材料工程基础---1.ppt

第一章金属材料的制备-冶金
第二章铸造
第三章金属的压力加工
第四章金属材料热处理
第五章金属的焊接
第六章工程材料
第一篇金属材料及制备加工工艺
第一节冶金工艺概述
第二节钢铁冶炼
第三节有色金属冶炼
第一章金属材料的制备-冶金
因此,,接着对粗炼金属产品进行精练提纯和合金化处理,然后浇注成锭,加工成形,才能得到所需成分、组织和规格的金属材料。
第一节冶金工艺概述
绝大多数金属元素(除Au、Ag、Pt外)都以氧化物、碳化物等化合物的形式存在地壳之中。
金属的冶金工艺可以分为火法冶金、湿法冶金、电冶金以及真空冶金等。
火法冶金
定义:火法冶金是指利用高温从矿石中提取金属或其化合物的方法。
工艺过程:
矿石准备
矿石冶炼
精炼提纯
选矿、焙烧球化或烧结
金属化合物的还原
除去杂质提纯金属
工艺方法分类:
火法冶金
提取
冶金
真空
冶金
喷射
冶金
氯化
冶金
湿法冶金
定义:湿法冶金是指利用一些化学溶剂的化学作用,在水溶液或非水溶液中进行包括氧化、还原、中和、水解和络合等反应,对原料、中间产物或二次再生资源中的金属进行提取和分离的冶金过程。
工艺过程:
离子
浸取
固液
分离
金属或化
合物提取
溶液
富集
电冶金
定义:利用电能从矿石或其它原料中提取、回收、精
炼金属的冶金过程。
工艺分类:
电热熔炼:直接用电加热生产金属的一种冶金方法。电热熔炼包括电弧熔炼、等离子熔炼和电磁熔炼等。
水溶液电解:应用水溶液电解精炼金属的一种冶金方法。
熔盐电解:直接利用高导电率、低熔点的熔盐作为电解质在熔池中进行电解。
Fe在地壳中的含量为5%左右,在金属中仅次于铝, 除陨石外,纯铁在地壳中还未见到,铁容易与其它元素化合,特别是与氧化合,因此铁矿石多以氧化物形式存在。
铁矿石中除铁的氧化物外,还有其它元素的氧化物(SiO2、MnO2 等),这些统称为脉石。
炼铁的目的就是使铁从铁的氧化物中还原,并使还原出的铁与脉石分离。
第二节钢铁冶炼
原料:脉石、熔剂(如CaCO3用于造渣)以及焦炭等。
生铁冶炼
主要反应过程:
CO2 + C = 2CO
Fe2O3 - Fe3O4 - FeO - Fe