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铜基本知识介绍 镍基本知识介绍 钛基本知识介绍 锰基本知识介绍 钼基本知识介绍 铬基本知识介绍
铁合金基本知识—硅铬合金 铁合金基本知识—金属铬 铁合金基本知识—硅铁 铁合金基本知识—钛铁
铁合金基本知识－微碳铬铁及氧化铬 铁合金基本知识—定义及分类
铬基本知识介绍
铬在地壳中的丰度为0．018％。含铬的矿物以铬铁矿 (FeCr2O4或FeO·Cr2O3)最为重要。铬铁矿呈铁黑色或棕黑色，与磁铁矿相似，但磁性很弱，一般呈块状，点状，豆状，条带状等。这种矿在阳光下观察，显得特别亮，有时表面有黄色斑点，小刀可以刻动，常产在绿色火成岩(橄榄石、蛇纹石)中。
铬的化合物色彩缤纷，五光十色。金属铬是银白雪亮的，硫酸铬是绿色的，铬酸镁是黄色的，重铬酸钾是桔红色的，铬酸是猩红色的，氧化铬是绿色的，铬矾是蓝紫色的，铬酸铅是黄色的……
铬铁矿的熔点高达1900℃-2050 ℃，在高温下能保持体积不变，而且跟任何矿渣不起反应。因此它可作为耐火材料，炼钢炉及有色金属冶炼炉的炉衬。
在所有的金属中，铬是最硬的一个。人们常常把铬掺进钢里，制成又硬又耐腐蚀的合金。世界上大部分的铬，都是被用来制造各种合金。铬钢是制造机械、枪炮筒、坦克和装甲车的好材料。在大自然中，铬常和铁一起存在铬铁矿里，直接用铬铁矿来冶炼，炼出来的钢便是铬钢。
在炼钢的时候加入12％以上的铬，或18％的铬和8%的镍，炼出来的钢就是不锈钢。不锈钢在遇到具有腐蚀性的物质时，就会在它的表面形成一种细致而坚实的氧化铬薄膜，保护内部的金属不继续受腐蚀，有些不锈钢甚至在800℃的高温中，还能保持其优良的性能。
1974年，在陕西临潼发现了秦始皇的从葬陶俑坑，出土了三把宝剑，剑身乌亮，寒光逼人。这几把剑在五六M深的潮湿土壤中埋了两千多年，出土时不但毫无锈迹，还锋利得能一下子划破十几张报纸。经过有关方面专家检测分析，原来三把宝剑的表面处理用的是铬盐氧化法。铬酸盐是一种非常强的氧化剂，它可以使剑的表层金属生成一层致密而稳定的氧化膜，因而保护了内部的金属。要知道，这种铬盐钝化处理技术，在国外直到20世纪30年代才开始应用于金属的抗蚀。
金属铬主要用于电镀。镀铬的时候，铬层愈薄，愈是紧贴在金属的表面。一些炮筒，枪管的内壁，所镀的铬层仅有千分之五毫M厚，但是发射了千百发炮弹、子弹以后，铬层依然存在。
重铬酸钾是重要的铬化合物。在制革工业上，重铬酸钾常被用来代替鞣酸鞣制皮革。在化学实验室里，常把它溶解在浓硫酸或浓硝酸中，配制成“洗液”，可以洗去玻璃仪器上的油迹和污斑。在分析化学上，重铬酸钾常用来做氧化剂，来测定铁矿中的含铁量，这种方法叫做“重铬酸钾法”。
锰基本知识介绍
地壳中锰的含量占第十五位，为0.09％。按地质学家的意见，几乎所有的锰矿床差不多都是“同年代的”。这就给科学家假定锰的聚集起源于宇宙提供了根据。他们的理论是：大约在二十亿年以前，含锰丰富的流星尘埃曾降落到地球表面，形成了现在陆地和海底发现的锰矿床。纯净的锰比铁的熔点低，强度也不好，它非常容易生锈，无法在实际中应用，这可能是锰长期不被重视的原因之—。含12％锰的铜合金，它的电阻恒定，不受周围环境冷热变化的影响，在电器材料里是少有的好材料。若在钢中掺入3.5％的锰，锰钢如同玻璃一样脆；若在钢中掺入13％的锰，这样的锰钢既坚硬、又强韧，成为性能优异的合金钢。锰钢不会被磁化，可用在船舰需要防磁的部位。高锰酸钾是我们熟悉的一种锰的化合物。用它可以作冲洗伤口的消毒溶液，可以清洗疼痛的咽喉，还可以治疗烧伤。将二氧化锰掺在油漆里，能催化油漆表面在空气中氧化成膜。因此，二氧化锰普遍披采用做为油漆的催干剂。锰矿开采、粉碎，生产各种锰合金，制造干电池、颜料，焊条等以及电焊时均可产生锰尘或锰烟，长期吸入可引起锰中毒。
