《普通高等教育'十二五'规划教材:金属材料学(第2版)》为高等学校无机非金属材料专业教材,全书共分两篇14章。第一篇讲述了黑色金属材料,简要介绍了钢铁材料的生产、铸铁材料,重点介绍了钢台金化的基本原理,首次引入了电子结构理论关于合金钢性能分析的内容;此外对工程构件用钢、机器零件用钢、工模具用钢、不锈钢、耐热钢和高温合金作了介绍。第二篇主要讲述了有色金属材料,包括铝及其合金、铜及其合金、钛及其合金、镁及其合金和钨合金。
《普通高等教育'十二五'规划教材:金属材料学(第2版)》可作为高等学校无机非金属材料专业本科生教材,也可以作为从事金属材料科学领域的科研人员、研究生、工程技术人员的参考书。
第一篇 钢铁材料
第一章 钢铁材料的生产
第一节 铁的冶炼
第二节 钢的冶炼
第二章 铸铁
第一节 铸铁中碳的石墨化
第二节 各种铸铁的基本特征及性能
第三节 铸铁的合金化及热处理
第三章 钢的合金化基本原理
第一节 钢中的合金元素
第二节 合金钢中的相组成
第三节 合金钢中的相变
第四节 合金元素对钢的强韧性和工艺性能的影响
第五节 微量元素在钢中的作用
第四章 固体与分子经验电子理论
第一节 简介
第二节 铁基合金的价电子结构
第三节 EET应用实例
附录 EET理论中元素的杂化双态
第五章 工程结构钢
第一节 工程结构钢的合金化
第二节 铁素体—珠光体钢
第三节 低碳贝氏体和马氏体钢
第六章 机械制造结构钢
第一节 机械制造结构钢的强度与韧性
第二节 机械制造结构钢的淬透性
第三节 调质钢
第四节 低温回火状态下使用的结构钢
第五节 高合金超高强度结构钢
第六节 轴承钢
第七节 渗碳钢和氮化钢
第八节 其他机械制造结构钢
第七章 工具钢
第一节 碳素及低合金工具钢
第二节 高速工具钢
第三节 冷作模具钢
第四节 热作模具钢
第八章 不锈钢
第一节 金属常见的腐蚀形式及原理
第二节 合金元素对不锈钢组织和性能的影响
第三节 不锈钢的强化与脆化
第九章 耐热钢
第一节 概论
第二节 铁索体型耐热钢
第三节 奥氏体型耐热钢
第四节 工业炉用耐热钢
第五节 镍基耐热合金
第六节 新型耐热合金
第二篇 有色金属及其合金
第十章 铝及其合金
第一节 概述
第二节 铝合金中的合金元素
第三节 变形铝合金
第四节 铸造铝合金
第十一章 铜及其合金
第一节 概述
第二节 黄铜
第三节 青铜
第四节 白铜
第十二章 钛及钛合金
第一节 钛及钛合金概述
第二节 钛的合金化
第十三章 镁及其合金
第十四章 高密度钨合金
第一节 w—M合金
第二节 高密度钨合金的牌号、成分、性能和应用
参考文献
版权页:
Si与O有较大的亲和力,因此Si的氧化很迅速,它在冶炼初期就已经完全被氧化而生成SiO2,同时SiO2又和FeO反应形成硅酸盐:
2FeO+SiO2→2FeO·SiO2+24697.4kJ
这种盐是炉渣中很重要的一部分,它与CaO作用生成稳定化合物2CaO·SiO2和FeO,前者牢固存在于炉渣中,后者变成了渣中的游离成分,使渣中FeO的含量增加,对促进杂质的氧化是比较有利的。其反应如下:
2FeO·SiO2+2CaO→2CaO·SiO2+2FeO+116956kJ
Mn也是易氧化的元素,它所生成的MnO有较高的熔点,MnO在金属液中并不溶解,但是它与SiO2形成化合物浮在液体金属表面,成为炉渣的一部分:
2MnO+SiO2→2MnO·SiO2+6279kJ
Si、Mn的氧化反应放出大量的热,可以使炉温迅速提高(这一点对转炉炼钢特别重要),大大加速了碳的氧化过程。
C的氧化需要吸收大量的热能,所以必须在较高的温度下才能进行。C的氧化又是炼钢过程中很重要的一个反应,由于碳氧化时生成了一氧化碳气体,它从液体金属中逸出时起强烈的搅拌作用,这种作用称为“沸腾”。产生沸腾的结果,可以促使熔池成分和温度均匀,加速金属与炉渣界面的反应,同时也有利于去除钢中气体和夹杂物。
P的氧化在不太高的温度下即可发生,去磷过程由几个反应组合而成,其反应如下:
2P+5FeO→P2O5+5Fe+271671.4kJ
P2O5+3FeO→3FeO·P2O5+128091.6kJ
当在碱性炉渣中有足够的CaO时会发生如下反应:
3FeO·P2O5+4CaO→4CaO·P2O5+3FeO+544598.6kJ
所生成的4CaO·P2O5是稳定的化合物,它牢固地保持在炉渣中,因而达到了去磷的目的。