金属材料的制备与加工
材料制备与加工实验-金属部分-实验报告(样例)
成绩：批阅人：批阅日期：材料制备与加工实验金属部分实验报告学号:姓名:班级:2021实验一 奥氏体晶粒度的测定 一、实验目的 1、熟悉奥氏体晶粒的显示和晶粒度的测定方法。
2、测定钢的实际晶粒度。
3、验证加热温度、保温时间对奥氏体晶粒长大的影响规律。
二、实验结果与分析1、测定奥氏体晶粒度的目的：（1）由于奥氏体晶粒的大小直接影响钢冷却后所得到的组织和性能。
因此通过对奥氏体 晶粒度的测定，可以对钢的有关性能做出评估。
（2）本质晶粒的测定。
其实质是测定钢加热及保温时晶粒长大的 ，为确定热处理的加热温度和保温时间提供依据。
以保证获得细小的奥氏体晶粒。
2、奥氏体晶粒大小对组织和性能有什么影响？列举显示奥氏体晶粒的方法。
3、写出奥氏体晶粒显示方法、显微组织并评级 (100×)。
（1）45钢860℃空冷，正火法 晶粒度级别 ；黑块为 ；白网为（2）40Cr 淬火+高温回火 热蚀法 晶粒度级别 ；黑网为 ；基体组织为（3）45钢850℃油淬，一端淬火法 晶粒度级别 ；黑网为 ；基体组织为4、将相关照片放在本部分，并依据国标判定晶粒度级别。
（题目4提交电子版报告）100× 100× 100×实验二碳钢及合金钢热处理组织的观察与分析一、实验目的1、观察分析片状、球状珠光体的形态，了解不同含碳量及不同温度处理时珠光体的形态特征。
2、观察并分析钢的贝氏体组织形态。
3、观察各类型马氏体的组织形态。
了解钢化学成分对马氏体形态与性能的影响。
熟悉回火对淬火钢组织及性能的影响。
二、实验结果与分析1、判断下列照片中的材料标识是否正确（括号中填是或否），如不正确，请填写正确的钢号（备注：均为退火态，4%硝酸酒精溶液浸蚀）。
08钢（）若否，为钢20钢（）若否，为钢45钢（）若否，为钢65钢（）若否，为钢2、依据下图碳钢退火态组织形貌，确定此碳钢的碳含量。
3、贝氏体是钢经奥氏体化后，过冷到中温区转变的产物，就其组织组成而言，仍然是与的混合物，但其金相形态与珠光体不同。
金属材料毕业论文
金属材料毕业论文金属材料的研究已经有着很长的历史，并且它在工业生产中扮演着重要的角色。
近年来，随着新材料技术和高科技产业的发展，金属材料在世界各个领域的应用越来越广泛。
作为一位金属材料专业的毕业生，我在近几年所学习和研究的金属材料方面，深刻认识到了金属材料在现代工业生产中的地位和作用。
在此，本文将就金属材料的种类、制备方法和应用进行介绍和探讨。
一、金属材料的种类金属材料是一种广泛的材料类型，按其结构划分可分为晶体和非晶体金属；按其组成划分可分为铁基金属、有色金属和合金三大类。
其中，铁基金属包括铁、钢、铸铁、钢铁等；有色金属包括铜、铝、镁、锌、铅等；合金则是由两个或两个以上的金属或非金属混合而成的金属材料，常见的有不锈钢、花纹板、航空材料等。
二、金属材料的制备方法一般来说，金属材料的制备方法可以按其材料特性分为两大类，即铸造法和变形加工法。
下面简要介绍一下两种方法。
1、铸造法铸造法是指将金属熔化后注入到模具里，所得金属坯料就是铸造件。
铸造法是金属材料制备中比较基本的方法，其优点是生产率高、多样性大且在制备大型件方面具有独特的优势。
但它也有缺点，比如制品的纯净度较低、力学性能较差等。
2、变形加工法变形加工法是指对已经得到的金属坯料进行改变其形状、大小、厚度等特性的方法，包括锻造、轧制、拉伸、冲压和剪切等工艺。
变形加工法具有许多优点，例如制品的密度高、结构致密、力学性能好、化学稳定等。
出于不同目的，变形加工法也可以被分为热变形加工和冷变形加工两种。
三、金属材料的应用金属材料的应用范围非常广泛，几乎涵盖了现代工业的所有领域。
下面列举一些常见的金属材料应用。
1、金属制造业：金属制造业是指经过铸造、质量控制和加工工艺处理的金属制品。
例如，汽车、电子产品、航空航天工业、建筑业等等，实际上都离不开金属材料的应用。
2、能源：金属材料在能源工业中也发挥着重要的作用。
例如，石油、天然气、煤炭等都需要金属设备进行运输和加工。
材料制备与加工工艺
材料制备与加工工艺对于材料的制备与加工工艺的研究，是现代科学技术领域的一项重要工作。
材料的选择、制备和加工工艺直接影响了产品的质量、性能和使用寿命。
本文将介绍一些常见的材料制备与加工工艺，并探讨其在不同领域中的应用。
一、金属材料制备与加工工艺金属材料是最常见的材料之一，广泛应用于机械、建筑、航空等各个领域。
金属材料的制备与加工工艺主要包括熔炼、铸造、锻造、热处理等。
熔炼是将金属原料加热至熔点，使其液化后借助重力或电磁力等方法进行分离和纯化的过程。
铸造是将液态金属倒入模具中，经过冷却凝固得到所需形状的工艺。
锻造是通过将金属材料置于锻机上，借助外力作用使其发生塑性变形得到所需形状。
热处理则是通过对金属材料进行加热、保温和冷却等过程，改变其结构和性能。
二、陶瓷材料制备与加工工艺陶瓷材料具有优异的耐高温、耐腐蚀和绝缘性能，广泛应用于电子、化工、建筑等领域。
陶瓷材料的制备与加工工艺主要包括研磨、成型、烧结等步骤。
研磨是将原料进行细磨，使其粒度均匀。
成型是将研磨后的陶瓷原料进行压制或注塑等工艺，得到所需形状。
烧结是将成型后的陶瓷材料进行高温加热，使其颗粒间发生结合，形成致密的材料。
三、聚合物材料制备与加工工艺聚合物材料具有很好的可塑性和耐磨性，广泛应用于塑料、纺织、医药等领域。
聚合物材料的制备与加工工艺主要包括聚合、挤出、注塑、模压等。
聚合是将单体分子进行化学反应，形成高分子链的过程。
挤出则是将聚合物料塑化后通过模具挤出成型。
注塑是将塑化的聚合物料注入到模具中，通过冷却凝固得到所需形状。
模压则是将聚合物加热塑化后放入模具中压制，形成所需形状。
四、复合材料制备与加工工艺复合材料是由两种或多种不同材料组合而成的新材料，具有优异的特性和广泛的应用前景。
复合材料的制备与加工工艺主要包括预浸法、层叠法、注射法等。
预浸法是将纤维材料与树脂浸渍后固化，形成复合材料。
层叠法是将纤维和树脂分层叠加，经过压制和热处理形成复合材料。
金属材料制备与加工技术
金属材料制备与加工技术金属材料是工业生产中最广泛应用的材料之一，其特点是强度高、重量轻、导电性好、延展性强等。
