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中国材料显微镜网:铁金属的生产(三)

2011-11-8 15:28| 发布者: fansiyuan| 查看: 14145| 评论: 0

摘要: 由于精煉爐 中、盛桶中及空气中皆含有若 干水份,而装料 本身也会吸收若 干碳水化合物,因 此,熔融的金 属有吸收气体的可能,加上金 属在熔化时的氧化速度 ...
(四)真空或特殊蒙气熔化
     由于精煉爐 中、盛桶中及空气中皆含有若 干水份,而装料 本身也会吸收若 干碳水化合物,因 此,熔融的金 属有吸收气体的可能,加上金 属在熔化时的氧化速度 会随着温度 的提高而增加;为 避免金 属在熔化时,发生氧化或吸收气体之害,可以:
  • 允许一层熔渣或灰烬浮在熔融金 属的表面;
  • 在真空或特殊蒙气中熔化。
     图示为一高真空消耗性电极的电弧爐切 面图。其以钢锭作为电极,用來 再熔化与纯化钢,且 位于电极与爐 子间的电弧,系以渐进方式熔化铸锭。


五、铁金属材料
(一)熟铁
     熟铁是一种含碳量 少于 0.1% 的铁金 属,通常含有 1~3% 极细且均匀分布的溶渣,通常以搅 煉 法(pudding  processes )或艾士通法(Aston  process )(主要生产方法)生产。其中,搅 煉 法系将生铁及废铁放入容量 约 500 磅的小型反射爐 (以碱性耐火材料 作为爐 衬)中熔化,并以 碳、油或气体当作燃料 。而艾士通法则是先将生铁放在熔爐 中熔化,再送入柏塞 麦爐 中精煉 (參 考 BOF,一种由底部吹气的转爐 ,并以空气代替氧气)。
(二)钢
     钢是铁、碳及若 干金 属元素的结晶合金 ,在臨 界温度 以上淬火时会硬化;由于钢中不 含熔 渣,可用于铸造、滚轧或锻造。
     钢是依据所含合金 成分來 分類 的,但由于碳是最重要的元素,因此,所有的钢都 是已含碳量 來 分類 ,以普通碳钢为例 ,它们的分類 为 10XX  钢,其中,前兩 个數 字表示普通碳钢(plain carbon steel),后兩 位數 字表示含碳量 的多寡。以 1035 钢为例 ,即为含碳量  0.35%的碳钢。 至于其它的合金 钢则已由汽車 工程师协会(SAE)及美国钢铁协会(AISI)予以分類 ,如下表。
     其中,碳钢可广泛的分 類 为「低碳钢(含碳 量 少于 0.3% )」、「中碳钢(含 碳 量0.3%~0.7% )」、「高碳钢(含碳量  0.7%~2.0% )」。合金 钢则可广泛的分類 为「低合金 (特 别合金 元素之和少于 8.0%)」与「高合金 (特别合金 元素之和高于 8.0%)」。
(三)不锈钢
三种被归類 为不 锈钢的合金 钢類 型:
  • 肥粒 铁(Ferrite):这些钢被命名为 405、430、430F 及 446,因碳对铬的比例 低,不 能 以热处理 硬化,有良 好的抗蚀性。
  • 麻田散铁( Martensite ):这些钢被命名为 410 、414 、416 、431  及 440A 、440B 、440C,因碳对铬的比例 高,可以热处理 硬化,有很高的强度 及良 好的抗蚀性,可用于锻造 或热加工。
  • 沃斯田铁(Austenitic):这些钢被命名为 301、302、303、304、310、310S 及 384, 不 能以热处理 硬化,有良 好的抗蚀性,可冷 作成形。当冷 加工时,会硬化及变得较强及易 于熔接。
(四)铸铁(cast iron)
 
铸铁是包括较广的铁-碳-硅合金 ,并结合其它几种百分比较少的元素而得的通称,因其含碳或其它相等物较多,所以没有展延性。
  • 灰铸铁(gray iron):其断面呈现灰色,碳与硅含量 分别介于 2.5wt﹪和 4.0wt%之间以及1.0wt﹪和 3.0wt%之间,抗压强度 高,易 于切 削。
  • 白铸铁(white cast iron):其断面呈现白色,含碳量 高,能被研磨,但不 能車 削加工。
  • 斑铸铁(mottled cast iron):介于灰铸铁及白铸铁间的中间产品。
  • 展性铸铁(malleable cast iron ):由白铸铁制成,具有良 好的抗震性及切 削性,用于铁路 、汽車 、水管工程及农具。
  • 延性铁(ductile iron )或球狀 铁(nodular iron ):将少量 的含镁剂加入熔融的灰铁中可 得到延性铁。



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