A. 生鐵冶煉成鋼的原理
1. 生鐵的含義
生鐵是指直接從煉鐵爐中得到的未經精煉的鐵,含有大量的碳、硅、錳等雜質。因為生鐵硬度低、脆性強、強度不夠,無法直接使用。因此,生鐵需要進一步冶煉,轉化為鋼才能利用。
2. 鋼鐵的含義
鋼是一種鐵碳合金,含碳量一般在0.2%~2.04%之間。鋼鐵的定性特徵是硬度高、延展性好、耐磨性強、可塑性好,因此被廣泛應用於航空、航天、汽車、建築、機械、電力、船舶等諸多領域。
3. 生鐵冶煉成鋼的原理
生鐵要冶煉成鋼,需要進行除碳及其他雜質的過程。生鐵的含碳量高達4%~5%,對於不同用途的鋼,其碳含量是不一樣的。因此,為了達到要求,需要進行調整。
高爐生產的生鐵經過調質、炒礬等預處理後取出,包括鐵水、鐵渣和廢氣。生鐵中鐵元素和鐵合金是製取鋼的主要原料,而除碳劑則是控制鋼的成分的主要材料之一。
冶煉過程主要有2大部分,即減除碳已及熔流理化作用。減除碳工序能夠減少生鐵中的碳含量,而熔流理化作用則能夠讓生鐵中的各種元素發生有序的變化,實現成分和性質的調整。
4. 除碳的方式
除碳的方式有好幾種。我們可以使用鹼式氧化物,直接添加到鐵水中。由於鹼性中和了酸性,鐵中的硅、錳、磷等元素也可與陽離子結合成為相應的氧化物。
在鐵水中加入脫碳劑時,鋼中的氧化鐵不會生成,因為它被還原成了元鐵、鐵合金、碳化物等成分。過程中的反應方式和化學平衡可以使用熱力學基礎和動力學原理來了解。
5. 熔煉的原理
熔煉的原理是通過極高的溫度將生鐵和其他添加劑熔化,使生鐵中的碳和其他元素發生打分解反應,達到將生鐵變為鋼的目的。
在熔煉中,我們不僅需要掌握溫度的調整,還需要合理控制加料方式和加入量,保證鋼的成分和質量。
6. 冶煉過程中的注意事項
在生鐵冶煉過程中,需要注意下列問題。
1.溫度的調整。加熱時,應相應地調整溫度和速度,以確保鋼中使用的每一個元素的化學反應都能夠完成。同時,不到熔點,我們要控制爐火,保證溫度不太正。
2.補充原材料。在鋼鐵冶煉中,常常需要不同的原材料,補充不正好的原材料會導致加工中數據的變化。
7. 結語
生鐵冶煉成鋼的過程非常復雜,主要過程就是減除碳和以及熔煉,還需要注意一些問題,才能確保鋼材的使用性能和耐久性,以適應各種領域的生產需求。
B. 制過鈉鉀合金的進
自己製取的話,沒有那麼麻煩的,直接從煤油中取出鈉、鉀,擦去煤油,切掉表面氧化物。按鉀鈉76%∶24%(質量)比迅速稱好,放入盛有干凈煤油的小燒杯或試管中,用玻璃棒反復擠壓,不久就會看到像水銀似的銀白色液態的鉀鈉合金。
鉀塊表面的氧化層中含有過氧化鉀,它和金屬鉀接觸時會發生反應而引起輕微的爆炸。因此切下的鉀塊表皮不能接觸金屬鉀,可以用水或酒精處理掉。
鉀鈉合金隔絕空氣長期存放安全性還好。去掉鉀的氧化層,可以在密度小於液態鉀的惰性溶劑中,水浴小心加熱,待鉀融化後和浮渣分離,冷卻即可。鉀的熔點只有63度,這個比較容易實現。
C. 製取合金常用的方法是將兩種或多種金屬(也可為金屬和非金屬)加熱到某已溫度,使其全部熔化,再冷卻成合
製取合金常用的方法是將兩種或多種金屬(或非金屬)加熱到某一定溫度,使其全部熔化,再冷卻成為合金;說明兩者可以同時處於熔化狀態下,一種金屬的熔點應低於另一種金屬的沸點才能使兩種金屬熔合在一起.
A、當熔點較高的鐵開始熔化時,銅也處於液體狀態,故能採用上述方法製取.
B、鐵的熔點(1535℃)比鎂的沸點(1090℃)還高,當熔點較高的鐵開始熔化時,鎂已經處於氣體狀態,故不宜採用上述方法製取.
C、當熔點較高的鋁開始熔化時,鈉也處於液體狀態,故能採用上述方法製取.
D、當熔點較高的鐵開始熔化時,鋁也處於液體狀態,故能採用上述方法製取.
故選B.
D. 鎢銅合金的工藝介紹
採用粉末冶金方法製取鎢銅合金的工藝流程為制粉--配料混合--壓製成型--燒結溶滲--冷加工。
鎢銅或鉬銅混合粉末經過壓製成型後,在1300-1500°液相燒結。此法制備的材料均勻性不好、存在較多閉空隙,緻密度通常低於98%,但通過添加少量鎳的活化燒結法、機械合金化法或者氧化物供還原法制備超細、納米粉末能提高燒結活性,從而提高鎢銅、鉬銅合金的緻密度。但鎳活化燒結會使材料的導電、導熱性能顯著降低,機械合金化引入雜質也會降低材料傳導性能;氧化物共還原法制備粉末,工藝過程繁瑣,生產效率低下,難以批量生產。 先將鎢粉或鉬粉壓製成型,並燒結成具有一定孔隙度的鎢、鉬骨架,然後熔滲銅。此法適用於低銅含量的鎢銅、鉬銅產品。鉬銅與鎢銅相比,具有質量小,加工容易,線膨脹系數、導熱系數及一些主要力學性能與鎢銅相當等優點。
雖耐熱性能不及鎢銅,但比一些耐熱材料要好,因此應用前景較好。因鉬銅的潤濕性比鎢銅的差,尤其是制備低銅含量的鉬銅時,熔滲後材料的緻密度偏低,導致材料的氣密性、導電性、導熱性滿足不了要求,其應用受到限制。