金属材料的制备与加工技术是工业生产中不可或缺的重要环节。
本文将从金属原料的提取、金属材料的制备、金属材料的特性及加工技术等角度，展开论述金属材料制备与加工技术的相关知识。
一、金属原料的提取金属原料来自于矿石，矿石是地球上自然产生的含有金属元素的矿物石。
几乎所有矿石都需要经过熔炼、冶炼等一系列加工过程，才能将金属元素提取出来。
不同的金属矿石有不同的提取方法，如铁矿石通常采用高炉冶炼技术，铜、铅、锌等常见的有色金属，则采用闪速炉或氧气活性炉等技术。
二、金属材料的制备金属材料的制备通常包含提纯、合金化、制备成型三个主要步骤。
提纯是指通过各种方法，去除杂质，提高金属材料的纯度。
在高纯度金属制备过程中，物理化学方法是常用的手段。
合金是指在金属中加入一定的其他金属元素，以改变原有金属的性能、强度和其它特性。
合金化处理通常采用电解沉积、熔锅法、原位反应等多种方法。
制备成型是将经过提纯和合金化处理后的金属材料，通过成型处理，达到特定形状和尺寸的目的。
制备成型通常分为加热塑性成型和非加热塑性成型两种方法，加热塑性成型包括锻造、轧制、挤压、拉伸、深冲等；非加热塑性成型包括压铸、砂型铸造、金属模铸造等。
三、金属材料的特性金属材料的特性有很多，其中包括密度、热膨胀系数、导热系数、热传导率、电导率、热稳定性等。
不同的金属材料在这些特性方面的表现是不同的，而在材料的物理性质、化学性质等方面也有很大的不同。
钢铁是三维有序排列的铁原子和碳原子的合金，具有高强度和韧性，可以制成各种机械零件，用途广泛；铝和铜等有色金属，密度轻、延展性强，广泛应用于航空航天、电子、建筑等领域；而铂、金等贵金属具有良好的耐腐蚀性，广泛用于化工、电子领域等。
四、金属材料的加工技术金属材料的加工技术是将金属材料变成成品的重要环节。
金属材料的加工技术种类繁多，依据不同的材料、产品、加工要求等，可以进行精密加工、焊接、切削加工、热处理等多种不同的加工方法。
制备金属材料的技术和应用
制备金属材料的技术和应用金属材料是现代工业的基础材料之一，广泛应用于各种制造和加工过程中。
金属材料的制备技术不断发展，各种新型材料不断涌现，这些材料的应用范围也越来越广泛。
一、传统金属材料的制备技术1. 熔铸法熔铸法是最传统的金属材料制备技术之一，也是应用最广泛的方法。
熔铸法适用于制备各种合金和纯金属材料。
熔铸法的基本原理是将金属或金属合金加热到熔点，在熔化状态下通过特定的操作方式，将其倒入模具中或在特定的工艺条件下制成棒材、板材等形状。
2. 粉末冶金法粉末冶金法是一种金属材料制备的重要技术，它采用微米尺度的金属粉末作为原料，并通过压制、烧结或热等方法将其加工成材料。
粉末冶金法可以制备复杂的形状和结构，还可以制备高强度、高硬度、高耐磨等特殊性能的材料。
3. 拉伸法拉伸法是一种金属材料制备的传统方式。
拉伸法的原理是将金属材料加热到一定温度，然后通过拉伸外力将其变形，使其达到一定的形状和尺寸。
二、新型金属材料的制备技术1. 3D打印技术3D打印技术是目前最为热门的金属材料制备技术之一。
利用3D打印技术，可以在计算机辅助下将金属材料精细地制成各种三维形状。
这种技术不仅可以制备各种形状的金属制品，还可以制备各种复杂的内部结构和空洞结构。
2. 等离子喷涂技术等离子喷涂技术是一种新型的金属材料制备技术，利用等离子体技术将金属粉末制成涂层。
这种技术具有制作高性能、高应力、耐热、耐化学腐蚀的薄膜等特点，适用于高温、高压、腐蚀性环境下的应用。
3. 碳化物浸渍技术碳化物浸渍技术是一种新型的金属材料制备技术，利用气相物理或化学方法将碳化物材料浸渍到金属基底中。
这种技术具有制备高性能的复合材料、高强度、耐磨、耐腐蚀等特点，可以广泛应用于工业生产中。
三、金属材料的应用金属材料应用范围广泛，涉及到各个领域和行业。
以下是几个典型的应用领域：1. 机械制造金属材料在机械制造领域中发挥着重要的作用，可以制造车辆、机器人、船舶等各种机械装备。
金属工程材料加工工艺
金属工程材料加工工艺一、金属熔炼金属熔炼是指将金属材料加热至熔点，使其成为液态，然后进行搅拌、熔化、澄清、浇铸等操作，以制备出所需形状和性能的金属材料。
金属熔炼是金属材料加工工艺中的重要环节之一，其质量直接影响到金属材料的性能和使用寿命。
二、金属成型金属成型是指将金属材料加工成所需形状的过程，包括锻造、铸造、冲压、轧制等工艺。
金属成型是金属材料加工中最基本的工艺之一，其质量直接影响到金属材料的使用性能和外观质量。
三、金属连接金属连接是指将金属材料通过焊接、铆接、螺栓连接等方式连接在一起的过程。
金属连接是金属材料加工中必不可少的环节之一，其质量直接影响到金属结构的强度和稳定性。
四、金属表面处理金属表面处理是指通过化学或物理方法对金属表面进行处理，以提高其耐腐蚀性、美观度和使用性能的过程。
金属表面处理包括镀层、涂层、氧化处理等工艺。
五、金属热处理金属热处理是指将金属材料加热至一定温度，并在此温度下保持一段时间，以改变其内部结构，从而达到改变其力学性能和耐腐蚀性能等目的的过程。
金属热处理包括淬火、回火、退火等工艺。
六、金属加工金属加工是指通过切削、磨削、钻孔等方式将金属材料加工成所需形状和尺寸的过程。
金属加工是金属材料加工中重要的环节之一，其质量直接影响到金属制品的质量和使用性能。
七、金属检测金属检测是指通过各种检测手段对金属材料的质量、性能和成分进行检测和评估的过程。
金属检测是保证金属材料加工质量和安全性的重要环节之一，包括无损检测、物理检测等方法。
八、金属包装金属包装是指对加工好的金属制品进行包装的过程，以保护其在使用和运输过程中不受损坏和污染。
金属包装应具有防震、防潮、防锈等功能，同时也要考虑到包装的外观美观度和成本等因素。
金属材料的加工与制造技术
金属材料的加工与制造技术一、引言金属是自然界中的一种重要物质，具有良好的导电、导热、机械强度等优良性能，在现代社会中广泛应用于机械、汽车、航空航天、电子、建筑等众多领域。
然而，金属材料的制造过程及其加工技术对于材料的性能和质量具有极大的影响。
因此，精细的金属制造和加工技术才能满足各行各业对于金属材料性能和量的不断提高的需求。
