《普通高等教育'十二五'規劃教材:金屬材料學(第2版)》為高等學校無機非金屬材料專業教材,全書共分兩篇14章。第一篇講述了黑色金屬材料,簡要介紹了鋼鐵材料的生產、鑄鐵材料,重點介紹了鋼臺金化的基本原理,首次引入了電子結構理論關于合金鋼性能分析的內容;此外對工程構件用鋼、機器零件用鋼、工模具用鋼、不銹鋼、耐熱鋼和高溫合金作了介紹。第二篇主要講述了有色金屬材料,包括鋁及其合金、銅及其合金、鈦及其合金、鎂及其合金和鎢合金。
《普通高等教育'十二五'規劃教材:金屬材料學(第2版)》可作為高等學校無機非金屬材料專業本科生教材,也可以作為從事金屬材料科學領域的科研人員、研究生、工程技術人員的參考書。
第一篇 鋼鐵材料
第一章 鋼鐵材料的生產
第一節 鐵的冶煉
第二節 鋼的冶煉
第二章 鑄鐵
第一節 鑄鐵中碳的石墨化
第二節 各種鑄鐵的基本特征及性能
第三節 鑄鐵的合金化及熱處理
第三章 鋼的合金化基本原理
第一節 鋼中的合金元素
第二節 合金鋼中的相組成
第三節 合金鋼中的相變
第四節 合金元素對鋼的強韌性和工藝性能的影響
第五節 微量元素在鋼中的作用
第四章 固體與分子經驗電子理論
第一節 簡介
第二節 鐵基合金的價電子結構
第三節 EET應用實例
附錄 EET理論中元素的雜化雙態
第五章 工程結構鋼
第一節 工程結構鋼的合金化
第二節 鐵素體—珠光體鋼
第三節 低碳貝氏體和馬氏體鋼
第六章 機械制造結構鋼
第一節 機械制造結構鋼的強度與韌性
第二節 機械制造結構鋼的淬透性
第三節 調質鋼
第四節 低溫回火狀態下使用的結構鋼
第五節 高合金超高強度結構鋼
第六節 軸承鋼
第七節 滲碳鋼和氮化鋼
第八節 其他機械制造結構鋼
第七章 工具鋼
第一節 碳素及低合金工具鋼
第二節 高速工具鋼
第三節 冷作模具鋼
第四節 熱作模具鋼
第八章 不銹鋼
第一節 金屬常見的腐蝕形式及原理
第二節 合金元素對不銹鋼組織和性能的影響
第三節 不銹鋼的強化與脆化
第九章 耐熱鋼
第一節 概論
第二節 鐵索體型耐熱鋼
第三節 奧氏體型耐熱鋼
第四節 工業爐用耐熱鋼
第五節 鎳基耐熱合金
第六節 新型耐熱合金
第二篇 有色金屬及其合金
第十章 鋁及其合金
第一節 概述
第二節 鋁合金中的合金元素
第三節 變形鋁合金
第四節 鑄造鋁合金
第十一章 銅及其合金
第一節 概述
第二節 黃銅
第三節 青銅
第四節 白銅
第十二章 鈦及鈦合金
第一節 鈦及鈦合金概述
第二節 鈦的合金化
第十三章 鎂及其合金
第十四章 高密度鎢合金
第一節 w—M合金
第二節 高密度鎢合金的牌號、成分、性能和應用
參考文獻
版權頁:
Si與O有較大的親和力,因此Si的氧化很迅速,它在冶煉初期就已經完全被氧化而生成SiO2,同時SiO2又和FeO反應形成硅酸鹽:
2FeO+SiO2→2FeO·SiO2+24697.4kJ
這種鹽是爐渣中很重要的一部分,它與CaO作用生成穩定化合物2CaO·SiO2和FeO,前者牢固存在于爐渣中,后者變成了渣中的游離成分,使渣中FeO的含量增加,對促進雜質的氧化是比較有利的。其反應如下:
2FeO·SiO2+2CaO→2CaO·SiO2+2FeO+116956kJ
Mn也是易氧化的元素,它所生成的MnO有較高的熔點,MnO在金屬液中并不溶解,但是它與SiO2形成化合物浮在液體金屬表面,成為爐渣的一部分:
2MnO+SiO2→2MnO·SiO2+6279kJ
Si、Mn的氧化反應放出大量的熱,可以使爐溫迅速提高(這一點對轉爐煉鋼特別重要),大大加速了碳的氧化過程。
C的氧化需要吸收大量的熱能,所以必須在較高的溫度下才能進行。C的氧化又是煉鋼過程中很重要的一個反應,由于碳氧化時生成了一氧化碳氣體,它從液體金屬中逸出時起強烈的攪拌作用,這種作用稱為“沸騰”。產生沸騰的結果,可以促使熔池成分和溫度均勻,加速金屬與爐渣界面的反應,同時也有利于去除鋼中氣體和夾雜物。
P的氧化在不太高的溫度下即可發生,去磷過程由幾個反應組合而成,其反應如下:
2P+5FeO→P2O5+5Fe+271671.4kJ
P2O5+3FeO→3FeO·P2O5+128091.6kJ
當在堿性爐渣中有足夠的CaO時會發生如下反應:
3FeO·P2O5+4CaO→4CaO·P2O5+3FeO+544598.6kJ
所生成的4CaO·P2O5是穩定的化合物,它牢固地保持在爐渣中,因而達到了去磷的目的。