钼的基本知识介绍
钼是银灰色的难熔金属，主要用于钢铁工业，其中大部分以工业氧化钼形式压块后直接用于炼钢或铸铁，少部分熔炼成钼铁后再用于炼钢。低合金钢中钼含量不大于1％，但这方面的消费却占钼消费量的50％左右。不锈钢中加入钼，能改善钢的耐腐蚀性。铸铁中加入钼，能提高铁的强度和耐磨性能。含钼18％的镍基超合金具有熔点高、密度低和热胀系数小的特性，用于制造航空和航天的各种高温部件。
金属钼在电子管、晶体管及整流器等电子器件方面应用广泛。氧化钼和钼酸盐是化学和石油工业中的优良催化剂。二硫化钼是一种重要的润滑剂，用于航天和机械工业部门。钼还是人体必须的微量元素之一，缺少钼会引起肾结石和龋齿。根据《中国科技百科全书》第544页保健篇记载：“钼对防治心血管病和癌症方面有着特殊的功能。”
美国、中国和智利是世界三大产钼国，合计产量占世界总产量近80％。主要进口国
有日本、德国、法国、英国、意大利和比利时。
镍基本知识介绍
在自然界，最主要的镍矿是红镍矿(砷化镍)与辉砷镍矿(硫砷化镍)。古巴是世界上最著名的蕴藏镍矿的国家，在多M尼加也有大量的镍矿。
金属镍主要用于电镀工业，镀镍的物品美观、干净、又不易锈蚀。极细的镍粉，在化学工业上常用作催化剂。
镍大量用于制造合金。在钢中加入镍，可以提高机械强度。如钢中含镍量从294%增加到了7.04%时，抗拉强度便由522公斤/毫M2增加到728公斤/毫M3。镍钢用来制造机器承受较大压力、承受冲击和往复负荷部分的零件，如涡轮叶片、曲轴、连杆等。含镍36%、含碳0.3-05%的镍钢，它的膨胀系数非常小，几乎不热胀冷缩，用来制造多种精密机械，精确量规等。含镍46%、含碳015%的高镍钢，叫“类铂”，因为它的膨胀系数与铂、玻璃相似，这种高镍钢可熔焊到玻璃中。在灯泡生产上很重要，可作铂丝的代用品。一些精密的透镜框，也用这种类铂钢做，透镜不会因热胀冷缩而从框中掉下来。由675%镍、16%铁、15%铬、15%锰组成的合金，具有很大的电阻，用来制造各种变阻器与电热器。
钛镍合金具有“记忆”的本领，而且记忆力很强，经过相当长的时间，重复上千万次都准确无误。它的“记忆”本领就是记住它原来的形状，所以人们称它为“形状记忆合金”。原来这种合金有一个特性转变温度，在转变温度之上，它具有一种组织结构，而在转变温度之下，它又有另一种组织结构。结构不同，性能也就不同。例如：一种钛镍记忆合金，当它在转变温度之上时，很坚硬，强度大，而在这个温度以下，它却很软，容易冷加工。这样，当我们需要它记忆什么形状时，就把它做成那种形状，这就是它的“永久记忆“形状，在转变温度以下，由于它很软，我们便可以在相当大的程度内使其任意变形。而当需要它恢复到原来形状时，只要把它加热到转变温度以上就行了。
镍具有磁性，能被磁铁吸引。而用铝、钴与镍制成的合金，磁性更强了。这种合金受到电磁铁吸引时，不仅自己会被吸过去，而且在它下面吊了比它重六十倍的东西，也不会掉下来。这样，可以用它来制造电磁起重机。
镍的盐类大都是绿色的。氢氧化镍是棕黑色的，氧化镍则是灰黑色的。氧化镍常用来制造铁镍碱性蓄电池。
钛基本知识介绍
从发现钛元素到制得纯品，历时一百多年。而钛真正得到利用，认识其本来的真面目，则是本世纪40年代以后的事情了。
地理表面十公里厚的地层中，含钛达千分之六，比铜多6l倍。随便从地下抓起一把泥土，其中都含有千分之几的钛，世界上储量超过一千万吨的钛矿并不希罕。
海滩上有成亿吨的砂石，钛和锆这两种比砂石重的矿物，就混杂在砂石中，经过海水千百万年昼夜不停地淘洗，把比较重的钛铁矿和锆英砂矿冲在一起，在漫长的海岸