二、金属材料的制造金属材料的制造方法大致可分为化学方法、物理方法和机械方法三种。
1. 化学方法其中最常见的化学制备方法是纯化法、电解法和还原法。
纯化法指的是通过一系列物理化学过程，从矿物中提取出纯金属材料。
电解法是指在电解质中将金属阳离子还原成金属沉积在电极上的方法。
还原法是指将金属矿物质通过还原反应制得金属。
2. 物理方法金属材料的物理制备方法主要有准单晶生长法、沉积法等。
准单晶生长法是通过在单晶种子上沉积原子或离子，制备出具有完整晶格的单晶。
沉积法是指通过某些物理化学方法，将金属薄膜沉积在衬底上的过程。
3. 机械方法金属材料的机械制备方法主要有压力加工和热处理等。
压力加工是将金属材料置于特定的压力下进行拉伸、压缩、弯曲等加工过程。
热处理是指对金属材料进行加热处理或冷却处理，以改善其力学性能、物理性能和化学性能等。
三、金属材料的加工技术金属材料的加工技术主要包括以下几种加工方法：1. 切削切削加工是指将金属材料置于切削工具下，通过不断切削去掉材料表面的方式来达到加工目的。
该方法采用的加工工具有车刀、铣刀、钻头、刨刀等，并可根据材料硬度的不同而选择不同的加工工具。
2. 压缩压缩加工是指将金属材料放置于两个平行的模具中，通过模具相对移动，施加压力将材料加工成所需形状。
常见的压缩加工有铸造、锻造、压铸、等离子熔覆等。
3. 生成型生成型加工是指通过在金属材料表面创造出所需形状的表面处理，从而达到加工效果。
如打孔、喷丸、电镀等。
4. 焊接焊接是指通过热源将金属材料熔化，加入金属或合金材料，将两个或多个材料接合在一起。
现代金属材料的制备与成型技术
现代金属材料的制备与成型技术一、金属材料的制备技术：1.熔炼法：熔炼法是制备金属材料最常用的方法之一、它通过将金属原料加热至熔化状态，然后通过冷却凝固形成所需形状的材料。
熔炼法可分为电熔法、真空熔炼法、坩埚熔炼法等。
2.粉末冶金法：粉末冶金是一种将金属粉末通过成形与烧结来制备金属材料的方法。
该方法不需要熔化金属，可直接使用金属粉末，在高压下成型成所需形状，然后通过烧结得到金属材料。
3.化学法：化学法是一种利用化学反应来制备金属材料的方法。
常见的化学法包括电解法、沉积法和溶液法等。
这些方法通过将溶解金属离子的溶液与适当的反应剂反应，使金属离子还原成金属固体。
4.气相沉积法：气相沉积法是一种利用高温高压条件下，使金属原料气化后沉积在衬底上的方法。
这种方法可以制备薄膜、纤维等金属材料。
二、金属材料的成型技术：1.锻造成型：锻造是一种将金属材料加热至一定温度后施以一定的力使金属发生塑性变形，从而得到所需形状的方法。
锻造可分为自由锻造、模锻造和挤压锻造等。
2.压力成型：压力成型是一种利用压力来使金属材料发生塑性变形，从而得到所需形状的方法。
常见的压力成型包括挤压、拉伸、连续模锻等。
3.粉末冶金成型：粉末冶金成型技术是指利用金属粉末进行成型的方法。
通过将金属粉末与适当的粘结剂混合，然后在高压下成形。
最后通过烧结将金属粉末与粘结剂固化在一起，得到所需形状的金属成品。
4.焊接与连接：焊接是一种将两个或多个金属材料通过加热、溶解或者高压连接在一起的方法。
常见的焊接方法有电弧焊接、气焊、激光焊接等。
除了焊接外，还有螺纹连接、铆接和胶粘连接等方法。
三、现代金属材料的设备与工具：1.熔炉：熔炉是用于将金属原料熔化的设备，它可以提供高温条件，使金属原料达到熔点，进行熔炼制备。
2.成型机床：成型机床是用于金属材料成型的机床设备，如锻压机、冲床、拉伸机等。
它们通过施加力或者压力，使金属发生塑性变形，得到所需形状。
3.烧结炉：烧结炉是用于粉末冶金制备的设备，它可以将金属粉末在高温条件下烧结成一体。
金属材料制备工艺
金属材料制备工艺一、引言金属材料是工业生产中应用广泛的材料之一，其制备工艺对材料的性能和质量具有重要影响。
本文将介绍金属材料制备的一般工艺流程及常见的制备方法。
二、金属材料制备工艺流程金属材料的制备工艺一般包括原料准备、熔炼、铸造、加热处理和成形等环节。
1. 原料准备金属材料的原料通常是金属矿石或金属化合物。
在原料准备环节，需要对原料进行选矿、破碎、粉碎等处理，以获得具备一定纯度和颗粒度的原料。
2. 熔炼熔炼是将金属原料加热至熔点并使其熔化的过程。
常用的熔炼方法包括电弧炉熔炼、电感炉熔炼、氩弧熔炼等。
通过熔炼，可以得到液态金属。
3. 铸造铸造是将熔融金属倒入预先准备好的铸型中，并使其冷却凝固，获得所需形状的金属制品。
铸造方法主要包括砂型铸造、金属型铸造、压铸等。
铸造工艺的选择与所需制品的形状、尺寸和性能要求密切相关。
4. 加热处理加热处理是指对铸件或其他金属制品进行加热和冷却处理，以改变其组织结构和性能。
常用的加热处理方法有退火、淬火、正火等。
加热处理可以提高金属制品的硬度、强度、耐磨性等性能。
5. 成形成形是通过机械加工或其他方法将金属材料加工成所需形状和尺寸的工艺。
常见的成形方法有锻造、轧制、拉伸、冲压等。
成形工艺可以进一步改善金属材料的性能，并满足不同应用的需求。
三、常见的金属材料制备方法除了一般的工艺流程外，金属材料的制备还有一些特殊的方法和技术。
1. 粉末冶金粉末冶金是指利用金属粉末作为原料，通过混合、压制和烧结等工艺制备金属制品的方法。
粉末冶金可以制备出具有特殊形状和复杂结构的金属制品，并具有较高的密度和机械性能。
2. 电化学方法电化学方法是利用电解池中的电流和电解质溶液对金属进行电解、沉积或溶解的方法。
通过电化学方法可以制备出具有高纯度、均匀性好的金属材料。
3. 薄膜制备薄膜制备是一种制备薄膜材料的方法，常用于制备金属薄膜、合金薄膜等。
常见的薄膜制备方法有物理气相沉积、化学气相沉积、溅射沉积等。
金属材料ppt课件
目录
CONTENTS
• 金属材料概述 • 金属材料的性能 • 金属材料的制备与加工 • 金属材料的腐蚀与防护 • 金属材料的应用 • 金属材料的发展趋势与展望
01 金属材料概述
金属材料的定义与分类
总结词
金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的工程材料。根据成分和用途，金属材料可分为 多种类型。
