铬资源与先进铬合金PDF电子书下载

第一篇　绪论 1

1　铬矿资源开发利用简史 1

1.1　铬的发现及金属铬生产 1

1.2　铬盐化工发展 1

1.3　铬铁生产发展 2

1.4　铬合金材料生产发展 4

2　铬矿资源及分布 6

2.1　铬在地壳中的丰度和分布 6

2.2　铬矿类型 6

2.3　铬矿物理性质及形态特征 8

2.4　铬矿的化学组成与化学结构 9

2.5　铬矿矿床分布及类型 12

2.6　铬矿储量及产量 14

2.7　铬矿消费结构 15

2.8　我国铬矿资源开发利用趋势 15

2.8.1　我国铬矿资源开发利用基础 16

2.8.2　我国铬矿资源的可持续开发利用 17

3　铬及其化合物的理化性质 21

3.1　铬的物理性质 21

3.2　铬的化学性质 22

3.2.1　氧化还原性能 22

3.2.2　酸碱性能 24

3.2.3　配合性能 26

3.2.4　钝化作用 26

3.3　二元铬合金中的金属间充相 27

3.4　铬与非金属的二元化合物 28

参考文献 31

第二篇　铬矿选冶技术 32

4　铬矿的选矿 32

4.1　铬矿的选矿方法 32

4.2　铬矿的工业要求 32

4.3　国内铬矿选矿 33

4.4　国外铬矿选矿 34

4.5　铬铁矿选矿实例 35

4.5.1　南肯皮尔赛矿区顿河铬铁矿选厂（哈萨克） 35

4.5.2　古莱曼矿区选矿厂（土耳其） 38

4.5.3　俄勒冈州底芬斯选矿厂（美国） 39

5　铬铁冶炼 41

5.1　基础理论 41

5.1.1　物理化学原理 41

5.1.2　生产工艺分类 50

5.2　原料的质量要求及处理工作 54

5.2.1　原料的质量要求 54

5.2.2　原料的准备 57

5.2.3　原料的预处理 62

5.3　在高炉和热风化铁炉中冶炼铬铁 73

5.4　高碳铬铁冶炼 76

5.4.1　高碳铬铁牌号及用途 76

5.4.2　高碳铬铁的冶炼工艺与原理 77

5.4.3　埋弧还原电炉 79

5.4.4　高碳铬铁电炉冶炼操作 85

5.4.5　高碳铬铁电炉冶炼配料计算 89

5.4.6　其他冶炼工艺 90

5.5　硅铬合金冶炼 97

5.5.1　硅铬合金牌号及用途 97

5.5.2　硅铬合金冶炼工艺及原理 98

5.5.3　配料计算 104

6　铬铁精炼 106

6.1　中低碳铬铁冶炼 106

6.1.1 中低碳铬铁牌号及用途 106

6.1.2　中低碳铬铁冶炼方法 106

6.1.3　氧气吹炼中低碳铬铁 107

6.1.4　电硅热法冶炼中低碳铬铁 112

6.2　微碳铬铁冶炼 118

6.2.1　微碳铬铁牌号及用途 118

6.2.2　电硅热法冶炼微碳铬铁 118

6.2.3　热兑法冶炼微碳铬铁 124

6.3　真空法冶炼微碳铬铁 132

6.3.1　特种钢冶炼与真空法冶炼工艺 132

6.3.2　真空法微碳铬铁牌号及用途 133

6.3.3　真空法微碳铬铁冶炼原理 133

6.3.4　真空法微碳铬铁冶炼的原料 135

6.3.5　真空法微碳铬铁冶炼设备 136

6.3.6　真空法微碳铬铁冶炼操作 136

6.3.7　固态铬铁的真空精炼 137

7　铬盐生产与金属铬制取 139

7.1　铬酸钠的制取 139

7.1.1　概述 139

7.1.2　传统有钙焙烧工艺 140

7.1.3　无钙焙烧工艺 144

7.1.4　熔盐氧化法 146

7.1.5　碳素铬铁法 147

7.2　氧化铬的制取 148

7.2.1　概述 148

7.2.2　过程原理 148

7.2.3　工艺过程 149

7.3　铬铵矾制取 150

7.3.1　高碳铬铁法 150

7.3.2　硫酸铵循环利用法 151

7.4　金属铬制取 153

7.4.1　金属铬牌号及用途 153

7.4.2 铝热法生产金属铬 153

7.4.3　电解法生产金属铬 156

7.4.4　金属铬提纯 159

7.4.5　金属铬的其他生产方法 159

8　氮化铬铁与铬基中间合金冶炼 163

8.1　氮化铬铁冶炼 163

8.1.1　氮化铬铁牌号及用途 163

8.1.2　氮化铬铁冶炼工艺及原理 163

8.1.3 固态渗氮冶炼操作 164

8.2　中间合金简介 164

8.3　铬钼中间合金 165

8.4　铬锰铁中间合金 166

8.5　铬硼中间合金 167

8.6　铜铬中间合金 168

8.7　其他中间合金 168

参考文献 169

第三篇　高性能与功能化铬合金 171

9　铬合金新材料的发展 171

9.1　铬合金发展概况 171

9.2　铬合金的相态 172

9.2.1 固溶体 172