边，形成了一片一片的钛矿层和锆矿层。这种矿层是一种黑色的砂子，通常有几厘M到几十厘M厚。
钛没有磁性，用钛建造的核潜艇不必担心磁性水雷的攻击。
1947年，人们才开始在工厂里冶炼钛。当年，产量只有2吨。1955年产量激增到2万吨。1972年，年产量达到了 20万吨。钛的硬度与钢铁差不多，而它的重量几乎只有同体积的钢铁的一半，钛虽然稍稍比铝重一点，它的硬度却比铝大2倍。现在，在宇宙火箭和导弹中，就大量用钛代替钢铁。据统计，目前世界上每年用于宇宙航行的钛，已达一千吨以上极细的钛粉，还是火箭的好燃料，所以钛被誉为宇宙金属，空间金属。
钛的耐热性很好，熔点高达1725℃。在常温下，钛可以安然无恙地躺在各种强酸强碱的溶液中。就连最凶猛的酸——王水，也不能腐蚀它。钛不怕海水，有人曾把一块钛沉到海底，五年以后取上来一看，上面粘了许多小动物与海底植物，却一点也没有生锈，依旧亮闪闪的。
现在，人们开始用钛来制造潜艇一——钛潜艇。由于钛非常结实，能承受很高的压力，这种潜艇可以在深达4500M的深海中航行。
钛耐腐蚀，所以在化学工业上常常要用到它。过去，化学反应器中装热硝酸的部件都用不锈钢。不锈钢也怕那强烈的腐蚀剂——热硝酸，每隔半年，这种部件就要统统换掉。现在，用钛来制造这些部件，虽然成本比不锈钢部件贵一些，但是它可以连续不断地使用五年，计算起来反而合算得多。
钛的最大缺点是难于提炼。主要是因为钛在高温下化合能力极强，可以与氧、碳、氮以及其他许多元素化合。因此，不论在冶炼或者铸造的时候，人们都小心地防止这些元素“侵袭”钛。在冶炼钛的时候，空气与水当然是严格禁止接近的，甚至连冶金上常用的氧化铝坩埚也禁止使用，因为钛会从氧化铝里夺取氧。现在，人们利用镁与四氯化钛在惰性气体——氦气或氩气中相作用，来提炼钛。
人们利用钛在高温下化合能力极强的特点，在炼钢的时候，氮很容易溶解在钢水里，当钢锭冷却的时候，钢锭中就形成气泡，影响钢的质量。所以炼钢工人往钢水里加进金属钛，使它与氮化合，变成炉渣一—氮化钛，浮在钢水表面，这样钢锭就比较纯净了。
当超音速飞机飞行时，它的机翼的温度可以达到500℃。如用比较耐热的铝合金制造机翼，一到二三百度也会吃不消，必须有一种又轻、又韧、又耐高温的材料来代替铝合金乙钛恰好能够满足这些要求。钛还能经得住零下一百多度的考验，在这种低温下，钛仍旧有很好的韧性而不发脆。
利用钛和锆对空气的强大吸收力，可以除去空气，造成真空。比方，利用钛制成的真空泵，可以把空气抽到只剩下十万万万分之一。
钛的氧化物——二氧化钛，是雪白的粉末，是最好的白色颜料，俗称钛白。以前，人们开采钛矿，主要目的便是为了获得二氧化钛。钛白的粘附力强，不易起化学变化，永远是雪白的。特别可贵的是钛白无毒。它的熔点很高，被用来制造耐火玻璃，釉料，珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。
二氧化钛是世界上最白的东西， l克二氧化钛可以把 450多平方厘M的面积涂得雪白。它比常用的白颜料一—锌钡白还要白5倍，因此是调制白油漆的最好颜料。世界上用作颜料的二氧化钛，一年多到几十万吨。二氧化钛可以加在纸里，使纸变白并且不透明，效果比其他物质大10倍，因此，钞票纸和美术品用纸就要加二氧化钛。此外，为了使塑料的颜色变浅，使人造丝光泽柔和，有时也要添加二氧化钛。在橡胶工业上，二氧化钛还被用作为白色橡胶的填料。
四氯化钛是种有趣的液体，它有股刺鼻的气味，在湿空气中便会大冒白烟——它水解了，变成白色的二氧化钛的水凝胶。在军事上，人们便利用四氯化钛的这股怪脾气，作为人造烟雾剂。特别是在海洋上，水气多，一放四氯化钛，浓烟就象一道白色的长城，挡住了敌人的视线。在农业上，人们利用四氟化钛来防霜。