要点二
详细描述
金属材料的发展可以追溯到古代的铜器时代，当时人们开 始使用铜制工具和武器。随着冶金技术的不断发展，钢铁 逐渐取代铜成为主要的金属材料。如今，随着科技的不断 进步，新型金属材料如钛合金、镍基合金等不断涌现，这 些材料具有更高的强度、耐腐蚀性和轻量化等特点，为工 程领域的发展提供了更多可能性。
装配和调试
通过喷涂、电镀、化学镀等工艺对金属表 面进行处理，以提高其耐腐蚀、美观和功 能性。
将加工好的金属零件组装成完整的机械或 设备，并进行调试和性能测试。
金属材料的热处理
退火
将金属材料加热至适当温度，保温一段 时间后缓慢冷却，以消除内应力和提高
塑性。
淬火
将金属材料加热至适当温度，保温一 段时间后快速冷却至室温，以获得高
硬度和耐磨性。
正火
将金属材料加热至适当温度，保温一 段时间后快速冷却，以提高其硬度和 强度。
回火
将淬火后的金属材料加热至适当温度 ，保温一段时间后缓慢冷却，以稳定 其组织和性能。
04 金属材料的腐蚀与防护
金属腐蚀的类型与机理
均匀腐蚀
金属表面均匀地发生腐蚀，导致 整体性能下降。
局部腐蚀
金属表面某些区域受ห้องสมุดไป่ตู้集中腐蚀 ，如点蚀、缝隙腐蚀等。
材料制备与加工工艺
材料制备与加工工艺材料制备与加工工艺在现代工业生产中扮演着至关重要的角色。
随着科技的进步和工业化的发展，人们对材料的需求也越来越高。
本文将就材料制备与加工工艺进行探讨，分析其在各个领域的应用和发展趋势。
一、材料制备1. 金属材料制备金属材料是工业生产中最基础的材料之一，其制备过程包括矿石的选矿、冶炼、铸造等多个环节。
随着冶金技术的不断进步，金属材料的品质和性能也在不断提高。
例如，现代高纯度金属材料的制备技术已经非常成熟，广泛应用于半导体产业和航空航天领域。
2. 塑料材料制备塑料是一种合成高分子材料，其制备过程主要包括聚合反应、加工成型等环节。
塑料材料逐渐取代传统材料，在包装、建筑、家具等领域得到广泛应用。
随着环保意识的提高，生物降解塑料等新型塑料材料也逐渐兴起。
3. 复合材料制备复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成，具有优异的综合性能。
其制备过程包括基体、增强材料的选择、预处理、成型等环节。
复合材料在汽车、航空航天、体育器材等领域有着广泛的应用前景。
二、加工工艺1. 金属加工工艺金属加工是将金属材料进行成型、切削、焊接等加工过程，以满足不同形状和尺寸的要求。
常见的金属加工工艺包括冷拔、热轧、冷冲、焊接等。
现代数控加工技术的发展，使得金属加工更加精确高效。
2. 塑料加工工艺塑料加工是将塑料材料进行挤压、注塑、吹塑等加工过程，制备成各种形状的制品。
塑料加工工艺简单易行，适用于大规模生产。
注塑成型技术被广泛应用于电子、家电、汽车等行业。
3. 复合材料加工工艺复合材料加工是将复合材料进行成型、固化、表面处理等加工过程，以获得具有特定性能的制品。
常见的复合材料加工工艺包括手工层叠、自动化复合、热压成型等。
随着复合材料应用领域的不断拓展，其加工工艺也在不断创新和完善。
结语材料制备与加工工艺是现代工业发展的重要支撑，其发展水平直接影响着产品的质量和性能。
随着科技的不断进步和需求的不断变化，材料制备与加工工艺也在不断创新和发展。
材料的制备、成形与加工
➢ 溶液缩聚：
1、定义：将单体和催化剂等加入到溶剂中进行的缩聚反 应。根据反应条件的差异，可分为高温溶液缩聚和低温 溶液缩聚两种类型。 2、应用：
主要用于树脂（如酚醛树脂、环氧树脂等），以及 熔点与分解温度接近的聚合物【如聚芳酰酯（芳纶）、 聚芳酯】的制备。
31
➢ 界面缩聚：
1、定义：将两种单体分别溶解在两种互不相溶的溶剂中， 然后将两种溶液混合，使反应在两相界面处发生。 2、应用：
• 陶瓷 原料：粘土类、长石类、石英类矿物质 制备过程：
原料预处理及破碎→配料→混合→细碎→陈化 →练泥→成型→干燥→施釉→烧成→后加工
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• 玻璃 原料：SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Na2O等 制备过程：
配料→玻璃的熔制→成型→退火→深加工
• 水泥（硅酸盐类：硅酸钙、铝酸钙、铁铝酸钙） • 耐火材料（SiO2、Al2O3、Cr2O3、MgO、CaO等）
2）乳化剂分子包围因搅拌而形成的油滴周围，形成稳 定 的乳液。
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3、反应过程：研究表明，单体的引发及聚合通常是在胶 束中进行。
当溶于水中 的乳化剂达 到一定浓度 时，就会形 成乳化剂－ 单体胶束。
17
单体 液滴
乳化剂分子结构
18
4、特点： 1）聚合速度快，反应温度易于控制； 2）反应温度低，所得聚合物的分子量高； 3）反应溶液粘度低； 4）乳化剂、分散剂和稳定剂等加入，导致产品纯度低。
矿石（Al2O3）
1100 ℃
Al2O3•Na2O
Na2CO3 NaOH
NaAlO2 Al（OH）3
NaAlO2
CO2
Al（OH）3
湿法制备Al2O3
煅烧 950~1000℃
金属工艺学(3篇)
第1篇一、引言金属工艺学是一门研究金属材料的加工、成型和性能改进的学科。
它是材料科学与工程的一个重要分支，广泛应用于制造业、航空航天、汽车、电子、建筑等领域。
金属工艺学的研究对象包括金属材料的制备、加工、成型、表面处理以及性能评价等。
本文将从金属工艺学的定义、发展历程、主要工艺方法、应用领域等方面进行探讨。
二、金属工艺学的定义与发展历程1. 定义金属工艺学是研究金属材料的加工、成型和性能改进的一门学科。
它主要包括以下几个方面：（1）金属材料的制备：包括金属的熔炼、铸造、烧结等。
（2）金属材料的加工：包括金属的轧制、锻造、挤压、拉伸、剪切等。
（3）金属材料的成型：包括金属的弯曲、卷边、焊接、粘接等。
（4）金属材料的表面处理：包括金属的腐蚀、磨损、氧化、涂层等。
