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