铝,铁及铁合金的性质及应用
铁与一种或几种元素组成的中间合金,主要用于钢铁冶炼。在钢铁工业中一般还把所有炼钢用的中间合金,不论含铁与否(如硅钙合金),都称为“铁合金”。习惯上还把某些纯金属添加剂及氧化物添加剂也包括在内。
铁合金一般用作:①脱氧剂。在炼钢过程中脱除钢水中的氧,某些铁合金还可脱除钢中的其他杂质如硫、氮等。②合金添加剂。按钢种成分要求,添加合金元素到钢内以改善钢的性能。③孕育剂。在铸铁浇铸前加进铁水中,改善铸件的结晶组织。此外,还用作以金属热还原法生产其他铁合金和有色金属的还原剂;有色合金的合金添加剂;还少量用于
化学
工业和其他工业。
铝合金
以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰,次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。
铝合金密度低,但比强度高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。
铝合金分两大类:铸造铝合金,在铸态下使用;变形铝合金,能承受压力加工,力学性能高于铸态。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用门窗等。
铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能,只能通过冷加工变形来实现强化,它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能,它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。
铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能,物理性能和抗腐蚀性能。
铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金和铝锌合金。
钛合金用途非常多的。
密度小,强度大,耐腐蚀的特点。(密度大概是不锈钢的一半,但是强度却略高于不锈钢。)
这点在极限自行车,赛车上的高档零部件都有用到。还有高尔夫球头。
与人骨密度接近,无毒。在医学上用途广泛,钛合金做的人造关节。部分人体植入设备(心脏起搏器)等都是使用钛材做外壳,保证与人体内接触的安全。
铝合金:
铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类,各种类均有各自的使用范围,并有各自的代号,以供使用者选用。
铝合金仍然保持了质轻的特点,但机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面:一是作为受力构件;二是作为门、窗、管、盖、壳等材料;三是作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点,制成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作为装饰材料。
铁合金:
品种用途
作为炼钢脱氧剂,应用最广泛的是锰铁和硅铁。强烈的脱氧剂为铝(铝铁)、硅钙、硅锆等(见钢的脱氧反应)。用作合金添加剂的常用品种有:锰铁、铬铁、硅铁、钨铁、钼铁、钒铁、钛铁、镍铁、铌(钽)铁、稀土铁合金、硼铁、磷铁等(表1
常用铁合金)。各种铁合金又根据炼钢需要,按合金元素含量或含碳高低规定许多等级,并严格限定杂质含量。含有两种或多种合金元素的铁合金叫做复合铁合金,使用这类铁合金可同时加入脱氧或合金化元素,对炼钢工艺有利,且能较经济合理地综合利用共生矿石资源。常用的有:锰硅、硅钙、硅锆、硅锰铝、硅锰钙和稀土硅铁等。
炼钢用纯金属添加剂有铝、钛、镍和金属硅、金属锰、金属铬等。某些易还原的氧化物如MoO□、NiO,也用于代替铁合金。此外,还有氮化铁合金,如经过氮化处理的铬铁、锰铁等,以及混有发热剂的发热铁合金等。
希望对你有用
2、银铜合金:银铜合金是通过将纯铜和纯银加入电熔炉进行熔炼,经铸造得到坯料,再加工成各种规格的成品。银铜合金的主要应用为电接触材料、焊接材料、银铜合金排及铜银合金接触线。
3、镍铜合金:镍铜合金通常被称为白铜。纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性,主要应用在海水淡化及海水热交换系统、汽车制造、船舶工业、硬币、电阻线、热电偶。
4、钨铜合金:这种合金主要用于制造高压触头,用在断路器、负荷开关、环网柜等高压电器上,其具有优良的耐电蚀性,抗熔焊性及耐压性。
5、磷铜合金:磷铜合金主要应用于印制电路板、五金、塑料和电铸电镀用磷铜阳极;电气接点和插接件用铜带;引线框架用铜带;用于电机、空调、冷冻机行业的代银钎料。(三)、 铁合金铁合金是铁与一种或几种金属或非金属元素组成的合金。铁合金是炼钢和机械铸造业的主要原料之一,在炼钢和铸造时用作脱氧剂、脱硫剂和合金添加剂。铁合金的品种很多,一般按照其所含元素分类,例如:1、硅铁:工业硅铁——含硅95%、75%、45%等硅铁,贫硅铁(含硅12%),硅铝合金,硅钙合金。