（5）金属材料的性能评价：包括金属的力学性能、物理性能、化学性能等。
2. 发展历程金属工艺学的发展历程可以追溯到古代人类对金属的利用。
以下为金属工艺学的发展历程：（1）古代：人类开始利用天然金属，如铜、金、银等，进行简单的加工和成型。
（2）青铜器时代：人类掌握了铜、锡合金的熔炼和铸造技术，出现了青铜器。
（3）铁器时代：人类学会了铁的冶炼和锻造技术，铁器逐渐取代青铜器。
（4）近代：随着工业革命的到来，金属工艺学得到了迅速发展。
出现了钢铁工业、有色金属工业等。
（5）现代：金属工艺学得到了更广泛的应用，出现了各种新型金属加工技术和表面处理技术。
三、金属工艺学的主要工艺方法1. 熔炼与铸造熔炼是将金属原料加热至熔化状态，使其成为液态金属。
铸造是将熔融金属浇注到预先设计好的模具中，冷却凝固后得到所需的金属制品。
2. 轧制与锻造轧制是将金属坯料通过轧机进行压缩和变形，使其厚度、宽度、长度等尺寸发生变化。
锻造是将金属坯料加热至一定温度，然后进行塑性变形，以获得所需的形状和尺寸。
3. 挤压与拉伸挤压是将金属坯料通过挤压机进行塑性变形，使其厚度、宽度、长度等尺寸发生变化。
金属材料的制备与加工技术研究
金属材料的制备与加工技术研究金属材料是人类历史中非常重要的材料之一，它广泛应用于航天、军工、汽车、建筑等各个领域。
金属材料的发展离不开材料制备与加工技术的创新。
本文将介绍金属材料的制备与加工技术的研究现状以及未来的发展趋势。
一、金属材料的制备技术1.传统制备技术传统制备技术主要包括冶炼、铸造、锻造、轧制、拉拔等工艺。
这些工艺由于具有大批量、低成本的特点，一直是金属材料制备的主要手段。
然而，这些制备技术存在一些缺点，例如难以控制材料结构、成分不均等问题。
2.先进制备技术近年来，随着科技的发展，金属材料的制备技术也得到了很大的改进。
先进制备技术包括：粉末冶金、快速凝固、表面化学合成等。
这些制备技术能够制备出具有优异性能的新型金属材料，例如高性能合金、纳米材料等。
3.塑性加工技术在金属材料制备技术中，塑性加工技术一直都是不可或缺的一环。
塑性加工技术包括冷、热加工，其中热加工具有显著的节能效果。
例如，采用等温锻造技术可以大大降低锻造能耗，提高材料的成形性。
二、金属材料的加工技术1.机加工机加工是将加工件固定在机床上，在加工器具的驱动和控制下削去加工件的材料，以达到加工工件的目的。
机加工技术是金属加工中最主要的一种加工方法，使用范围广泛。
2.焊接焊接是将两个或多个工件加热至一定温度，在受热部位形成熔融或半熔状态的同时主要依靠力、表面张力及熔池的浮力，使它们彼此连接而成的一种加工方式。
焊接技术在各个行业有着广泛的应用，例如汽车制造、造船、航空工业等。
3.切割切割是指通过切割工具对金属材料进行切割、剪切、孔加工等操作。
切割技术主要有火焰切割、等离子切割、激光切割等。
切割技术在金属加工领域中也是非常重要的一种技术。
三、未来的发展趋势1.数字化制造数字化制造是一种借助数字技术实现产品设计、制造的方法。
它可以通过数字化仿真、人工智能等技术来实现生产数字化化、信息化、智能化。
数字化制造已经越来越被广泛应用，尤其是在金属材料制备与加工领域中。
金属材料及制备加工工艺
金属材料及制备加工工艺金属材料是一种常见的工程材料，被广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。
它具有优异的力学性能、导电性能和热传导性能，同时也可以通过不同的加工工艺进行制备和加工。
本文将介绍金属材料的基本概念、常见的金属制备工艺以及加工工艺，并探讨其对材料性能的影响。
一、金属材料的基本概念金属是一类化学元素，具有典型的金属特性，如良好的导电性、热导性、延展性和可塑性。
金属材料由纯金属和合金两类组成。
纯金属指的是仅由一种金属元素组成的材料，如铜、铁、铝等。
而合金是由两个或多个金属元素以及非金属元素组成的材料，如不锈钢、合金钢等。
二、金属材料的制备工艺金属材料的制备主要分为两大类：冶金法和物理法。
1. 冶金法冶金法是指利用冶金工艺将金属矿石等进行熔炼、抽取、精炼等过程，制得纯金属或合金的方法。
常见的冶金法包括高炉法、电解法和氧化铝电解法等。
高炉法适用于铁矿石的冶炼，通过高温熔炼将矿石中的杂质去除，得到纯净的铁原料。
电解法适用于锌、铝等金属的冶炼，利用电解原理将金属从其盐类中析出。
氧化铝电解法则用于铝的冶炼，通过电解熔融的氧化铝制得纯铝。
2. 物理法物理法是指通过物理手段改变金属材料的晶体结构和形态，从而改善其性能。
常见的物理法包括挤压、轧制、拉伸和锻造等。
挤压是将金属材料置于挤压机中，利用压力将其挤压成所需的形状。
轧制则是通过辊轧将金属材料加工成板、带、条等形状。
拉伸是将金属材料置于拉伸机中，利用拉力使其产生塑性变形，从而改变其形状和性能。
锻造是将金属材料加热至一定温度后，利用冲击或挤压力将其塑性变形成所需形状。
三、金属材料的加工工艺金属材料经过制备后需要进行进一步的加工才能满足实际需求。
常见的金属加工工艺包括切割、焊接、冲压和铸造等。
1. 切割切割是指将金属材料切割成所需尺寸和形状的工艺。
常见的切割方法有机械切割、火焰切割和激光切割等。
机械切割适用于较薄的金属材料，通过切割机械进行锯切、剪切等。
火焰切割则是利用高温火焰将金属材料局部加热至熔化，并利用氧气吹切割缝隙，实现切割目的。
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通过高能机械球磨和长时间低温退火处理，制备具有纳米级晶粒和优异性能的金属材料。
金属材料的加工工艺
通过将熔融的金属倒入模具中，冷却凝固后获得所需形状和尺寸的金属零件。
铸造工艺
通过施加外力，使金属坯料变形，获得所需形状和尺寸的金属零件。
锻造工艺
通过熔融或压接金属零件，使它们连接在一起，形成完整的金属结构。
2023
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目录
contents
金属材料概述金属材料的制备与加工常见金属材料及其性能特点金属材料的应用与前景金属材料的发展趋势与挑战案例分析与实践应用
