Ⅰ 稀土等元素的冶金和材料物理化学及在材料中的应用 1
稀土元素在冶金中的应用 杜挺 1
稀土元素在金属材料中的应用 杜挺 11
稀土元素在铁液中热力学参数的研究 吴夜明 杜挺 34
重稀土在电工纯铁中的作用 丁美芝 杜挺 43
稀土元素在铁液中与碳相互作用的研究 杜挺 乐可襄 60
Ce，Y在Fe液中与氮的相互作用 乐可襄 杜挺 李继宗 沈汝美 64
Fe-C-Pb，Fe-Csat-Pb-Ce溶液中Pb与C，Pb与Ce的相互作用 王正跃 杜挺 王龙妹 72
Fe-Sn-Ce溶液的热力学性质研究 唱鹤鸣 杜挺 余景生 78
Fe-Sn-Y，Fe-C-Sn-Y溶液的热力学 杜挺 王正跃 82
Fe-C-Sb-Ce，Fe-C-Sb-Y溶液中热力学性质的研究 周谦莉 杜挺 88
稀土在球墨铸铁中降低锑的危害性及其机理探讨 调谦莉 杜挺 91
含有微量O，S，C的Fe-Nb-Ce溶液热力学性质的研究 周谦莉 杜挺 98
Fe-V-Ce溶液的热力学性质研究 唱鹤鸣 杜挺 余景生 102
Ce在铁基溶液中分别与Cu、P、Ti相互作用规律的研究 王跃奎 杜挺 105
Fe-S-RE与Fe-C-S-RE，Fe-S-RE与Fe-C-RE，Fe-C-S-La与Fe-C-S-Y体系热力学参数比较 杜挺 109
稀土元素在铁基溶液中的热力学 杜挺 120
稀土在09CuPTi (RE)钢中的作用机理 王跃奎 杜挺 126
稀土处理和控轧控冷对15MnV钢的作用研究 杜挺 余宗森等 132
稀土在铁基溶液和钢中的应用基础 杜挺 139
钇在镍基与铁基溶液中有关热力学性质的比较 杜挺 153
稀土元素在铁基、镍基溶液中的热力学性质、相平衡及其作用机理的研究 杜挺 156
Cu-Ce-I(I=Al，Si，Ti，Fe)溶液体系热力学 李国栋 杜挺 杨祖盘 163
Cu-Ce-O，Cu-Ce-S，Cu-Ce-O-S溶液体系热力学及其沉淀图 杜挺 李国栋 168
Cu-Ce-M(M＝Sn，Zn，Pb)溶液体系的热力学性质 杜挺 李国栋 174
铜基溶液中Pb与Ce、Y相互作用的热力学 杜挺 李国栋 197
Cu-O系热力学研究 杜挺 孙运涌 203
铜液脱氧研究 杜挺 孙运涌 207
铈在铝合金中应用的热力学基础研究 孙运涌 杜挺 217
铈在铝基溶液中与重要元素的相互作用规律及与铜基、铁基溶液中的比较 杜挺 孙运涌 220
稀土元素在铁基、铜基、铝基、镍基溶液中与低熔点元素相互作用规律 杜挺 孙运涌 吴夜明 229
稀土元素在金属材料中的一些物理化学基础 杜挺 234
稀土与铁基溶液中硫、氧、氮、氢等杂质元素反应的动力学研究 杜挺 242
稀土在合金钢、铸铁和有色金属材料中的作用与应用 杜挺 258
稀土-铁系超磁致伸缩材料的发展态势 杜挺 邝马华 张洪平 286
超磁致伸缩材料的冶炼工艺研究 杜挺 张洪平 邝马华 300
超磁致伸缩材料研究之一 邝马华 张洪平 杜挺 304
Tb0.27Dy0.73Fe1.9多晶与定向晶棒及其磁致伸缩特性 邝马华 杜挺 张洪平 毛向华 308
Tb0.27Dy0.73Fe1.8M0.1(M＝Zn Ti，Al，Cr)四元系超磁致伸缩多晶合金的组织结构 邝马华 杜挺 张洪平 313
Tb-Dy-Fe-M(M=Zn，Ti，Al，Cr)四元系超磁致伸缩材料的磁性 杜挺 邝马华 张洪平 317
稀土-铁系超磁致伸缩材料的腐蚀氧化研究 杜挺 邝马华 张洪平 325
Tb-Dy-Fe-Mn四元系超磁致伸缩材料的成分、结构、性能及应用研究 张洪平 杜挺 邝马华 333
TbxDy1-x(Fe1-yMny)1.95系超磁致伸缩材料的磁致伸缩及声学性能研究 杜挺 张洪平 朱厚卿等 345
稀土-铁系超磁致伸缩水声换能器的设计 朱厚卿 杜挺 张洪平等 347
稀土-铁系超磁致伸缩材料水声换能器的研制 张洪平 杜挺 王龙妹 邝马华 朱厚卿 351
稀土-铁系超磁致伸缩材料的应用研究 杜挺 张洪平 邝马华 354