钛酸钡晶体有这样的特性：当它受压力而改变形状的时候，会产生电流，一通电又会改变形状。于是，人们把钛酸钡放在超声波中，它受压便产生电流，由它所产生的电流的大小可以测知超声波的强弱。相反，用高频电流通过它，则可以产生超声波。现在，几乎所有的超声波仪器中，都要用到钛酸钡。除此之外，钛酸钡还有许多用途。例如：铁路工人把它放在铁轨下面，来测量火车通过时候的压力；医生用它制成脉搏记录器。用钛酸钡做的水底探测器，是锐利的水下眼睛，它不只能够看到鱼群，而且还可以看到水底下的暗礁、冰山和敌人的潜水艇等。
冶炼钛时，要经过复杂的步骤。把钛铁矿变成四氯化钛，再放到密封的不锈钢罐中，充以氩气，使它们与金属镁反应，就得到“海绵钛”。这种多孔的“海绵钛”是不能直接使用的，还必须把它们在电炉中熔化成液体，才能铸成钛锭。但制造这种电炉又谈何容易！除了电炉的空气必须抽干净外，更伤脑筋的是，简直找不到盛装液态钛的坩埚，因为一般耐火材料部含有氧化物，而其中的氧就会被液态钛夺走。后来，人们终于发明了一种“水冷铜坩埚”的电炉。这种电炉只有中央一部分区域很热，其余部分都是冷的，钛在电炉中熔化后，流到用水冷却的铜坩埚壁上，马上凝成钛锭。用这种方法已经能够生产几吨重的钛块，但它的成本就可想而知了。
铁合金基本知识—定义及分类
1．铁合金的定义和用途。
铁合金是铁与一种或几种金属或非金属元素组成的合金。铁合金是炼钢和机械铸造业的主要原料之一，在炼钢和铸造时用作脱氧剂、脱硫剂和合金添加剂。
2．铁合金的分类。
铁合金的品种很多，一般按照其所含元素分类，例如：
(1)硅铁：工业硅铁——含硅95%、75%、45%等硅铁
贫硅铁（含硅12%）
硅铝合金
硅钙合金
(2)锰铁：高碳锰铁（含碳为7%）
中碳锰铁（含碳1.0~1.5%）
低碳锰铁（含碳0.5%） 金属锰
硅锰合金
(3)铬铁：高碳铬铁（含碳为4~8%）
中碳铬铁（含碳为0.5~4%）
低碳铬铁（含碳0.15~0.50%）
微碳铬铁（含碳为0.06%）
超微碳铬铁（含碳小于0.03%） 金属铬
硅铬合金
(4) 其它铁合金。除了以上几类铁合金外，还有钨铁、钼铁、钛铁、钒铁、磷铁、硼铁、镍铁、铌铁、锆铁、稀土合金等。
铁合金基本知识—硅铬合金
硅铬合金（根据GB/T 4009－1989）
硅铬合金用于炼钢及铸造时作还原剂和合金剂、精炼铬铁时作还原剂。 硅铬合金的牌号和化学成分应符合下表的规定。 牌号 化学成分，% C P Si Cr S Ⅰ FeCr30Si40-A FeCr30Si40-B FeCr30Si40-C FeCr30Si40-D FeCr32Si35
不小于 40.0 30.0 40.0 30.0 40.0 30.0 40.0 30.0 35.0 32.0 0.02 0.04 0.06 0.10 1.0 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 Ⅱ 不大于 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 铁合金基本知识—硅铁
硅铁（根据GB/T2272-1987）
1．硅铁在炼钢和铸造时作脱氧剂或合金元素的加入剂。 2．硅铁的牌号和化学成分。