金属材料概述
01
金属材料是指以金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。
定义
金属材料包括纯金属、合金、金属间化合物、特种金属材料等。
功能金属材料是指具有特殊功能和用途的金属材料，如形状记忆合金、超导合金等，具有高灵敏度、高韧性等特点，广泛应用于医疗、能源等领域。
简介
功能金属材料包括形状记忆合金、超导合金、磁性合金等。
分类
功能金属材料的特殊功能和用途决定了其独特的性能特点，如形状记忆合金具有形状记忆效应，超导合金具有零电阻和强磁性等。
性能特点
功能金属材料及其性能特点
金属材料的应用与前景
04
航空航天领域的应用
航空航天领域是金属材料的重要应用领域，包括铝合金、钛合金、钢等金属材料。
钛合金在航空航天领域的应用也越来越广泛，如喷气发动机的叶片、火箭发动机等。
铝合金在航空航天领域应用广泛，如飞机机身、机翼、起落架等。
钢在航空航天领域的应用也十分重要，如飞机起落架、火箭壳体等。
案例三：不锈钢在建筑领域的应用
金属材料的制备工艺和技术
金属材料的制备工艺和技术一、金属材料的分类1.金属元素：铁、铜、铝、锡、铅等2.合金：由两种或两种以上的金属与非金属经一定方法合成二、金属材料的制备工艺a.火法冶炼：如高炉炼铁、反射炉炼铜等b.湿法冶炼：如硫酸化法炼铜、氰化法炼金等2.铸造：将熔化的金属倒入模具中，冷却凝固成一定形状3.锻造：在高温下对金属进行拉伸、压缩等力的作用，使其产生塑性变形4.热处理：通过加热、保温和冷却，改变金属的组织结构和性能5.焊接：将两个金属部件熔接在一起，形成牢固的连接三、金属材料的制备技术1.粉末冶金：将金属粉末和/或金属粉末与非金属粉末混合，经过成型和烧结，制造金属材料2.3D打印：利用计算机控制技术，按构件形状逐层打印金属粉末，制造复杂形状的金属部件3.电镀：通过电流传递，在金属或非金属表面镀上一层金属4.热喷涂：将金属或金属陶瓷粉末加热至熔点以上，喷射到基体表面，形成涂层5.阳极氧化：在电解质溶液中，金属表面产生氧化层，提高耐腐蚀性和外观效果四、金属材料的性能与应用1.机械性能：强度、韧性、硬度、耐磨性等2.物理性能：导电性、导热性、磁性等3.化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性等4.应用：建筑、航空、汽车、电子、珠宝等行业五、金属材料制备过程中的质量控制1.原材料的选择：确保原材料的纯度和性能符合要求2.工艺参数控制：严格控制冶炼、铸造、锻造等过程中的温度、压力等参数3.产品质量检测：对制备的金属材料进行机械性能、物理性能、化学性能等检测4.环境与安全：加强冶炼、加工等过程中的环境保护和劳动保护六、我国金属材料产业的发展现状与趋势1.发展现状：我国金属材料产量居世界第一，但产品结构有待优化2.发展趋势：绿色制造、智能制造、高性能金属材料研发等七、金属材料制备相关的科研机构与上市公司1.科研机构：中国科学院金属研究所、北京科技大学等2.上市公司：宝钢股份、中国铝业、江西铜业等以上内容仅供参考，具体知识点以教材和课本为准。
纳米金属材料的制备与加工方法
纳米金属材料的制备与加工方法纳米材料是一种具有特殊性质和应用潜力的材料，其具有较大比表面积和尺寸效应，能够展现出与宏观金属材料不同的独特性能。
制备纳米金属材料是纳米科学和纳米技术的重要研究内容之一，本文将探讨纳米金属材料的制备和加工方法。
1. 物理方法物理方法是制备纳米金属材料的常用手段之一。
其中，溅射和蒸发是常见的物理方法。
溅射是一种将金属材料沉积在基底上的方法。
通过在真空条件下将金属材料置于靶上，然后用高能粒子轰击靶材，从而将金属原子抛射到基底上形成纳米金属材料。
蒸发是通过将金属材料加热至蒸发温度，然后使其在真空条件下沉积到基底上形成纳米金属材料。
该方法适用于制备单一纯金属纳米材料。
2. 化学方法化学方法是制备纳米金属材料的另一种重要手段。
最常见的化学方法包括溶胶-凝胶法、水热合成法和沉积-析出法。
溶胶-凝胶法是通过将金属的溶胶转变为凝胶，然后经过干燥和热处理，最终得到纳米金属材料。
该方法可以获得较高纯度和较大比表面积的纳米金属材料。
水热合成法是利用水热反应合成纳米金属材料的方法。
通过在高温高压的环境中，将金属盐溶液和适当的还原剂进行反应，形成纳米金属材料。
该方法适用于制备多种金属的纳米材料。
沉积-析出法是将金属盐溶液中的金属沉积到基底上，然后经过适当的处理，使其析出形成纳米金属材料。
该方法相对简单易行，适用于大规模制备。
3. 机械方法机械方法是在已有金属材料的基础上，通过机械加工手段制备纳米金属材料。
常见的机械方法包括球磨法和机械合金化法。
球磨法是将金属粉末和球磨介质放入球磨罐中，在高速旋转的球磨罐内进行球磨，使金属粉末逐渐减小为纳米尺寸。
该方法适用于制备多种金属纳米材料。
机械合金化法是通过高能球磨设备对多种金属材料进行合金化，并形成纳米晶结构。
通过机械合金化，可以制备出具有优异力学性能的纳米金属材料。
4. 生物和生物合成方法生物和生物合成方法利用生物体和生物分子对金属离子进行还原和沉淀，从而制备纳米金属材料。
冶金工业的详细生产流程
冶金工业的详细生产流程冶金工业是一门重要的工业领域，涉及到金属材料的提取、制备和加工等过程。
下面将详细介绍冶金工业的生产流程。
1. 原料准备冶金工业的第一步是准备原料。
原料可以是矿石、废料或合金等。
矿石是冶金工业中最常见的原料之一，其含有金属元素，需要经过破碎、磨矿和分类等步骤，得到适合冶炼的粒度和成分。
废料和合金也需要进行预处理，去除杂质和控制成分。
2. 提取金属提取金属是冶金工业的核心环节。
常见的提取方法包括熔炼、化学法、电解和浸出等。
熔炼是最常见的提取金属的方法，通过高温将原料加热熔化，使金属与非金属分离。
化学法则是利用化学反应将金属与非金属分离，例如用化学溶剂溶解非金属，从而得到纯金属。
电解是利用电流通过电解液，使金属离子还原为金属沉积在电极上。
浸出则是利用溶剂将金属从矿石中溶解出来。
3. 精炼和合金制备提取金属后，还需要对金属进行精炼和合金制备。
精炼是为了去除金属中的杂质，提高纯度。