9.2.2 中间相 173

9.3　不锈钢 173

9.4　金属间铬化合物 175

10　高温合金 177

10.1　高温合金的生产发展 177

10.2　高温合金性能特征及其用途 178

10.3　高温合金的分类与牌号 180

10.4　高温合金的成分和组织 182

10.5　高温合金中的第二相 183

10.5.1　过渡金属元素间化合物 183

10.5.2　过渡金属元素与碳、氮、硼形成的间隙相 187

10.6　先进高温合金 189

10.6.1　定向凝固高温合金 189

10.6.2　粉末高温合金 191

10.6.3　金属间化合物 193

10.6.4　铬基高温合金 200

10.7　高温合金的成型和加工 202

10.7.1　熔炼 202

10.7.2　铸造 204

10.7.3　变形加工技术 205

10.7.4　粉末冶金技术 206

10.7.5　热处理 206

11　磁性铬合金 209

11.1　磁性及其分类 209

11.2　软磁不锈钢 210

11.2.1　软磁材料特性要求及分类 210

11.2.2　软磁不锈钢的发展 211

11.2.3　软磁不锈钢研制方法 213

11.2.4　其他软磁铬合金 221

11.3　永磁铬合金 222

11.3.1　永磁材料特性要求 222

11.3.2　α-γ相变型FeCrNi永磁合金 223

11.3.3　α-γ相变型FeCoV（Cr）永磁合金 224

11.3.4　两相分离型FeCrCo永磁合金 224

11.3.5　马氏体磁钢 227

11.4　无磁不锈钢 228

12　膨胀铬合金 231

12.1　概述 231

12.1.1　基本概念 231

12.1.2　膨胀合金发展简史 232

12.1.3　膨胀合金分类 232

12.2　Fe-Ni-Cr系膨胀合金 233

12.2.1　组成和特性 233

12.2.2　生产工艺特点 234

12.3　Fe-Cr系膨胀合金 235

12.3.1　组成和特性 235

12.3.2　生产工艺特点 236

12.3.3　4J18和4J28合金 236

12.3.4　Cr28NiN合金 238

12.4　特殊膨胀合金 238

12.4.1　不锈因瓦合金FeCo54Cr9 238

12.4.2　非铁磁性因瓦合金 240

12.4.3　无磁定膨胀封接合金 241

12.5　膨胀合金应用技术 241

12.5.1　低膨胀（因瓦型）合金 241

12.5.2　定膨胀合金 241

12.5.3　高膨胀合金 242

13　弹性铬合金 244

13.1　概述 244

13.1.1　弹性变形与弹性模量 244

13.1.2　弹性反常与恒弹性合金 245

13.1.3　弹性不完整性 246

13.1.4　弹性合金分类及用途 248

13.2　高弹性铬合金 249

13.2.1 Fe-Ni-Cr系高弹性合金 249

13.2.2　Co-Ni-Cr-Fe系高弹性合金 250

13.2.3　Ni-Cr系高弹性合金 251

13.3　恒弹性铬合金 251

13.3.1　铁磁性恒弹性合金 252

13.3.2　无磁恒弹性合金 255

13.3.3　非晶态恒弹性合金 256

13.3.4　特殊性能恒弹性合金 256

14 医用铬合金 259

14.1　生物医学对材料的要求 259

14.2　医用不锈钢 259

14.2.1　发展概况 259

14.2.2　医用不锈钢种类 260

14.2.3　不锈钢植入物生物相容性与稳定性 260

14.2.4　医用不锈钢表面改性 261

14.2.5　新型医用不锈钢的开发 262

14.3　医用钴铬合金 263

15　电性铬合金 265

15.1　导电铬合金 265

15.2　电热铬合金 265

15.2.1　电热铬合金的特点 265

15.2.2 国内外电热合金冶炼方法 266

15.2.3　Ni-Cr系与Ni-Cr-Fe系电热合金 267

15.2.4　Fe-Al-Cr系电热合金 267

15.2.5　冷加工和热处理工艺对电热合金的影响 268

15.3　电阻铬合金 269

15.3.1　镍铬系精密电阻合金 269

15.3.2　铁铬铝系精密电阻合金 270

15.3.3　应变电阻合金 270

15.4　热电偶铬合金 270

16　抗菌不锈钢 272

16.1　抗菌材料的发展概况 272

16.2　表面改性抗菌不锈钢 273

16.3　加铜抗菌不锈钢 273

16.4　加银抗菌不锈钢 274

16.5　其他抗菌不锈钢 275

16.6 国内抗菌金属材料的开发状况 276

17　耐磨铬合金 277