化学成分，% Mn Cr P 不大于 0.4 0.2 0.04 0.4 0.2 0.04 0.4 0.3 0.035 0.5 0.5 0.04 0.4 0.3 0.035 0.5 0.5 0.04 0.4 0.3 0.035 0.5 0.5 0.04 0.4 0.3 0.035 0.4 0.3 0.04 0.5 0.5 0.04 0.4 0.3 0.035 0.4 0.3 0.04 0.5 0.5 0.04 0.6 0.5 0.04 0.7 0.5 0.04 牌号 FeSi90Al1.5 FeSi90Al13 FeSi75Al0.5-A FeSi75Al0.5-B FeSi75Al1.0-A FeSi75Al1.0-B FeSi75Al1.5-A FeSi75Al1.5-B FeSi75Al2.0-A FeSi75Al2.0-B FeSi75Al2.0-C FeSi75A FeSi75-B FeSi75-C FeSi65 FeSi45 Si 范围 87.0~95.0 87.0~95.0 74.0~80.0 72.0~80.0 74.0~80.0 72.0~80.0 74.0~80.0 72.0~80.0 74.0~80.0 74.0~80.0 72.0~80.0 74.0~80.0 74.0~80.0 72.0~80.0 65.0~<72.0 40.0~47.0 Al 1.5 3.0 0.5 0.5 1.0 1.0 1.5 1.5 2.0 2.0 2.0 - - - - - Ca 1.5 1.5 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 - - - - - - S 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 C 0.2 0.2 0.1 0.2 0.1 0.2 0.1 0.2 0.1 0.1 0.2 0.1 0.1 0.2 - - 3． 硅铁的物理状态：硅铁的厚度（mm）FeSi75系列硅铁≤100，FeSi65系列≤80。
铁合金基本知识—金属铬
金属铬（根据GB/T 3211－1987）
金属铬用于炼制高温合金、电阻合金、精密合金作铬元素添加剂用。
金属铬按铬及杂质含量的不同，分为五个牌号，其化学成分应符合下表的规定。
化学成分，% P Pb Sn Cr Fe Si Al Cu C S Sb Bi As N H O 牌号 不小不大于 于 JCr99-A 99.0 0.35 0.25 0.30 0.02 0.02 0.02 0.01 0.0005 0.001 0.001 0.001 0.001 0.05 0.01 0.50 JCr99-B 99.0 0.40 0.30 0.30 0.04 0.02 0.02 0.01 0.0005 0.001 0.001 0.001 0.001 0.05 0.01 0.50 JCr98.5-A 98.5 0.45 0.35 0.50 0.04 0.03 0.02 0.01 0.0005 0.001 0.001 0.001 0.001 0.05 0.01 0.50 JCr98.5-B 98.5 0.50 0.40 0.50 0.06 0.03 0.02 0.01 0.0005 0.001 0.001 0.001 0.001 0.05 0.01 0.50 JCr98 98.0 0.80 0.4 0.80 0.06 0.05 0.03 0.01 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001
铁合金基本知识—钛铁
钛铁（根据GB/T 3282－1987）
钛铁作为炼钢、铸造添加剂或电焊条涂料。 钛铁的牌号和化学成分应符合下表的规定。
化学成分，% P S C Cu 不大于 0.05 0.03 0.10 0.40 0.06 0.04 0.15 0.40 0.03 0.03 0.10 0.40 0.04 0.04 0.15 0.40 牌号 Ti Al Si 4.5 5.0 3.0 4.0 Mn 2.5 2.5 2.5 2.5 FeTi30-A 25.0~35.0 8.0 FeTi30-B 25.0~35.0 8.5 FeTi40-A 35.0~45.0 9.0 FeTi40-B 35.0~45.0 9.5