稀土的战略意义——我国面临的挑战及对策建议 吴白芦 徐光宪 高小霞 杜挺 杨应昌 李光 358
熔融还原法炼铁水的选择 杜挺 367
Ⅱ 熔融还原等无焦炭冶金学和钢铁冶金学 367
固体碳还原熔融氧化铁的速度研究 周渝生 杜挺 376
熔融还原的反应速度 周渝生 杜挺 383
争取好、快、省地进行熔融还原技术的开发研究及其工业应用 杜挺 391
熔渣中铬氧化物与铁液中饱和碳的还原动力学 有晓民 杜挺 郭征 399
煤粉含碳球团炼铁半工业试验 周渝生 李文采 杜挺 邓开文 刘扬 408
日本熔融还原技术考察报告 杜挺 张玉清 邓开文 张柏汀 415
无焦炭冶金-熔融还原技术的发展态势 杜挺 428
我国熔融还原技术的研究与开发 杜挺 442
含碳球团-铁浴熔融还原法的关键技术的应用基础研究 杜挺 杜昆 447
铁浴中含碳球团熔化还原规律研究 杜挺 牛正刚 郑从杰 杜昆等 455
含碳球团—铁浴熔融还原炼铁法与COREX法的能耗等工艺技术指标、参数的比较 杜挺 曹明艳 吴夜明 466
转炉尘泥含碳球团还原性能研究 曹明艳 杜挺 吴夜明 469
转炉尘泥含碳球团自还原动力学研究 曹明艳 杜挺 吴夜明 476
金属化球团防止再氧化研究 杜挺 曹明艳 吴夜明 杜昆 482
锰对硅脱氧能力的影响 杜挺 A.M.萨马林 488
钢液中碳化钙脱砷的研究 张荣生 陈龙根 杜挺 502
铁水预处理技术的开发研究和应用 杜挺 508
铁水预处理技术的发展 刘浏 邓开文 杜挺 518
连铸结晶器保护渣润滑作用的数学分析 吴夜明 杜挺 527
近终形状连铸技术及其发展 杨文改 干勇 杜挺 532
钢铁工业短流程工艺优化研究 杜挺 张春霞 538
第一篇 熔炼铀的物理化学 杜挺 551
概论 551
Ⅲ 铀、钚冶金学及其核材料 551
第一章 去非金属夹质 556
1.1 去碳 556
1.2 去氟 563
1.3 去氧 566
1.4 去氮 569
1.5 去硫 571
1.6 去磷 571
第二章 元素的蒸发 573
2.1 液态铀中元素蒸发的基本条件 573
2.2 液态铀中元素的蒸气压 573
2.3 液态铀中元素的蒸发速度 575
2.4 蒸发铀中元素所需的最少时间 576
2.5 蒸发去除杂质元素的程度 577
第三章 去气体 578
3.1 去氢 578
3.2 去惰性气体 579
第四章 去金属和稀土等元素 581
4.1 区域熔化法 581
4.2 熔点附近反复熔化 582
4.3 去稀土元素 582
4.4 去铍 583
第五章 液态铀与坩埚的作用 584
5.1 氧化物坩埚在真空下会不会挥发 584
5.2 氧化物坩埚在真空下会不会分解 584
5.3 氧化物坩埚对液态铀中氧活度的影响 585
5.4 液态铀与坩埚相互作用的机理 587
5.5 相互作用的主要热力学参数 588
5.6 液态铀与CaO坩埚的作用 588
5.7 液态铀与氧化镁的作用 589
5.8 液态铀与Al2O3的作用 590
5.9 液态铀与ZrO2、BeO、ThO2的作用 590
5.10 液态铀与UO2的作用 590
5.11 液压铀与石墨的作用 591
5.12 辐照后的铀被坩埚玷污的速度 591
5.13 坩埚中夹杂对液态铀的玷污 591
5.14 坩埚氧化物与溶解于铀中碳的作用 592
6.1 气体与液态铀作用的程度 594
第六章 气体与液态铀的作用 594
6.2 防止气相中氧对液态铀的氧化 595
6.3 防止水蒸气对液态铀的氧化 595
6.4 防止CO对液态铀的氧化和增碳 596
6.5 防止N2对液态铀的氮化 597
6.6 液态铀表面氧化膜或渣的成分和来源 597
第七章 熔炼前后的过程中应当注意获得最高回收率 598
7.1 U235回收率的重要性 598
7.2 影响回收率的因素 598
7.3 火法回收铀 598
8.2 结论 600
8.1 液态铀中精炼去除杂质的机理、工艺参数的影响、去除杂质的主要条件和去除程度 600
第八章 结论 600
