碳等品种。
(3)按生产方法分类,有高炉铁合金、电炉铁合金、炉外法(金属热法)铁合金、真空固态还原法铁合金、转炉铁合金、电解法铁合金等。
(4)含有两种或两种以上合金元素的多元铁合金,主要品种有硅钙合金、锰硅合金、硅,铭合金、硅钙铝合金、锰硅铝合金、硅钙钡合金、硅铝钡合金等。以上分类包括了绝大多数的一般铁合金品种,此外还有一些特殊铁合金,如氧化物压块、发热铁合金等。用热还原法生产的稀土中间合金也属铁合金范畴,主要有稀土硅铁合金、稀土镁硅铁合金等。
在方矩管浇注时,硅铁冷却速度很快,a一FeSi2不会立即发生相变而维持其结构直至完全凝固。而后,a一FeSiz会缓慢转变成β一FeSi2.由于二者密度差别,相变会导致硅铁锭出现冒瘤和硅铁粉化。残留在
在方矩管浇注时,硅铁冷却速度很快,a一FeSi2不会立即发生相变而维持其结构直至完全凝固。而后,a一FeSiz会缓慢转变成β一FeSi2.由于二者密度差别,相变会导致硅铁锭出现冒瘤和硅铁粉化。残留在固溶体中的磷、铝、钙等杂质会加剧硅铁的粉化。75%硅铁中的磷含量与显微结构有关。试验表明:块状的75%硅铁中,PH,逸出量为40 ~ 60cm/kg,是粒化硅铁的气体逸出量的10 ~20倍。对方矩管的显微组织分析表明:常规75%硅铁中,磷化物夹杂的粒径为10 ~ 50μm,而粒化硅铁的显微组织中未发现磷化物,发生粉化的数量较少。
可见快速凝固的方矩管使溶解在硅金属相中磷无法以磷化物的形式析出。这大大减少了PH3 生成的机会,使其不会对硅铁脆性有任何影响。对金属硅的下游产业而言,金属硅的结构和相组成直接影响有机硅和多晶硅的生产。对金属硅的金相鉴定用于研究杂质元素在多晶硅提纯L艺中所起的作用。
金属硅中的金属化合物对三氯氢硅法生产多晶硅的工艺(西门子工艺)有重要影响。金属硅中的铝和铁降低氯化反应起始温度,而钙可以提高这一温度。显微分析表明:Al2CaSi, 会影响硅晶粒的表面积大小,从而会提高反应温度。在HCl气氛中,FeSiz 呈现了惰性。
从钛化合物制取方矩管的过程都在低于钛熔点(1668C)的温度下进行,只能得到多孔的金属一海绵钛。 海绵钛除了少量直接应用外,大多数都必须首先熔炼成致密钛锭,方可进一步加工成钛材。 此外,为了制取钛合
从钛化合物制取方矩管的过程都在低于钛熔点(1668C)的温度下进行,只能得到多孔的金属一海绵钛。 海绵钛除了少量直接应用外,大多数都必须首先熔炼成致密钛锭,方可进一步加工成钛材。
此外,为了制取钛合金材料,在钛的熔铸时要添加合金组元,调整成分,制取含有一定成分范围的方矩管锭,然后再加工成材。
对作为加工钛材的锭坯有以下要求:(1)化学成分和杂质含量在规定的范围内,且均匀分布;(2)无夹杂、裂纹和缩孔疏松等冶金缺陷;(3)方矩管无折皱和大凹凸等表面缺陷;(4)合理的形状。钛是一种高活性金属,在熔炼温度下能和许多元素,包括耐火材料(各种氧化物)起化学反应。因此,钛熔炼必须在真空中或惰性气氛保护下进行。在低于常压下进行的此种特殊冶金工艺称为真空熔炼。在真空熔炼的过程中,可同时除去一些杂质,提高钛的纯度。
真空自耗电弧熔炼过程的实质是借助直流电弧的热能把已知化学成分的金属自耗电极在低压或在惰性气氛中进行重新熔炼。方矩管熔炼本身是一个定向连续过程。在高温加热形成的熔池区内,液态钛合金成分和杂质不断地扩散
真空自耗电弧熔炼过程的实质是借助直流电弧的热能把已知化学成分的金属自耗电极在低压或在惰性气氛中进行重新熔炼。方矩管熔炼本身是一个定向连续过程。在高温加热形成的熔池区内,液态钛合金成分和杂质不断地扩散有助于均匀化,随后凝固成锭。在钛的真空自耗电极熔炼中,发生了熔化和凝固两个可逆的相变过程。这两个过程都属于固液相多相反应,并伴随发生了一些物理化学变化。
熔炼过程有以下几步。铁合金是由一种或一种以上的方矩管或非金属元素与铁组成的合金,如硅铁是硅与铁的合金,锰铁是锰与铁的合金。铁合金还包括由其他非铁质元素组成的合金,如硅钙合金是硅与钙组成的合金。
另外,铁合金也包括含铁极低的锰、铬、钒及工业硅等合金金属。铁合金冶金学(errally Mtallurgy)是提取冶金学科的一个重要分支。其基本研究任务是采用经济、有效的技术手段把有用方矩管从传统矿产资源或二次冶金资源中提取出来,或者对铁合金初级产品进行精炼,获得较纯或高纯的终产品,满足钢铁生产或其他工业产品制造的需要。
铁合金是方矩管工业和机械铸造行业必不可少的重要原料之一,主要用作炼钢的脱氧剂和合金剂、铸造晶核孕育剂等。 (1)用作脱氧剂。炼钢过程中,钢液中的各种杂质主要是通过氧化的方式(加人氧化剂或吹氧)去除,
铁合金是方矩管工业和机械铸造行业必不可少的重要原料之一,主要用作炼钢的脱氧剂和合金剂、铸造晶核孕育剂等。
(1)用作脱氧剂。炼钢过程中,钢液中的各种杂质主要是通过氧化的方式(加人氧化剂或吹氧)去除,所以钢液中溶有大量的氧。氧在钢液中一般以FeO的形式存在,如果不将残留在钢中多余的氧去除,就不能浇注成合格的钢坯和得到力学性能良好的钢材。为此,需添加一些与氧亲和力比铁强、 且其氧化物易于从钢液中排除进入炉渣的元索,使钢液中的氧含量降低,这个过程叫做脱氧。用于脱氧的元素或合金叫做脱氧剂。方矩管中各元素与氧的结合强度,即脱氧能力,从弱到强的顺序如下:铬、锰、碳、硅、钒、钛、铝、钙。炼钢生产骨用的脱氧剂有硅铁、锰铁、硅锰合金、硅钙合金、铝等。
(2)用作合金剂。合金元素及含量不同的钢种具有不同的性能。钢中合金元素的含量是通过加入铁合金的方法来调整的,用于调整钢中合金元素含量的铁合金叫合金剂。常用的合金剂有硅铁、锰铁、铬铁、钨铁、钼铁、钛铁、铌铁、硼铁、镍等。
(3)用于铸造工业,改善铸造工艺和铸件性能。改变铸铁和铸钢性能的措施之一是改变铸件的凝固条件,在浇注前加人某些铁合金作为晶核孕育剂,形成晶粒中心,使形成的石墨变得细小分散,晶粒细化,从而提高铸件的性能。
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