17.1　磨损与耐磨合金 277

17.2　耐磨铬铸铁 278

17.3　铬合金耐磨钢 278

17.3.1　低合金耐磨钢 279

17.3.2　中铬合金耐磨钢 280

17.3.3　高铬合金耐磨钢 280

17.3.4　高合金耐热耐磨钢 280

17.4　钴铬耐磨合金 281

18　耐蚀铬合金 282

18.1　腐蚀与耐蚀合金 282

18.2　Ni-Cr耐蚀合金 283

18.3　Ni-Fe-Cr耐蚀合金 285

19　铜铬合金 288

19.1　铜铬合金的发明 288

19.2　CuCr系合金理论基础 288

19.2.1　CuCr二元合金相和相图 288

19.2.2　CuCr二元合金的凝固特点 290

19.2.3　高性能CuCr系合金的设计 291

19.3　CuCr系合金的热处理特点 297

19.3.1　铬青铜的热处理特点 297

19.3.2　高铬铜合金的热处理特点 298

19.4　CuCr系合金的制备技术 298

19.4.1　常规熔炼技术 298

19.4.2　快速凝固技术 300

19.4.3　熔渗制备技术 302

19.4.4　粉末烧结技术 303

19.4.5　电弧熔炼技术 304

19.4.6　原位复合技术 304

19.4.7　其他制备技术 307

19.5　CuCr系合金的应用 307

19.5.1　电接触材料特性和分类 308

19.5.2　电阻焊和电接触加热表面硬化 309

19.5.3　电器开关触头 310

19.5.4　集成电路引线框架 311

19.5.5　电气化铁路接触线 312

20　生态材料 313

20.1　概述 313

20.2　生态材料的产生 313

20.3　生态材料的研究内容 314

20.4　铬合金生态材料 316

20.4.1　金属材料的生态化改造 316

20.4.2　金属材料添加元素无毒无害化 317

20.4.3　与环境协调的金属材料强化 318

20.4.4　高性能长寿命金属材料 319

20.4.5　金属材料废料的综合利用 319

参考文献 324

第四篇　清洁生产与劳动保护 326

21　现代铬工业的基本要求 326

21.1　可持续发展的现代工业 326

21.2　铬工业环境污染及其控制标准 328

21.3　铬工业节能减排与清洁生产标准 331

22　环境治理 333

22.1　废气治理 333

22.1.1　全封闭还原电炉煤气净化 333

22.1.2　半封闭还原电炉烟气净化 333

22.1.3　焙烧窑（炉）烟气净化 334

22.1.4　金属铬熔炼炉废气净化 335

22.2　废水治理 335

22.2.1　冷却水的循环利用 335

22.2.2　煤气洗涤水的治理 335

22.2.3　金属铬生产中含铬废水（液）的治理 336

22.3　废渣治理 339

23　节能技术 342

23.1　概述 342

23.1.1　节能的定义 342

23.1.2　节能的意义 342

23.1.3　节能的内容 343

23.2　节能基本原理及方法 343

23.2.1　节能的基本原理 343

23.2.2　节能技术的分析评价方法 346

23.2.3　节能的方法及措施 350

23.3　工业炉窑节能技术 351

23.3.1　炉窑类型 351

23.3.2　炉窑用能分析 352

23.3.3　炉窑节能措施 352

23.4　余热回收技术 353

23.4.1　余热资源 353

23.4.2　余热利用的途径 354

23.4.3　高温烟气的冷却与余热利用 354

23.5　铬铁电炉生产节能技术 355

23.5.1　电炉生产节能 355

23.5.2　能源回收利用 356

23.5.3　应用计算机 356

23.6　转炉吹炼铬铁的节能技术 356

23.6.1　减少铬的氧化、降低消耗 356

23.6.2　充分利用转炉渣的热能 357

23.6.3　充分利用转炉煤气的热能 357

23.7　发展清洁生产新工艺 357

24　安全生产技术与职业卫生 359

24.1　危险品与防火、防爆技术 359

24.1.1　危险品的分类和管理 359

24.1.2　防火、防爆技术 360

24.2　金属冶炼及热加工安全技术 361

24.2.1　金属冶炼安全技术 361

24.2.2　铸造安全技术 366

24.2.3　锻造安全技术 368

24.2.4　热处理安全技术 369

24.3　职业卫生 369

24.3.1　铬对人体的毒害作用 369

24.3.2　铬中毒的预防 370

24.3.3　其他职业性危害的预防 373

参考文献 374