参考文献 603
第二篇 钚冶金和钚核材料性质 杜挺 604
第一章 概论 604
1.1 国外钚燃料的发展概况 604
1.2 核反应 605
1.3 钚的特性 607
1.4 钚的用途 610
1.5 制造钚核燃料的工艺流程问题 613
第二章 纯钚-239的性质 614
2.1 晶体结构 614
2.2 电子结构 615
2.3 密度 616
2.4 中子本底 617
2.5 热学与热力学性质 620
2.6 静压力学性质 627
2.7 电磁性质 632
2.8 自辐照损伤和自热现象 633
2.9 液态钚的性质 635
第三章 相变 637
3.1 β→α相变动力学 637
3.2 α→β相变动力学 642
3.3 相变的性质和机构 642
3.4 α？β相变循环对物理损伤的影响 643
3.5 压力对相变动力学及总应变的影响 645
3.6 高压下模压是制取无物理损伤的α-Pu金属的有效方法 647
3.7 高压高温下直接从液态钚模压到α-Pu是制取α-Pu金属和α-Pu单晶的新技术 648
第四章 临界质量 650
4.1 钚裸球的临界质量 650
4.2 合金元素对钚球临界质量的影响 650
4.3 钚水溶液的临界质量 651
4.4 α-Pu和δ-Pu的临界质量 651
4.5 反射层对α-Pu金属和δ-Pu合金(1％重量Ga)的临界质量的影响 652
4.6 内装α-Pu或δ-Pu合金(1％重量Ga)，外包93％浓缩铀，用天然铀做反射层条件下的临界质量 653
4.7 国外发生的超临界事故 653
4.8 工作中要注意临界质量问题 657
5.2 钚的生物学性质 658
5.3 防护外照射 658
第五章 安全防护 658
5.1 钚的放射性特点 658
5.4 防止发生内照射 662
5.5 防止和扑灭钚着火 664
5.6 防护用具、防护和安全设备 665
5.7 手套箱、通风橱等的设计 666
5.8 试样的处理和贮存 667
5.9 受沾污废物的处理和排除 667
5.10 钚的事故处理 667
5.11 医治 668
6.1 铈可作钚的模拟试验 669
第六章 热还原 669
6.2 制取PuCl3 670
6.3 Pu-PuCl3相图 671
6.4 热还原用的MgO坩埚 671
6.5 用Ca热还原PuCl3 672
6.6 制取PuF4 675
6.7 用钙热还原PuF4 676
第七章 铸造 680
7.1 铸造α-Pu的主要矛盾 680
7.2 铸造δ-Pu［含～1％(重量)Ga］的主要矛盾 681
7.3 美国铸造钚的发展概况 681
7.5 解决δ-Pu［含1％(重量)Ga］铸造中主要矛盾的有效措施 688
7.4 解决α-Pu铸造中主要矛盾的有效措施 688
7.6 α-Pu和Pu-1％(重量)Ga合金的切屑直接铸锭回收 689
第八章 钚的氧化腐蚀和涂层 692
8.1 α-Pu在空气中的氧化 693
8.2 α-Pu在干燥空气和湿空气中的氧化腐蚀的比较 694
8.3 α-Pu在空气和氩气中的氧化腐蚀的比较 695
8.4 α-Pu和稳定δ-Pu合金的氧化速度的比较 697
8.5 钚高温相在空气中的氧化腐蚀 699
8.6 液态钚的氧化 699
8.7 涂层剂Ni(CO)4的性质及防护问题 700
8.8 用Ni(CO)4热分解涂层 702
8.9 用Ni(CO)4加催化气体涂层 703
8.11 α-Pu切屑的控制氧化 707
8.10 其它涂层方法 707
附《钚冶金》目录 708
参考文献 712
Ⅳ 真空冶金学 715
第一篇 真空冶金的物理化学 杜挺 715
概论 715
第一章 真空冶金的物理化学基础知识 717
1.1 热力学第一定律 718
1.2 热力学第二定律 718
1.3 热力学第三定律 719
1.4 吉布斯标准自由能变化和平衡常数 719
1.5 外界条件对平衡移动的影响——吕查德里平衡移动原理 721
1.6 活度 722