2、锰铁:高碳锰铁(含碳为7%),中碳锰铁(含碳1.0~1.5%),低碳锰铁(含碳0.5%),金属锰,硅锰合金。3、铬铁:高碳铬铁、中碳铬铁、低碳铬铁、微碳铬铁、超微碳铬铁、金属铬、硅铬合金。
4、其它铁合金。如钨铁、钼铁、钛铁、钒铁、磷铁、硼铁、镍铁、铌铁、锆铁、稀土合金等。(四)、镁合金镁合金作为最轻的结构材料及可回收的绿色材料近年来备受关注。在汽车工业、电子工业、国防工业等领域的应用增长势头强劲。镁合金轮毂的特点:主要是在车辆上采用镁合金轮毂能达到轻量化的目的,与铝合金轮毂相比,重量减轻30%左右。其它优点:① 高减振特性;② 高热传导率;③ 提高汽车性能;④ 改善燃油效率与降低污染;⑤ 高的刚性。(五)高温合金1、变形高温合金:是指可以进行热、冷变形加工,工作温度范围-253~1320℃,具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标,具有较高的抗腐蚀性能的一类合金。2、铸造高温合金:是用母合金锭重熔后直接铸造成形零件的一类高温合金。3、粉末冶金高温合金:是用粉末冶金工艺制取的高温合金。高温合金粉末经热等静压成形或热等静压后再经锻造成形生产工艺制造出粉末高温合金产品。4、金属间化合物高温材料:主要包括Ti-Al系金属间化合物结构材料和Ti3Al基系列合金。5、高温磨蚀环境使用的硬表面耐磨合金等。
作者:赵乃成 张启轩 页数:967 出版日期:1998年4月第1版
硅钙钡铝是钡系合金中的最好的脱氧剂、脱硫剂,使钢中的氧降到最低,同时形成的含钙、钡、硅、铝的复杂氧化物易从钢液中上浮,纯净钢液,提高钢的耐冲击韧性和加工性能。
3生产方法
首先将硅石、铝土矿,焦炭混合均匀,加入矿热炉内熔炼,生产硅铝合金。然后分批加入CaO和焦炭,促进硅钙铝的形成。再分批加入钡矿和焦炭,促其形成硅钙钡铝合金。一般硅钙钡铝合金的成分为:si>30%,ca>6%,Ba>9%.Al>8%。
生产中要控制Al203/SiO2、CaO/Ba0、(Ca0十BaO)/Sio2的比值,并控制焦炭的加入量。
设备参数要选用较高的电流和较低的工作电压,要有较高的极心圆功率和较高的炉膛功率。保持炉内反应区有较高的温度。自始至终要采用焖烧的方法操作,并采用加CaO和BaO处理积渣,使之排除炉外。
如大电炉在生产硅钙钡时,可采用热冲铝锭的方法生产硅钙钡铝合金。但这种方法没有用矿石生产硅钙钡铝合金经济效果好。
另外:
《硅钙钡铝铁合金的试生产》
作者:鲁学品等 杂志名:铁合金 总页数:64 年代:1995年 期号:第5期
该文献较长,不转贴了。
我处资料也很有限,祝成功。
铁与一种或几种元素组成的合金。各种元素多呈游离态存在。通常还把炼钢用不含铁元素的中间合金也称为铁合金,如硅钙合金、硅铬合金等。铁合金性脆,不能作为金属材料使用,主要用作钢铁冶炼过程中的脱氧剂、合金添加剂和孕育剂,以及生产其他合金和有色金属的还原剂和添加剂等。常用的铁合金有:①锰铁。锰和铁组成的铁合金。由锰矿石、石灰石、白云石、焦炭等冶炼而成,外观呈深灰色,带有蓝黄色光彩,硬度大。按含碳量分为低碳(含碳0.5%)、中碳(含碳0.5%~1.0%)和碳素(含碳7.0%)锰铁,锰含量根据牌号不同在65%~75%之间。用作炼钢的脱氧剂和合金添加剂。②硅铁。铁和硅组成的铁合金,又称矽铁。由硅石、钢屑和焦炭冶炼而成。灰色,带有孔洞。常用的有硅90(含硅≥87.95%)、硅75(含硅≥72%~80%)、硅45(含硅≥40%~47%)。主要用作炼钢的脱氧剂和合金添加剂;还用作铸造、选矿、焊条和冶炼某些金属的还原剂。③铬铁。铬和铁组成的铁合金。由铬矿石、焦炭和硅石冶炼而成。分为微碳、低碳、中碳和碳素铬铁。用作炼钢的合金添加剂。铬能提高钢的淬透性,在渗碳时使钢的表面硬度增高。微碳铬铁用于炼制不锈钢、耐热钢及各种电热元件材料;低、中碳铬铁用于炼制合金结构钢;碳素铬铁用于炼制含碳量高的钢。④钒铁。钒和铁组成的铁合金。在电炉内还原五氧化二钒制得。常用的是含钒40%、60%、80%的钒铁。主要用作炼钢的合金添加剂,以净化钢水,提高钢的组织致密性、韧性、弹性和强度。⑤钼铁。钼和铁组成的铁合金。由含钼矿石在电炉中冶炼而成。一般含钼50%~60%。用作熔炼含钼合金钢和合金铸铁的添加剂。⑥钨铁。钨和铁组成的铁合金。由钨砂在电炉中冶炼而成。比重大、熔点高(达2600℃以上)。常用的是含钨70%和80%的钨铁。用作熔炼切削工具钢、高速钢及其他含钨钢种的合金添加剂。⑦钛铁。钛和铁组成的铁合金。以氧化钛为原料,用铝热法炼制而成。是炼钢的强烈脱氧剂和除气剂。但因其价格昂贵,多作为炼钢的合金添加剂。钛铁还可用作电焊条药皮。⑧稀土铁合金。稀土元素与铁组成的铁合金,还含有硅、锰、钨、钛等元素。以稀土高炉渣为原料炼制而成。分为稀土硅铁合金和硅铁稀土镁合金,前者用作熔炼钢和铸铁的合金添加剂;后者用作熔炼球墨铸铁的球化剂。