正文

鈦及難熔金屬真空熔煉 作者:馬宏聲


瞻顧人類歷史,人類文明的進(jìn)展無不與金屬材料的使用聯(lián)系在一起。6000年前人類開始使用青銅器,人類歷史就進(jìn)入了青銅器時代。4000年前人類會使用鐵器,而發(fā)展到鐵器時代??梢娊饘俨牧系拈_發(fā)和應(yīng)用具有劃時代的意義。以后隨著人類社會進(jìn)步,越來越多新的金屬材料不斷地進(jìn)入人類生活。如鋅的應(yīng)用有500多年的歷史,當(dāng)今被廣泛應(yīng)用的輕巧耐用的鋁合金,僅有100年的歷史。每種金屬材料的應(yīng)用,都會給人類文明的發(fā)展做出重要的貢獻(xiàn)。

當(dāng)今社會是科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá),社會財富極為豐富,人類高度文明的新時代。人們?nèi)粘?yīng)用的金屬材料有千萬種之多,它們有的以鋼筋鐵骨構(gòu)建成高樓大廈、公路橋梁;有的身輕如燕飛向藍(lán)天和宇宙;有的深潛海底,遨游五大洋;有的載著我們東來西往;有的在我們身邊,隨時傳遞美好的信息。所以說能源、材料和信息科學(xué)是當(dāng)代科技的三大支柱。

鈦是金屬材料族群中的一支新秀,鈦合金具有低密度、高比強(qiáng)度和比模量、高熔點(diǎn)、耐腐蝕、在高溫時依然可以維持較高的強(qiáng)度和剛度,并有良好的抗蠕變性和抗氧化能力,是最具有潛力的新一代高溫結(jié)構(gòu)材料,廣泛地應(yīng)用于航空、航天、艦船、石油化工、生物工程等領(lǐng)域,因此被譽(yù)為“太空金屬”和“海洋金屬”。難熔金屬均屬于稀有金屬,它們具有高熔點(diǎn)、高密度、高溫強(qiáng)度、高硬度和耐酸堿腐蝕以及優(yōu)秀的核性能等一系列特殊性能,是高溫領(lǐng)域中任何其他材料所不能替代的。因此在航空航天、核工業(yè)、軍事工業(yè)及冶金等領(lǐng)域有廣泛的用途,都是重要的戰(zhàn)略物資。鈦和難熔金屬的生產(chǎn)、儲備及應(yīng)用在一定程度上可以反映出一個國家的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平和綜合國力。

我國鈦及難熔金屬材料的生產(chǎn),全國解放以后是從零起步,經(jīng)過60年的艱苦奮斗,已取得了輝煌的成就。到今天已形成完整的科研生產(chǎn)體系,基本保證了軍事國防和科技發(fā)展的需求。

鈦及難熔金屬的共同特點(diǎn)是熔點(diǎn)高,化學(xué)活性強(qiáng),純度要求高,所以真空熔煉是最合適的生產(chǎn)方法。

雖然早在1905年鮑頓就利用自耗電極和水冷銅坩堝,在低壓氬氣的保護(hù)下熔煉金屬鉭獲得成功,但是真正用于生產(chǎn)還是在20世紀(jì)50年代以后,所以真空熔煉還是一種“年輕”的正在發(fā)展的生產(chǎn)方法。真空熔煉最早只有真空自耗熔煉、電子束熔煉和等離子熔煉,近年來由于真空獲得技術(shù)的進(jìn)步,以及新技術(shù)新工藝對新材料的需求,推動了真空熔煉技術(shù)的發(fā)展。出現(xiàn)了組合冷坩堝感應(yīng)熔煉技術(shù),冷坩堝磁懸浮熔煉技術(shù)和鈦的冷床熔煉技術(shù)。這些新技術(shù)的出現(xiàn),又使真空熔煉技術(shù)提高到一個新水平。

今后隨著國民經(jīng)濟(jì)和高新技術(shù)的飛躍發(fā)展,對于各種金屬材料需求量會越來越大,品種會越來越多,鈦和難熔金屬的生產(chǎn)必將會有更大的發(fā)展,真空熔煉技術(shù)也必將會得到更加廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。

《鈦及難熔金屬真空熔煉》一書,全面系統(tǒng)地介紹了各種真空熔煉方法的工作原理、設(shè)備結(jié)構(gòu)、工藝流程及各種生產(chǎn)工藝實(shí)例。該書系統(tǒng)全面,內(nèi)容翔實(shí),簡明易懂,可做本專業(yè)的工程技術(shù)人員、高校學(xué)生、熟練技術(shù)工人和工程管理人員的參考書,也可作為崗位技術(shù)教育的專業(yè)教材。

周 廉


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