1.7 拉乌尔定律、亨利定律、西华特定律和西洛夫分配定律 724
1.8 分解压力 725
1.9 相律 726
1.10 表面现象和吸附作用 727
1.11 化学反应速度 729
1.12 热力学和动力学的联系 731
第二章 脱氧 733
2.1 脱氧的重要性 733
2.2 氧的来源 736
2.3 脱氧的一般原理 740
2.4 碳脱氧的平衡常数和速度 750
2.5 氢脱氧 762
2.6 金属低价氧化物的蒸发脱氧 766
2.7 天然气脱氧 769
2.8 金属脱氧剂 770
2.9 能否利用溶解氧聚合成分子脱氧及氧化物的分解脱氧 771
第三章 去氢 773
3.1 氢在金属中的溶解度和活度 773
3.2 降低压力对氢溶解度的影响——去氢原理 776
3.3 氢气的热离解反应 779
3.4 去氢速度 781
第四章 去氮 784
4.1 金属氮化物的标准生成自由能与温度的关系 784
4.2 氮在金属中的溶解度和活度 785
4.3 去氮的方法 788
4.4 去氮的速度 790
4.5 去氮的机理 793
第五章 真空蒸发、蒸馏和升华 796
5.1 金属饱和蒸气压与蒸气分压 796
5.2 蒸发速度 799
5.3 蒸发机理 802
5.4 溶液中组分变化规律 804
5.5 去低熔点有色金属 808
5.6 真空蒸馏 808
5.7 去卤族元素和卤素化合物 810
5.8 防止合金元素的蒸发损失 812
6.2 硫在金属中的溶解度和活度 814
第六章 脱硫 814
6.1 金属硫化物的标准生成自由能与温度的关系 814
6.3 真空蒸发脱硫 818
6.4 由碳和硅等元素组成气态硫化物挥发脱硫 819
6.5 组成挥发性的金属硫化物挥发脱硫 820
6.6 用复合脱硫剂 823
6.7 用氢脱硫 823
6.8 脱硫的速度 823
第七章 液态金属与耐火材料的作用 824
7.1 氧化物坩埚在高温真空下的升华 824
7.2 氧化物坩埚在真空熔炼时是否分解 824
7.3 相互作用的热力学计算 828
7.5 相互作用的机理 835
7.4 金属液中的[C]、[Ti]和[A1]等元素还原氧化夹杂的作用 835
7.6 影响液态金属污染的因素 836
7.7 减小和避免相互作用的途径 839
第八章 溶析和溶析上浮 840
8.1 溶析原理 840
8.2 有效分配系数与理论分配系数的关系 840
8.3 如何决定区域熔化的次数 841
8.4 如何决定区域熔化稳定区的最高长度 841
8.5 杂质在铁中的分配系数 842
8.6 非金属夹杂物的上浮速度 842
9.2 真空在碳还原金属氧化物中的作用 846
9.1 真空下碳还原金属氧化物的自由能变化和温度的关系 846
第九章 真空热还原 846
9.3 哪些金属值得用碳热还原法提取 848
9.4 碳还原金属氧化物的机理和速度 849
9.5 金属热还原 850
第十章 真空烧结 853
10.1 烧结过程中的反应 853
10.2 烧结机理 854
10.3 影响烧结过程的因素 855
10.4 真空在烧结过程中的作用 855
参考文献 857
概论 861
第二篇 真空熔炼 杜挺 861
0.1 真空熔炼的作用 864
0.2 真空熔炼的方法 865
0.3 各种真空熔炼方法的优缺点 865
0.4 各种真空熔炼方法效果的比较 867
第一章 真空感应炉熔炼 869
1.1 炉子设计和设备的主要问题 869
1.1.1 感应原理和供电 869
1.1.2 炉子形式 872
1.1.3 真空 876
1.1.4 坩埚的选择和制备 882
1.2 熔炼工艺和控制工艺条件 885
1.2.2 配料、备料和装料 886
1.2.1 熔炼目的 886
1.2.3 熔化 887
1.2.4 精炼和控制成分 887
1.2.5 浇铸 889
1.2.6 控制主要工艺条件和方法 893
1.3 熔炼效果——真空熔炼对金属纯度和性能的影响 895
1.3.1 真空熔炼纯铁 895