常见的精炼方法包括火法精炼、湿法精炼和气体精炼等。
火法精炼是利用高温将金属加热，使杂质氧化或挥发，从而提高金属纯度。
湿法精炼则是利用溶剂将杂质溶解掉，从而分离出纯金属。
合金制备则是将两种或多种金属混合在一起，以改变金属的性质和性能。
4. 材料加工提取金属和制备合金后，需要对金属进行加工。
常见的材料加工方法包括锻造、轧制、拉伸、焊接和冲压等。
锻造是利用压力或冲击力改变金属形状和性能的加工方法。
轧制是通过机械辊将金属压制成板材、线材或型材等。
拉伸则是将金属材料拉长，使其变细。
焊接是将两个金属材料通过高温或压力连接在一起。
冲压则是利用冲压模具对金属进行冲击，使其成型。
5. 表面处理材料加工后，还需要对金属进行表面处理，以提高金属的耐腐蚀性、美观性和功能性。
常见的表面处理方法包括镀层、喷涂和热处理等。
镀层是将金属浸入含有金属离子的溶液中，通过电流或化学反应使金属离子还原为金属沉积在金属表面。
喷涂则是将涂料喷洒在金属表面，形成保护层。
金属行业的金属材料与金属加工工艺
金属行业的金属材料与金属加工工艺金属行业是指以金属材料的生产与加工为主要业务的行业。
随着工业化进程的加快，金属材料与金属加工工艺在各个领域都发挥着重要作用。
本文将从金属材料和金属加工工艺两个方面展开论述。
一、金属材料金属材料是指由金属元素或合金元素组成的材料。
常见的金属材料包括钢铁、铜、铝、锌等。
金属材料具有导电、导热、机械强度高等特点，在工业生产中得到了广泛应用。
1. 钢铁钢铁是最常见的金属材料之一，由铁、碳和其他合金元素组成。
钢铁具有良好的机械性能和可塑性，广泛应用于建筑、汽车制造、机械设备等领域。
2. 铜铜具有优良的导电性和导热性，被广泛用于电子、电气设备、通信等领域。
铜还具有良好的可塑性，可以制成各种形状的制品。
3. 铝铝是一种轻便的金属材料，具有较好的导热性和耐腐蚀性。
铝广泛应用于航空航天、交通运输和建筑等领域。
4. 锌锌是一种耐腐蚀的金属材料，常用于镀锌处理以提高材料的耐候性和耐腐蚀性。
锌也可以用于合金制备，以改善材料的性能。
二、金属加工工艺金属加工工艺是指对金属材料进行形状、尺寸、性能改变的工艺方法，常见的金属加工工艺包括冶炼、铸造、锻造、焊接、切割等。
1. 冶炼冶炼是将矿石中的金属元素提取出来的过程。
常见的冶炼方法包括火法冶炼、电解冶炼等。
冶炼过程需要控制温度、压力等参数，确保金属的纯度和性能。
2. 铸造铸造是将熔融金属倒入模具中，并通过冷却凝固得到所需形状的工艺。
铸造可以生产各种复杂形状的金属制品，如铸铁零件、铝合金轮毂等。
3. 锻造锻造是利用压力使金属材料变形的工艺。
通过锻造可以提高金属材料的强度和导热性能，常见的锻造方法包括冷锻、热锻等。
4. 焊接焊接是将两个或多个金属材料连接在一起的工艺。
焊接方法有电弧焊、气焊、激光焊等，通过焊接工艺可以实现金属制品的组装和修复。
5. 切割切割是将金属材料分割成所需形状的工艺。
常见的切割方法包括切割火焰、激光切割、水切割等。
切割工艺对材料的质量和效率具有重要影响。
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休风率：高炉休风时间（不包括计划大、中、小修） 占日历工作时间的百分数。
规定的日历作业时间=日历时间-计划大中修及封炉
时间
休风率=
高炉休风时间 规定的日历作业时间 ×100%
休风率反映高炉操作及设备维护的水平。
生铁成本：生产每吨合格生铁所需原料、燃料、材 料、动力、人工等一切费用的总和，单位：元/tFe。
精矿、粉矿 （0~10mm）
石灰石、白云石 （80~0mm）
碎焦、无烟煤 （25~0mm）
瓦斯灰、轧钢皮 （10~0mm）
烧结 工艺 流程
破碎
>3mm
破碎
筛分
3~0mm
配
料
3~0mm
皮
带
烟道灰
一 次 混 料（混匀） 二 次 混 料（制粒）
布料
点火器
烧
结机
水 水蒸汽
灰尘
除尘
破碎
抽风
筛分
热返矿
烟筒
冷却
N挥2发：N鼓2风，带在入上的升N过2程，中焦不炭参中加的任有何机反N2应和，喷绝吹对燃量料不中变的。 CH4：高温时少量焦炭与H2作用生成CH4，上升过程中
又加入焦炭挥发分中CH4，但数量很少，变化不大。
煤气温度的变化
炉内热交换现象：炉缸煤气在上升过程中 把热量传递给炉料，温度逐渐降低；而炉 料在下降过程吸收煤气的热量，温度逐渐 上升。
煤气的体积的变化
煤气量取决于冶炼强度、鼓风成分、焦比 等因素。
煤气的体积 总量在上升 过程中是增 加的。
煤气的成分变化
CO：煤气上升过程中，CO在高炉下部高温区开始增 加，煤气中的CO含量会相应减小。
CO2：在炉缸、炉腹部位几乎为零，从中温区开始增 加。
H2：来源于风中H2O汽和焦炭中的有机H2和喷吹燃料 中 C生H成的4，部挥含分发量HH22逐， ，渐上 又减升可少过适，程量但中增由由加于于煤炉参气料中加中间H结2接的晶还含水原量和和。碳生作成用
亨利·贝塞麦在1855年发明了酸性空气 底吹转炉炼钢法，第一次解决了用铁水直 接炼得液态钢的问题，使炼钢生产的质量、 产量提高了一大步。
1878年英国入托马斯(S.G.Thoma s)发明了碱 性炉衬的底吹转炉炼钢法，在工业炉中以 白云石加少量粘土作粘结剂制成炉衬，在 吹炼过程中加入石灰造碱性渣，解决了高 温铁水的脱磷问题。
小结
重点掌握内容： ➢ 高炉炼铁原料及作用、烧结及过程； ➢ 高炉结构、高炉内区域及进行反应、高炉
生产主要技术经济指标；
➢ 思考题：如何实现炼铁工艺的清洁化生产？
五、高炉生产
1.生产原则 “优质、低耗、高产、长寿、高效益”
ŋV=I/K 提高利用系数的四种途径： （1）冶炼强度不变，不断降低焦比 （2）焦比不变，冶炼强度提高 （3）随着冶炼强度提高，焦比降低 （4）随着冶炼强度提高，焦比有所上升，但
排放
整粒 高炉矿槽 高炉
冷返矿 冷返矿
烧结过程主要反应
燃烧反应：C+O2，烧结废气中以CO2为主，存 在少量CO，还有一些自由氧和氮。
2C+O2=2CO； C+O2=CO2
分解反应：
结晶水的分解：褐铁矿（mFe2O3·nH2O）
高岭土（Al2O3·2SiO2·2H2O)