铁合金基本知识－微碳铬铁及氧化铬
一、真空法微碳铬铁（根据GB/T 5684－1987）
真空法微碳铬铁在炼钢中作为合金元素加入剂。
真空法微碳铬铁按铬、碳及杂质含量的不同分为六个牌号，其化学成分应符合下表的规定。
化学成分，% Si P Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ 不大于 1.0 2.0 0.025 0.03 1.0 2.0 0.025 0.03 1.0 2.0 0.025 0.035 1.0 2.0 0.025 0.035 1.0 2.0 0.025 0.035 1.0 2.0 0.025 0.035 牌号 Cr 不小于 67.0 67.0 65.0 65.0 65.0 65.0 C S 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04 0.04 ZKFeCr67C0.010 ZKFeCr67C0.020 ZKFeCr65C0.010 ZKFeCr65C0.030 ZKFeCr65C0.050 ZKFeCr65C0.100 0.010 0.020 0.010 0.030 0.050 0.100 二、氮化铬铁（根据GB/T 5685－1985） 氮化铬铁在炼钢中作为氮（铬）加入剂使用。
氮化铬铁按冶炼方法和碳含量的不同，分为六个牌号，其化学成分应符合下表的规定。
化学成分，% C Si 0.03 0.03 0.06 0.06 0.10 0.10 牌号 FeNCr3-A FeNCr3-B FeNCr6-A FeNCr6-B FeNCr10-A FeNCr10-B Cr N P S 不小于 3.0 5.0 3.0 60.0 5.0 3.0 5.0 不大于 1.5 2.5 1.5 0.03 2.5 1.5 2.5 0.04 注：①A类适用于渗氮后的重熔产品，其含氮量，不包括吸附氮量。
②B类适用于固态渗氮合金。
③每炉必须测定铬、硅、氮、碳、磷、硫含量。
铜基本知识介绍
铜是一种被广泛使用的金属，在导电性、导势性、抗拉强度、可延伸性、耐腐蚀性、耐疲劳性等方面有其独特的优点，主要用于工业设备制造业、电业、通信业、建筑业、运输业等。而众多的用途也使铜的价格对供需变化的反应也非常敏感，波动幅度也很大。铜与社会生活的密切相关性，使得铜的需求量与经济状况的变化直接相关联。
铜的供给来源除了矿山开采以外，还可以通过二次回收获得。世界主要产铜国为智利、美国、加拿大、赞比亚、扎伊尔和秘鲁等。我国也是产铜大国，1991年产量居世界第七位。我国铜产量主要集中在江西、湘北、甘肃、天津、上海、安徽、辽宁、山西、湖南、和云南等省市。但由于我国铜矿品位较低、资源条件不够理想，而对铜的需求量又很大，因此每年都要进口铜及铜合金来满足供给不足。
2001年全球消费铜约1488.5万吨，铜的消费集中在发达工业国。美国是最大的铜消费国，2000年消费292.3万吨，约占世界消费总量的1/5，其次是中国175万吨，日本132.7万吨，欧洲438.5万吨。从行业看，消费铜最多的是电气工业部门和建筑业。 2002年世界精铜的产量为1502万吨，消费为1490万吨，供需缺口为12万吨，2001年的供求平衡是供过于求94.8万吨，供需矛盾有了很大的改善。
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