1.3.2 耐热合金 899
1.3.3 不锈钢 904
1.3.4 变压器钢和硅钢 906
1.3.5 精密合金 908
1.3.6 滚珠轴承钢 909
1.3.7 高强度和超高强度结构钢 910
1.3.8 无氧铜 912
1.4 真空感应炉悬浮熔炼 912
1.5 自耗电极真空感应炉熔炼 912
第二章 真空电弧炉熔炼 914
2.1 电弧的性质 915
2.1.1 弧光放电 915
2.1.2 电弧电压 916
2.1.3 电流 916
2.1.4 电弧长度 917
2.1.5 电极间的功率分布 917
2.1.7 真空对电弧的影响 918
2.1.6 气体性质对电弧的影响 918
2.1.8 稳定电弧的条件 919
2.2 炉子设计和设备的主要问题 920
2.2.1 炉子形式 920
2.2.2 水冷铜坩埚 922
2.2.3 电极传送机构 922
2.2.4 供电系统 924
2.2.5 自动控制弧长 927
2.2.6 稳弧线圈和调弧线圈 928
2.2.7 真空 928
2.2.8 冷却 930
2.2.9 安全 930
2.2.10 提高生产率的方法 931
2.2.11 发展特点 932
2.3 熔炼工艺和控制工艺条件 934
2.3.1 对自耗电极的要求 934
2.3.2 通电熔化前的主要工作 935
2.3.3 起弧 935
2.3.4 控制电压和控制弧长 936
2.3.5 电流和电流密度 936
2.3.6 熔化速度 939
2.3.7 凝固速度 940
2.3.8 控制炉内压力和气氛 940
2.3.9 温度 941
2.3.10 电磁搅拌 942
2.3.11 提纯 943
2.3.12 加合金的方法 947
2.3.13 控制结晶 947
2.3.14 防止偏析和缺陷 948
2.3.15 电弧保温和控制缩孔 949
2.3.16 二次重熔 950
2.4 熔炼效果 950
2.4.1 高强度和超高强度结构钢 951
2.4.2 滚珠轴承钢 952
2.4.3 不锈钢 953
2.4.4 耐热合金 954
2.4.6 钛、锆等活性金属 957
2.4.5 精密合金 957
2.4.7 可锻性钒 958
2.4.8 钼、铌、钽、钨等难熔金属和合金 959
2.5 双重真空熔炼 963
2.6 非自耗电极真空电弧炉熔炼 964
2.7 真空壳炉熔炼 966
第三章 真空电子轰击炉熔炼 969
3.1 炉子设计和设备的主要问题 969
3.1.1 电子轰击熔炼的基本原理 969
3.1.2 电子束的形成、聚焦、偏转和电子枪的构造 972
3.1.3 炉子型式 978
3.1.4 真空 983
3.1.5 供电系统和炉子自动控制 987
3.1.6 安全防护 989
3.2 熔炼工艺和控制工艺条件 990
3.2.1 与真空电弧炉熔炼工艺的区别 991
3.2.2 与真空电弧炉熔炼工艺的相同点 991
3.2.3 电子轰击炉的熔炼工艺 991
3.3 熔炼效果 995
3.3.1 铌和铌基合金 995
3.3.2 钽和钽基合金 997
3.3.3 钼 997
3.3.4 钨 999
3.3.5 钒 1000
3.3.6 锆和铪 1000
3.3.7 钛和钛合金 1002
3.3.8 铍 1003
3.3.9 钴 1003
3.3.10 镍基耐热合金 1003
参考文献 1005
附录一 未收入本文集的著作题目索引 1008
附录二 未收入本文集已公开发表的论文题目索引 1009
附录三 内部资料一览表 1016
附录四 指导的硕士生学位论文和培养的硕士一览表 1017
附录五 指导的博士生论文和培养的博士、博士后一览表 1018
附录六 被国际权威检索系统《美国科学引文索引》(SCI)收录的论文题目一览表 1019
附录七 被国际权威检索系统《工程索引》(EI)、《化学文摘》(CA)、《金属文摘》(MA)收录的论文题目一览表 1020
附录八 科研项目或论文得奖一览表 1026