熔剂分解：CaCO3=CaO+CO2(750℃以上)
熔剂
概念：由于高炉造渣需要，入炉料中常需要配 加一定数量的助熔剂，简称熔剂。
常用熔剂主要有：碱性：石灰石(calcite)和白云 石(dolomite)；
酸性：石英石（SiO2），含酸性脉石贫铁矿； 中性：高Al原料。
熔剂的要求：
– 有效成分含量高（CaO+MgO）； – 有害杂质S、P低； – 粒度均匀，强度好，粉末少。
2.条件：
稳定可靠的原材料资源：煤炭、焦炭、铁 矿石、辅料等。
稳定可靠的动力资源：电力、水等。
稳定可靠的运输系统：铁路、海运、公路 等。
3.钢铁工业的特点：钢铁具有高强度及韧 性、易于加工、资源储量丰富。制造成本 较低、技术成熟、高能耗和高碳排放、污 染较重。
二、钢铁工业概况
1.历史：
上升幅度小于冶炼强度
四种途径都被应用过，冶炼强度对焦比的影响 成为高炉增产的关键。
2.高炉操作制度
高炉冶炼是逆流式连续过程。在高炉上颈部 预热及反应程度对下部工作状况有极大影响， 通过控制操作制度可维持操作的稳定，是生 产的基础。
操作制度包括：装料制度、送风制度、造 渣制度即热制度。
（1）装料制度
褐铁矿（mFe2O3·nH2O）-limonite 菱铁矿（FeCO3）-siderite
燃料
焦炭的作用：发热剂、还原剂及料柱骨架。 粒度：大型高炉 40~60mm； 中型高炉 25~40mm； 小型高炉 15~25mm；
喷吹燃料： 固体（无烟煤与烟煤粉） 液体（重油、煤焦油） 气体（天然气或焦炉煤气）
2.现状
1949年，中国钢铁工业技术水平及装别极其落后， 钢的年产量只有25万吨。
1960年后，我国逐渐建立了现代化钢铁工业基础， 年产钢量1000万吨以上。
2011年，我国年钢产量近7亿吨，居世界首位，其 中某些企业技术装备已经接近甚至达到世界领先 水平。
注意：我国是世界上的钢铁大国，但不Байду номын сангаас钢铁强 国！
1.高炉炼铁目的
目的：将铁矿石高效而经济地得到温度与 成分合乎要求的液态生铁。
一方面实现矿石重金属元素Fe与O的分离， 即还原过程，另一方面还要实现被还原金 属与脉石的机械分离，即熔化与造渣过程。
2 .高炉结构及炉内区域分布 2.1 高炉结构
2.2高炉内各区域分布
3.含铁原料及其他辅料 3.1 基本概念 3.2 主要原料 3.3 烧结(sintering) 3.4 球团(pelletizing)
＞1.0~2.0
家
特级
≤0.10
标 准
w (P)
一级 二级 三级
＞0.10~0.15 ＞0.15~0.25 ＞0.25~0.40
w (S)
特类 一类 二类 三类
≤0.02 ＞0.02~0.03 ＞0.03~0.05 ＞0.05~0.07
铁水温度在1450~1550℃。按照Si含量的不同，将高炉铁水分为炼钢生铁(w [Si]<1.25%) 和铸造生铁(w [Si]≥1.25%)。炼钢生铁中C含量在3.7~4.3%之间。
球团矿生产的工艺流程一般包括原料准备、 配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、 成品和返矿处理等工序。
圆盘造球机
竖炉 球团 矿生 产的 工艺 流程
铁精矿 膨润土
配料
燃烧煤气
混匀（圆筒混料机） (精矿过湿时)
造球（圆盘造球机）
返
生球过筛（辊轴筛） 矿
布料（移动布料机）
焙烧固结（竖炉）
(经链板机)
筛分（振动筛）
金属材料的制备与加工
参考书目： 《钢铁冶金原理（炼铁部分）》
《钢铁冶金原理（炼铁部分）》 黄希祐 主编
《有色金属熔炼与铸锭》陈存中 主 编
《钢铁冶金学》王莜留 主编
第一部分 炼铁部分简介 一、钢铁工业在国民经济中的地位
国家钢铁工业的发展状况也反映其国民经 济发达程度。
1.原因：钢铁工业是基础材料工业，可用于 制造提高劳动生产率的各种机械设备。
4 脉石(Gauge)：矿石中没有用的成分称为脉石， 一般在冶炼过程中需要去除。
5、富矿(high-grade ore)：含铁品位>50%的铁矿石
赤铁矿：理论含铁量70%
磁铁矿：理论含铁量72.4%
菱铁矿：理论含铁量48 . 3%
褐铁矿：理论含铁量55 . 2~66.1%
6、贫矿(lean ore)：实际含铁量低于理论含铁量70%的铁 矿石称贫矿（必须经过选矿后使用）
返矿
(送烧结)
φ9~16mm
成品球团矿
(送高炉)
5.高炉冶炼主要技术经济指标
有效容积利用系数（ŋV）：高炉每立方米有 效容积每天生产的合格铁水量（t/m3·d）
高炉每天的合格生铁量P
ηV=
高炉有效容积Vu
入炉焦比（K）：冶炼一吨生铁消耗的焦 炭量（kg/t）
每天装入高炉的焦炭量 K=
高炉每天出铁量
中国是最早使用铁器的国家之一，春 秋晚期（公元前6世纪），铁器已经广泛应 用。西汉时期盐铁官营，使冶铁业得以大 规模发展，据资料显示，当时已经有炉缸 横断面积8.5m2的高炉。
优势保持了2000年，直到明代中叶 （17世纪初），西方资本主义世界产业革 命兴起时为止。
1740年出现了一种可以熔炼液体钢的方 法——坩埚法，它是将生铁和废铁送入石 墨和粘土制成的坩埚内用火焰加热熔化炉 料，之后将熔化的炉料铸成钢锭，但这种 方法不能去除钢中的有害杂质。
煤比M（或油比）：冶炼一吨生铁消耗的煤粉 量或重油（kg/t）
每天喷入高炉的煤粉量 M=
高炉每天出铁量
燃料比＝焦比＋煤比（或油比） 冶炼强度I：高炉每立方米有效容积每天消耗的
（干）焦炭量（焦比一定的情况下）
高炉每天消耗的焦炭量 I=
高炉的有效容积
ŋV=I/K
生铁合格率：生铁化学成分符合国家标准的总量占 生铁总量的指标。
3.1基本概念
1 矿物(Minerals)：地壳中具有均一内部结构、化 学组成及一定物理、化学性质的天然化合物或自 然元素称为矿物。其中能够为人类利用的称为有 用矿物。
2 矿石(Ore)：在现代的技术经济条件下，能以工 业规模从中提取金属、金属化合物或其它产品的 矿物称为矿石。
3 矿石的品位(Ore grade)：矿石中有用成分的质 量百分含量，称为该矿石的品位。
7、块矿(lump ore)和粉矿(fine ore)